通俗地讲，能量（energy）就是一种事物对其他事物做功的能力。能量也是一切生命活动的动力，换言之，生命是伴随着能量的转移和转化而存在的，或者说一切生物都需要能量来维持生命活动。能量既不能创造，也不能消灭，只能从一种形式转变为另一种形式。地球上的各种植物吸收太阳光的能量使自身生长和生存，同时以合成几种能量物质（碳水化合物、脂类和蛋白质）的形式将能量储存在体内，而地球上的各种动物则以植物为食物，从植物体获得能量。人类以植物和动物二者为食，通过不断地从外界环境中摄取食物，消化吸收食物中的能量营养素（碳水化合物、脂类和蛋白质），使这些营养素以小分子能量物质的形式进入人体内。一方面这些小分子物质经过合成代谢，构成机体组成成分或更新衰老的组织；另一方面经过分解代谢释放出所蕴藏的化学能。这些化学能经过适当的物质载体，转化为生命活动过程中所需的各种能量来源。机体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移和利用，构成了体内整个能量代谢过程，也就是我们通常所说的新陈代谢，是一切生命活动的基本特征之一。

能量的单位有多种。传统上能量以卡（calorie，cal）为单位，营养学上更习惯于用千卡（kilocalorie，kcal）作为能量的单位，1kcal也就是1000cal。1cal是指将1g纯水的温度从15℃升高到16℃所需要的能量；1kcal也就是将1kg纯水从15℃升高到16℃所需要的能量。卡作为能量单位是从能量与热量之间关系角度发展而来的，而在物理学上，能量与物体做功有更密切的关系。以水温升高所吸收能量建立的单位，不便于表达物体做功所需要的能量，因此国际上更倾向于用焦耳（Joule，J）作为能量单位。1J能量相当于用1牛顿（Newton，N）的力施加于任意物体，使之移动1m距离所消耗的能量；或者相当于用在地心引力下将一个重102g的苹果抬高1m所消耗的能量。由于两个能量单位在不同的领域都有应用，1948年国际上确定了两者的换算关系：1cal能量相当于4.184J。

营养学上所涉及的能量数字往往比较大，换算为焦耳后的数字更大而不便使用。为简便使用，常以千焦（kilojoule，kJ）或兆焦（megajoule，MJ）作为单位。常用能量单位换算关系如下：

能量的存在形式有很多，包括热能、机械能、化学能、太阳能和电能等。热能是人体内最为常见的能量形式，由于体内物质代谢过程中几乎每种物质的氧化过程都伴随着热能的散发，过去营养学上常将能量称为热能或热量。实际上，热能只是人体内能量表现的形式之一，其表现虽然广泛，但所占比重并不高，营养学上现在已经不再将能量称为热能或热量。因此，诸如人体所需要的热能，或者食物中所含有的热能之类的说法是不准确、不严谨的。人体可以发挥机械能，如各种体力活动、心跳、呼吸等都是通过肌肉将体内能量转化为机械能而做功，换言之人体的基本生命特征、日常活动、劳动、体育锻炼等，都是要通过机械能的形式而消耗能量的。化学能是人体能量来源和体内能量代谢的基本形式。人类所需的能量完全来源于膳食中的3种能量营养素碳水化合物、脂肪和蛋白质，这3种营养素所含有的能量就是以化学能的形式存在的。人类通过食用动物性或植物性食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质来获得能量，通过体内的能量代谢来维持体内各种生命活动和对外做功。实际上，人类和地球上的其他生物一样，所消耗的能量基本是来源于太阳能。植物吸收太阳能，通过CO ₂和水合成碳水化合物和脂类，以及再利用氮、CO ₂和水合成蛋白质等有机物，这些植物再以食物的形式将能量传递给人和其他动物。人类通过动物性食物获得的能量也是来源上述途径。某些微生物如酵母，可以利用热能合成可供人类食用的食物，其实这些热能归根结底大多来源于太阳的光能。电能在生物体内虽然广泛存在，但很少从生物体内转移出来，只有极个别生物（如电鳗）能从体内发出这种能量。

食物中每克能量营养素（碳水化合物、脂肪、蛋白质）在体内氧化产生的能量称为能量系数。每克食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质在体外氧化燃烧可分别产能量17.15kJ、39.54kJ和23.64kJ，但食物在消化道内并不能完全消化吸收，三者的消化率一般分别按照98%、95%和92%来估计。碳水化合物和脂肪在体内可以完全氧化成H ₂ O和CO ₂，其最终的代谢产物和产生的能量均与体外燃烧相同；蛋白质在体内不能完全氧化，代谢产生的终产物除了H ₂ O和CO ₂外，还有尿素、尿酸、肌酐等含氮物质，这些物质最后通过尿液排出体外。如果将每克蛋白质代谢剩下并随尿排出的含氮物质在体外的测热器完全氧化，还可产生5.44kJ能量。据此估计，三种食物营养素的净能量系数分别为：

