1)测量方法:单位时间内的基础代谢称为基础代谢率(BMR),以每小时每平方米体表面积所发散的热量表示。基础代谢率的计算方法
体表面积(平方米)=0.00659×身高(厘米)+0.0126 ×体重-0.1603
基础代谢能量消耗=基础代谢率×体表面积(平方米)× 24小时
由此可见:基础代谢率(BMR)高,能量消耗大,反之,能量消耗少。
中国人正常基础代谢率平均值单位kJ/(m*m*h)(黄色以千卡计)
年龄11~15 16~17 18~19 20~30 31~40 41~50 51以上195.5 193.4 166.2 157.8 158.7 154.1 149.1
男46.7 46.2 39.7 37.7 37.9 36.8 36.6 172.5 181.7 154.1 146.5 146.4 142.4 138.6
女41.2 43.4 36.8 35.0 35.0 34.0 33.1
2)影响基础代谢率的因素
体形:体内瘦体组织是代谢的活跃组织,体脂是惰性组织,瘦高的人基础代谢高于矮胖的人;
年龄:婴儿生长发育快,基础代谢率高,年龄增长,基础代谢率下降。
性别:女性的瘦体组织少于男性,故女性基础代谢率低于男性,孕期因合成新组织,基础代谢率增加
内分泌:许多激素对细胞代谢起调节作用。当腺体(甲状腺、肾上腺)分泌异常时,可以影响基础代谢率:使基础代谢增加的有—甲亢,嗜铬细胞瘤、发热、妊娠。使基础代谢降低的有—营养不良,严重水肿、慢性肾上腺皮质功能减退、垂体功能减退。
气温:严寒季节基础代谢高于温热季节。寒冷地区居民比温带地区居民高10%(2)劳动消耗:中等强度劳动其氧耗量是基础代谢的4~5倍;较强劳动是基础代谢 15
的7~8倍;极强劳动是基础代谢的14~15倍。
(3)食物的热效应(TEF)
人体的代谢因进食而引起额外的热能消耗这一现象称之为食物特殊动力作用(SDA),它与进食的总热量无关,而与食物的种类有关,碳水化合物与脂肪对代谢的影响较小,碳水化合物只增加基础代谢的5%~6%。脂肪增加4%~5%,持续时间1小时左右。但进食蛋白质对代谢的影响较大,可达基础代谢的30%。持续时间也长,有的可达10~12小时。三者混合进食可达到10%。此外,食物的热效应与进食量和进食频率也有关,吃的越多,消耗也越多,吃的快比吃得慢的人食物热效应高。
食物热效应只能增加体热的外散,而不能增加可利用的能量。它对于人体是一种损耗而不是一种效益。为了保存体内的营养储备,进食时必须考虑食物热效应额外消耗的能量,使摄入的能量与消耗的能量保持平衡。
(4)生长发育及孕妇、乳母对能量的需求
儿童和孕妇所消耗的能量还包括生长发育的能量。新生儿按千克体重与成人比较,其能量消耗多2~3倍,3~6个月的婴儿,每天用于生长发育的能量占摄入热能的15%~23%。此外,体内每增加1克新组织,约需要4.78千卡能量。 此外能量消耗还受情绪和精神状态的影响。
4.能量需要量
能量需要量=BMR(基础代谢率) ×PAL(体力活动水平)
例:一名30岁的女性(56kg)BMR为1316kcal(8.7ω+829)
查表,设PAL为1.8,
能量需要量=1316×1.8=2368kcal
按体重计算BMR的公式
注:ω=体重(kg)
男女
年龄
Kcal/日MJ/日Kcal/日MJ/日
0~60.9ω-54 0.2550ω-0.226 61.0ω-51 0.2550ω-0.214
3~22.7ω+495 0.0949ω+2.07 22.5ω+499 0.9410ω+2.09
10~17.5ω+651 0.0732ω+2.72 12.2ω+746 0.0510ω+3.12
18~15.3ω+679 0.0640ω+2.84 14.7ω+496 0.0615ω+2.08
30~11.6ω+879 0.0485ω+3.67 8.7ω+829 0.0364ω+3.47 表23:不同活动强度PAL值
活动强度PAL值(体力活动水平)
16
轻 1.0~2.5
中 2.6~3.9
重 >4.0
5.能量的食物来源
二.蛋白质
(一)蛋白质的元素组成及氮折算成蛋白质的折算系数
1. 蛋白质的元素组成
2. 氮折算成蛋白质的折算系数
大多数蛋白质的氮含量相当接近,平均16%。因此在任何生物样品中,每克氮相当于6.25g蛋白质(100/16),其折算系数6.25
(二)氨基酸
1.氨基酸的分类
必需氨基酸—异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、组氨酸(幼儿必需氨基酸)
半必需氨基酸—半胱氨酸、酪氨酸长期缺乏可能引起生理功能障碍,而列为“半必需氨基酸”,因为它们在体内虽能合成,但其合成原料是必需氨基酸. (半胱氨酸和酪氨酸在体内可分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转变而成)
非必须氨基酸--胱氨酸、谷氨酸、丝氨酸、脯氨酸、天门冬氨酸、天门冬酰酸、谷光酰胺、甘氨酸、精氨酸、丙氨酸
2.氨基酸模式及限制氨基酸
