第二节　热能

学习重点　人体的热能消耗。

基本概念

1.基础代谢：维持生命的最低热能消耗。即人体在安静和恒温条件下，禁食12h后，静卧、放松而又清醒时的热能消耗。

2.基础代谢率：人体处于基础代谢状态下，每小时每平方米体表面积（或每千克体重）的热能消耗。

3.食物热效应：人体在摄食过程中，由于要对食物中营养素进行消化、吸收、代谢转化等，需要额外消耗能量，同时引起体温升高和散发热能，这种因摄食而引起的热能的额外消耗称食物热效应。

重点内容

一、概述

热能包括热和能两种。在体内，热量维持体温的恒定并不断地向环境散发，能量可维持各种生理和体力活动的正常进行。国际上通用的热能单位是焦耳（J）。

二、人体的热能消耗

（一）基础代谢

基础代谢消耗的热能是维持生命的最低热能消耗。利用身高、体重等指标可计算出每天的基础代谢的热能消耗。人体的基础代谢不仅存在着个体之间的差异，个体自身的基础代谢也常有变化。影响人体基础代谢的因素：①体格的影响：体表面积大者，散发热能也多，所以同等体重者，瘦高者基础代谢高于矮胖者。②不同生理、病理状况的影响：儿童和孕妇的基础代谢相对较高。成年后，随年龄增长，基础代谢水平不断下降。生病发热时，甲状腺等有关激素水平异常时，也能改变基础代谢的热能消耗。③环境条件的影响：炎热或寒冷、过多摄食、精神紧张等，都可使基础代谢水平升高。④尼古丁和咖啡因可以刺激基础代谢水平升高。

（二）体力活动

体力活动所消耗的热能占人体总热能消耗的15%～30%，是人体热能消耗变化最大，也是人体控制热能消耗、保持能量平衡维持健康最重要的部分。体力活动所消耗热能多少与肌肉发达程度、体重和活动时间、强度等因素有关。

（三）食物特殊动力作用

不同的成分其食物的热效应不等。以蛋白质的食物热效应最大，脂肪的食物热效应最少。这与营养素消化吸收后转变成ATP的量，以及转变成组织成分时消耗的能量有关。

三、人体每日热能需要的确定

确定各人群的热能需要量常采用计算法和测量法。

四、热能供给

人体的能量来源于食物中蛋白质、脂肪和碳水化合物三大热能营养素。中国营养学会推荐，蛋白质、脂肪和碳水化合物占总热能的适宜比例分别为10%～14%、20%～25%和60%～70%。

应试习题

一、单项选择题（在每小题列出的选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填在题后的括号内，错选或未选均无分）