碳水化合物：17.15kJ×98%=16.81kJ/g（4kcal/g）

脂肪：39.54kJ×95%=37.56kJ/g（9kcal/g）

蛋白质：（23.64kJ-5.44kJ）×92%=16.74kJ/g（4kcal/g）

乙醇（酒精）在体内也能供能，其在儿童群体没有意义，但在成人和临床营养支持中有时是需要考虑的因素。纯酒精吸收快，其能量系数一般为7kJ/g，但在体内氧化产生的能量只能以热的形式出现并向外散发，不能用于机械做功，故又称为空热。

与成人相比，儿童的能量消耗既有与成人类似之处，也有儿童自身独特的方面。人体的能量消耗决定了能量需要量，在理想的平衡状态下，人体的能量需要等于其能量消耗。分析和估计人体的能量消耗各种要素，是研究能量需要量的重要方法。成人的能量消耗主要用于维持基础代谢、体力活动和食物特殊动力作用三方面能量消耗的需要。而在婴幼儿和较大儿童、青少年，还要有额外一部分能量用于满足生长发育的需要。孕期妇女也有组织生长的需要，包括子宫、乳房、胎盘和胎儿生长发育需要能量的支持；哺乳期妇女需要能量支持泌乳，包括泌乳活动所需能量以及所分泌乳汁中所含的能量。

基础代谢（basalmetabolism，BM）是指维持人体最基本生命活动所必需的最低能量需要，即在清醒、空腹、静卧于舒适的环境下，无任何体力和脑力负担、全身肌肉松弛、消化系统处于静止状态下，用于维持体温、心跳、呼吸、各器官组织和细胞基本功能等生命活动的能量消耗。基础代谢的测定条件是：空腹12～15小时，周围环境安静舒适，温度适宜（一般25～30℃），不受精神紧张、肌肉活动、食物和环境温度等因素的影响。一般是在清晨清醒后未进食前的静卧状态测定。单位时间内人体基础代谢消耗的能量，称为基础代谢率（basalmetabolic rate，BMR），一般是以每小时所需要的能量为指标，表示单位为kJ/（m ²·h）或kJ/（kg·h）或MJ/d。在绝大多数个体，BMR占每日能量消耗的60%～70%。

同一个体在一定时间内的BMR较恒定，变化很小，但不同个体间BMR差异可能会很大。儿童的BMR高于成人，除年龄因素外，BMR还受许多因素的影响。

婴幼儿、儿童生长发育快，BMR相对较高。随年龄增长，生长发育的速度减慢，基础代谢率逐渐下降。30岁以后，每10年BMR降低约2%，60岁以后下降更多。参见表1-4-1。

体形与体表面积相关。体表面积越大，向外环境散热越快，基础代谢亦越高。体内瘦体质或称去脂组织（lean bodymass，LBM）是代谢活跃组织，包括肌肉、心脏、脑、肝、肾等，其消耗的能量占基础代谢的70%～80%。而体脂是相对惰性的组织，消耗的能量明显低于瘦体组织。因此，瘦高的人基础代谢高于矮胖的人，主要是前者体表面积大，LBM较多造成的。

女童的瘦体质所占比例低于男童，故其基础代谢率比男性低。

许多激素对细胞代谢起调节作用，当腺体（如甲状腺、肾上腺）分泌异常时可以影响基础代谢率。

一般热带居民比温带同种居民的基础代谢率低10%；反之，严寒地区居民基础代谢率约比温带高10%。一切应激状态，如发热、创伤、心理应激等均可使BMR升高。

人体的基础代谢可以通过直接测热法、气体代谢法、双标水法（doubly labeled water，DLW）、心率监测法、运动感应器测量法等方法获得。直接测热法是最原始、基本的方法，但操作复杂；气体代谢法是应用最广泛的方法；双标水法是一种新的利用同位素标记测定能量消耗量的方法，不影响受试者活动，结果准确可靠，已经成为能量消耗量测量技术的 “金标准”。

基础代谢也可以基于上述测定方法获得基础代谢率数据（表1-4-2），利用身高、体重等参数计算体表面积，并考虑性别、年龄等因素推算获得。

何志谦等学者测量了广州市30名学龄儿童的身高、体重和体表面积，求出儿童体表面积的计算公式：体表面积（m ²）=42.3356×身高（cm）+175.6882×体重（kg）-272.2716。