某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例称为氨基酸模式。食物蛋白氨基酸模式与人体蛋白越接近,越能被机体充分的利用,营养价值相对越高。当食物中任何一种必需氨基酸缺乏或过量,可造成体内氨基酸的不平衡,使氨基酸不能利用,影响蛋白质的合成。因此,在饮食中提倡食物多样化,将多种食物混合食用。使必需氨基酸互相补充。
几种食物蛋白质和人体蛋白质氨基酸模式
氨基酸鸡蛋牛奶牛肉大豆面粉大米人体
异亮氨酸 3.2 3.4 4.4 4.3 3.8 4.0 4.0
亮氨酸 5.1 6.8 6.8 5.7 6.4 6.37.0
赖氨酸 4.1 5.67.2 4.9 1.8 2.3 5.5
17
蛋氨酸+
半胱氨酸
3.4 2.4 3.2 1.2 2.8 2.8 2.3
苯丙氨酸+
酪氨酸
5.57.3
6.2 3.2
7.27.2 3.8
苏氨酸 2.8 3.1 3.6 2.8 2.5 2.5 2.0
缬氨酸 3.9 4.6 4.6 3.2 3.8 3.8 4.8
色氨酸 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
限制氨基酸:动植物蛋白中缺少一种或几种必需氨基酸,从而影响其营养价值,这种氨基酸称为限制氨基酸,缺乏最多的一种称为第一限制氨基酸。
动物蛋白质中的蛋、奶、肉、鱼等以及大豆蛋白质的氨基酸组成与人体必需氨基酸需要量模式较接近,所含的必须氨基酸在体内的利用率较高,故称优质蛋白质。
3.蛋白质的分类——在营养学上常按蛋白质的营养价值分类。有完全蛋白质、半完全蛋白质、不完全蛋白质(依照必需氨基酸的种类、数量、比例及是否促进生长发育来划分)
完全蛋白质半完全蛋白质不完全蛋白质
含必需氨基酸种类齐全,数量充足,比例适当,促进生长发育种类齐全,但数量不足,比
例不当,可维持生命
种类不全,不能促进生长发
育,不能维持生命
4.蛋白质的消化、吸收和代谢
(1)蛋白质的消化
胃内消化蛋白质的主要是胃蛋白酶,其对乳中的酪蛋白有凝乳作用,对婴儿较为重要,因为乳液凝成乳块后再胃中停留时间延长,有利于充分消化。
小肠是蛋白质消化的主要部位。蛋白质在小肠内的消化主要依赖于胰腺分泌的各种蛋白酶可分为内肽酶(水解肽键)和外肽酶(肽链末端氨基酸逐个水解)
(2)蛋白质的吸收
(3)蛋白质的分解(脱氨及作用为主)与合成
进食正常饮食的健康人每日从尿中排出氮约12g,一般情况下摄入与排出成正比。但
不摄入或禁食一切食物,每日也随尿排氮2-4g。证明蛋白质不断在体内分解成含氮废物并
随尿排出体外。
(4)氮平衡的基本概念及其意义
氮平衡(Nitrogen Balance):指氮的摄入量和排出量的关系
?氮平衡的检测常用于蛋白质代谢,机体蛋白质营养状况评价和蛋白质需要量研究。
?氮平衡=摄入氮-(尿氮+粪氮+皮肤氮) B=I-(U+F+S)
?健康成人应维持零氮平衡,富余5%
?孕妇、儿童、恢复期病人、运动员应保证适当正氮平衡。
?摄入氮<排出氮为负氮平衡,人在饥饿、疾病及老年是一般处于该状态,但应尽量避免(五)蛋白质的生理功能
18
1、构造人的身体:是肌体细胞的重要组成部分,是人体组织更新和修补的主要原料。人体的每个组织:毛发、皮肤、肌肉、骨骼、内脏、大脑、血液、神经、内分泌等都是由蛋白质组成,所以说饮食造就人本身。蛋白质对人的生长发育非常重要。
2、修补人体组织:人的细胞处于永不停息的衰老、死亡、新生的新陈代谢过程中。例如年轻人的表皮28天更新一次,而胃黏膜两三天就要全部更新。所以一个人如果蛋白质的摄入、吸收、利用都很好,那么皮肤就是光泽而又有弹性的。反之,人则经常处于亚健康状态。组织受损后,包括外伤,不能得到及时和高质量的修补,便会加速机体衰退。
?胶原蛋白:占身体蛋白质的1/3,生成结缔组织,构成身体骨架。如骨骼、血管、韧带等,决定了皮肤的弹性,保护大脑(在大脑脑细胞中,很大一部分是胶原细胞,并且形成血脑屏障保护大脑)
3、维持肌体正常的新陈代谢和各类物质在体内的输送。
?载体蛋白对维持人体的正常生命活动是至关重要的。
?可以在体内运载各种物质。比如血红蛋白—输送氧(红血球更新速率250万/秒)、脂蛋白—输送脂肪、细胞膜上的受体还有转运蛋白等。
?白蛋白:维持机体内的渗透压的平衡及体液平衡。
?免疫细胞和免疫蛋白:有白细胞、淋巴细胞、巨噬细胞、抗体(免疫球蛋白)、补体、干扰素等。七天更新一次。当蛋白质充足时,这个部队就很强,在需要时,数小时内可以增加100倍。
4、构成人体必需的催化和调节功能的各种酶。
5、激素的主要原料,调节体内各器官的生理活性。
6、构成神经递质乙酰胆碱、五羟色氨等。维持神经系统的正常功能--味觉、视觉和记忆。
7、提供热能
(六)食物蛋白质的营养评价
(1)食物蛋白质的含量
(2)蛋白质的消化率—指蛋白质在消化道内被吸收的蛋白质占摄入蛋白质的百分数,反应食物蛋白质在消化道内被分解和吸收程度的一项指标。一般采用动物或人体实验测定,根据是否考虑内源粪代谢氮因素,可分为表观消化率和真消化率两种方法。1)蛋白质表观消化率
19
蛋白质表观消化率(%)=摄入氮-粪氮/摄入氮 *100%
2)蛋白质真消化率