1.5kcal =（　　）kJ。 

A.20

B.22

C.24

D.30

2.食物热效应因食物不同而不同，脂肪的食物热效应是（　　）。

A.10%

B.4%～5%

C.5%～6%

D.30%

3.对于一个个体来讲，人体能量消耗能够自我调控的是（　　）。

A.基础代谢

B.食物热效应

C.体力活动

D.新陈代谢

4.食物热效应因食物不同而不同，蛋白质的食物热效应是（　　）。

A.10%

B.4%～5%

C.5%～6%　

D.30%

5.1g脂肪能够产生的能量为（　　）。

A.16.7 kJ（4.0 kcal）

B.29.3 kJ（7.0 kcal）

C.37.6kJ（9.0 kcal） 

D.4.184kJ（1kcal）

6.成人摄入混合膳食时，因食物特殊动力作用所消耗的能量约相当于基础代谢的（　　）。

A. 5%　

B. 10%

C. 15%

D. 20%

7.蛋白质的净热能系数（　　）。

A.16.9kJ

B.37.6kJ

C.4kJ

D.16.7kJ

E.9kJ

8.关于食物特殊动力作用即食物热效应的描述，错误的是（　　）。

A.蛋白质的热效应最高

B.食物热效应与食物成分有关

C.进食的食物越多，能量消耗也越多

D.进食快者其食物热效应比进食慢者低

E.脂肪的热效应最低

9.人体的热能来源于膳食中蛋白质、脂肪和碳水化合物，它们在体内的产热系数分别为（　　）。

A.4kcal/g、9kcal/g、9kcal/g

B.4kcal/g、9kcal/g、4kcal/g

C.9kcal/g、4kcal/g、4kcal/g

D.4kcal/g、4kcal/g、4kcal/g

E.4kcal/g、4kcal/g、9kcal/g

10.由于食物的特殊动力作用而增加的能量消耗， 以何种营养素最多（　　）。

A.脂肪

B.碳水化合物

C.蛋白质

D.混合膳食

E.酒精

11.蛋白质、糖类、脂肪三类营养物质对人体具有的共同作用是（　　）。

①构成细胞的重要材料

②为生命活动提供能量

③调节人体生命活动的物质

④储备能量

A.①③

B.②④

C.②③

D.①②

12.下列营养物质中，能为人体生命活动提供能量的是（　　）。

①糖类

②脂肪

③蛋白质

④水

⑤无机盐

A.①③⑤

B.①②④

C.①②③

D.①②⑤

二、多项选择题（请将最符合题意要求的答案以相应的字母填入括号中，少选、多选或错选都不得分）

1.供给人体能量的营养素包括（　　）。

A.维生素

B.碳水化合物

C.矿物质

D.蛋白质

E.脂肪

2.下列哪些人群处于正氮平衡（　　）。

A.婴幼儿

B.儿童

C.孕妇

D.老年人

E.青少年

3.影响基础代谢的因素有哪项（　　）。

A.遗传

B.体表面积

C.性别和年龄

D.生理状态

E.环境因素

4.下列哪些营养素属于宏量营养素（　　）。

A.碳水化合物

B.蛋白质

C.脂肪

D.矿物质

E.维生素

F.水

5.食物中的产热营养素为（　　）。

A.蛋白质

B.脂肪

C.维生素

D.碳水化合物

E.无机盐

6.决定热能需要的主要因素是（　　）。

A.基础代谢的热能消耗

B.每天活动的热能消耗

C.食物的特殊动力作用

D.精神神经活动的影响

E.特殊情况

7.有关人体能量的消耗，正确的是（　　）。

A.基础代谢是能量消耗的主要方面之一

B.食物特殊动力作用相当于基础代谢的30%

C.肥胖者只要能量的消耗低于能量的摄入就可以减肥

D.老年人随着年龄的增加，基础代谢所消耗的能量下降

E.由于受内分泌系统影响，女性的基础代谢率高于男性

8.正常成人能量的消耗主要用于（　　）。

A.基础代谢

B.食物的热效应

C.体力活动

D.生长发育

E.劳动

9.下列关于基础代谢的描述，正确的是（　　）。

A.男性的基础代谢率高于女性5%～10%

B.瘦体重大者，肌肉发达者，基础代谢率高

C.成年后，随年龄增长，基础代谢率不断下降

D.精神紧张时基础代谢率升高

E.禁食、饥饿时基础代谢率降低

三、判断题（将判断的结果填入括号中，正确的填“T”，错误的填“F”）

1.成年正常人三大营养素分配百分比，其中蛋白质占总热量 10%～12% 。（　　）

2.基础代谢是维持人体最基本生命活动所必需的能量消耗。测定前需空腹24h，室温。（　　）

3.年龄越小，蛋白质及脂类供能占的比例也越小。（　　）

4.所有的营养素均可产生热量 。（　　）

5.人体的一切活动都需要消耗能量。（　　）

四、填空题

1.营养学的内容包括　　　　、　　　　、　　　　、　　　　。

2.食物热效应又称　　　　。三大产能营养素的食物热效应最大的是　　　　，最小的是　　　　。

3.人体所需的能量主要来自食物中的　　　　、　　　　和　　　　等产能营养素。

4.营养素包括　　　　、 　　　　、 　　　　、　　　　、　　　　、　　　　、 　　　　七大类。

5.人体组成分析可采用“五水平模式”，即将人体分为：　　　　、　　　　、　　　　、　　　　、　　　　。

6.在人体内含量最少，对维持人体正常的生理活动有重要作用的物质是 　　　　。人体内主要的供能物质是　　　　。在人体内含量最多，并参与各种生理活动的物质是　　　　。

7.健康成年人能量消耗包括　　　　、　　　　、　　　　三个方面。

8.成年正常人三大营养素分配百分比，糖占总热量　　　　、脂肪占总热量　　　　、蛋白质占总热量　　　　。运动员的适宜比例是　　　　。 

9.影响基础代谢的因素：　　　　、　　　　、　　　　、激素、季节与劳动强度。

10.在食物的营养成分中既是细胞组成成分，又是机体能源的物质中由氨基酸组成的物质是　　　　；供给人体能量的主要物质是　　　　；由甘油和脂肪酸组成，大部分作为备用能源物质贮存在皮下的是　　　　。占人体体重60%～70%的营养成分是　　　　。本身没有营养价值，但对维持人体健康有重要作用，被称为“第七营养素”的是　　　　。

11.成年人能量推荐摄入量计算公式：能量需要量=基础代谢率（BMR）×　　　　。

12.人体温度每升高1℃，基础代谢约增加　　　　。

五、名词解释

1.营养学

2.食品卫生学

3.食物热效应

4.基础代谢

5.基础代谢率

6.营养素

7.必需营养素

8.营养

9.能量系数

六、简答题

1.人体需要不断摄取热能，同时也不断地消耗热能。人体消耗热能的表现可归纳为哪几个方面？

2.影响体力活动能量消耗的因素有哪些？

七、论述题

何为基础代谢？影响基础代谢的因素有哪些？

参考答案

一、单项选择题（在每小题列出的选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填在题后的括号内，错选或未选均无分）

1. B

2.B

3.C

4.D

5.C

6.B

7.D

8.D

9.B

10.C

11.D

12.C

二、多项选择题（请将最符合题意要求的答案以相应的字母填入括号中，少选、多选或错选都不得分）

1. BDE

2. ABCE

3. BCDE

4. ABCF

5. ABD

6.ABC

7. AD

8. ABCE

9. ABCDE

三、判断题（将判断的结果填入括号中，正确的填“T”，错误的填“F”）

1.T

2.T

3.F

4.F

5.T

四、填空题

1.食物的营养价值；人体的营养需要；各种人群的特殊营养需要；社区营养

2.食物特殊动力作用；蛋白质；脂肪

3.碳水化合物；脂肪；蛋白质

4.蛋白质；脂类；碳水化合物；矿物质；维生素；膳食纤维；水

5.原子水平；分子水平；细胞水平；组织系统水平；整体水平

6.维生素；糖类；水

7.基础代谢；体力活动；食物特殊动力作用

8.60%～65%；20%～25%；10%～12%；60%～70%，25%～30%，12%～15%

9.体表面积；年龄；性别

10.蛋白质；碳水化合物；脂肪；水；膳食纤维

11.体力活动水平（PAL）

12.13%

五、名词解释

1.营养学：研究食物中营养素及其他生物活性物质对人体健康的生理作用和改善措施。

2.食品卫生学：研究食物中可能存在的、威胁人体健康的有害因素及其预防措施，提高食品卫生质量，保护食用者安全的科学。 

3.食物热效应：由摄入食物而引起身体热量代谢额外增加的现象，称为食物热效应，过去也称为食物特殊动力作用。 

4.基础代谢 ：人体在空腹（进食后10～12h）、安静（静卧15min以上）的状态下，在适宜气温（18～25℃）的环境中，维持基本生命活动时的能量消耗。

5.基础代谢率 ：单位时间内人体每平方米体表面积所消耗的基础代谢能量称为基础代谢率（BMR）。

6.营养素：人在生命活动过程中需要不断地从外界环境中摄取食物，从中获得生命活动所需要的营养物质，这些营养物质在营养学上被称为营养素。人体所需要的营养素有碳水化合物、脂类、蛋白质、矿物质、维生素、水和膳食纤维。

7.必需营养素：营养素不能在体内合成，而必需从食物中获得的，称为必需营养素。

8.营养：机体通过摄取食物，经过体内消化、吸收和代谢，利用食物中身体有益的物质作为构建机体组织器官、满足生理功能和体力活动需要的过程。

9.能量系数：每克产能营养素在体内氧化所产生的能量值称为食物的热价或食物的能量卡价，亦称为能量系数。

六、简答题

1.答：（1）基础代谢的能量消耗。

（2）食物特殊动力作用的能量消耗。

（3）生长发育的能量消耗。

（4）体力活动的能量消耗。

2.答：（1）肌肉越发达者，活动能量消耗越多。

（2）体重越重者，能量消耗越多。

（3）劳动强度越大、持续时间越长，能量消耗越多。

（4）与工作的熟练程度有关。

其中劳动强度和持续时间是最主要的因素。

七、论述题

答：基础代谢是指维持生命的最低热能消耗。即人体在安静和恒温条件下，禁食12h后，静卧、放松而又清醒时的热能消耗。基础代谢消耗的热能是维持生命的最低热能消耗。可利用身高、体重等指标计算出每天的基础代谢的热能消耗。人体的基础代谢不仅存在着个体之间的差异，个人自身的基础代谢也常有变化。影响人体基础代谢的因素：

（1）体格的影响：体表面积大者，散发热能也多，所以同等体重者，瘦高者基础代谢高于矮胖者。

（2）不同生理、病理状况的影响：儿童和孕妇的基础代谢相对较高。成年后，随年龄增长，基础代谢水平不断下降。生病发热时，甲状腺等有关激素水平异常时，也能改变基础代谢的热能消耗。

（3）环境条件的影响：炎热或寒冷，过多摄食，精神紧张等都可使基础代谢水平升高。

（4）尼古丁和咖啡因可以刺激基础代谢水平升高。