1985年WHO推荐了根据年龄、体重计算BMR的简单公式（表1-4-2）。

除基础代谢外，身体活动消耗的能量是影响人体总能量消耗的最重要部分。机体任何轻微活动都可提高代谢率，人在运动或劳动时耗氧量显著增加。这是因为运动或劳动等体力活动时肌肉需要消耗能量，而能量则来自营养物质的氧化，这就必然导致机体耗氧量增加。机体耗氧量的增加与肌肉活动的强度成正比。耗氧量最多可达到安静时的10～20倍。静态至轻体力活动状态时，体力活动所消耗的能量约占人体总能量消耗的15%～30%。各种体力活动消耗的能量，主要取决于体力活动的强度和持续时间。婴幼儿体力活动强度相对较低，睡眠时间多，体力活动的持续时间也少，体力活动所消耗能量远低于成人，如出生婴儿只能啼哭、吸吮，能量消耗较少；随着年龄增加，体力活动所消耗能量的比例逐渐接近成人水平。体力活动的能量消耗往往有较大变化，好动、多哭的婴幼儿比年龄相仿的安静儿童，能量消耗可能高达3～4倍。

食物的热效应（thermic effect of food，TEF）过去也称为食物特殊动力作用（specific dynamic action，SDA），指人体由于摄食而引起的额外能量消耗。这些能量是摄食后人体一系列消化、吸收活动，以及营养素和代谢产物之间相互转化过程所消耗的能量。不同食物的食物特殊动力作用不同。蛋白质的食物特殊动力作用最大，相当于其本身产能的30%，碳水化合物为5%～6%，脂肪为4%～5%。一般的混合膳食，由于食物特殊动力作用而额外增加的能量消耗，相当于食物总能量的10%。

食物的热效应在进食不久即可出现，进食2小时后达最高点，在进食3～4小时恢复正常。食物的热效应只能增加体热的外散，而不能增加可利用的能。换言之，食物的热效应对于人体是一种损耗而不是一种利益。若食物能量摄入量仅针对满足维持基础代谢所需的水平，那么由于食物的热效应的存在，这种能量摄入水平并不能真正满足基础代谢的需要。因此，为了机体能量平衡，能量摄入量中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。

婴幼儿、儿童和青少年的生长发育需要能量，主要包括两方面：一是机体合成新组织的代谢过程所需的能量；二是沉积在这些新组织中的以蛋白质、脂肪等能量物质形式储存下来的能量。婴儿每增加1g体重需18.4～23.8kJ（4.4～5.7kcal）能量。生长发育所需的能量，在出生后前3个月约占总能量需要量的35%，在12个月时迅速降到总能量需要量的5%，出生后第二年约为总能量需要量的3%，到青少年期约为总能量需要量的1%～2%。

在孕期妇女，胎儿、胎盘的增长和母体组织（如子宫、乳房、脂肪储存等）的增加和这些增加组织的代谢都需要额外的能量。在怀孕后半期，这种额外的能量需要特别突出。

每天摄取的食物中的营养素不能完全被吸收，有一部分食物未经消化吸收就被排泄到体外。摄取正常食物的婴幼儿此项损失通常在10%左右。

哺乳期妇女需要消耗额外的能量用于泌乳，这部分能量包括泌乳过程所消耗的能量，以及所分泌乳汁中所含能量营养素承载的能量，其中乳汁所含能量占绝大部分比例。乳汁的能量密度一般为 2.8kJ/g，按照转化率 80%估计，每日泌乳 780g所需的能量为780g/d×2.8kJ/g÷0.8≈2.73MJ/d（650kcal/d）。

人体所需的能量由膳食中的碳水化合物、脂类和蛋白质三种能量营养素来满足。这三类营养素普遍存在于各种食物中。儿童的能量来源中，既有与成人类似的方面，也有其独特之处。

是机体的重要和最经济的能量来源。碳水化合物以单糖为构成单位，包括D-葡萄糖（即通常所说的葡萄糖）、D-半乳糖和D-果糖。碳水化合物经水解后释放出这些单糖，这些单糖被吸收入血后，不需要特殊的代谢处理，就可以直接参与到机体的能量代谢过程中，而且其在体内的氧化代谢非常彻底，产生的代谢产物为H ₂ O和CO ₂，对机体的代谢负担最轻。碳水化合物经消化产生的葡萄糖被吸收后，有一部分以糖原的形式贮存在肝脏和肌肉中。肌糖原是骨骼肌中随时可动用的贮备能源，用来满足骨骼肌在工作的情况下的需要。肝糖原也是一种贮备能源，贮存量不大，主要用于维持血糖水平的相对稳定。

脑组织消耗的能量相对较多。在通常情况下，脑组织只能利用葡萄糖在有氧的条件下氧化以获得能量，因此脑组织不仅对缺氧非常敏感，而且由于脑组织细胞贮存的糖原极少，其能量消耗主要来自血糖供应，脑功能对血糖水平也极为敏感，对血糖稳定有很大的依赖性。

乳糖是人乳中的主要碳水化合物，是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖缩合而成的双糖，也是婴儿碳水化合物的主要来源。婴儿出生时，肠道乳糖酶活性已经发展得比较完善，可以很好地消化、利用乳糖。乳糖在肠道乳糖酶分解下，生成葡萄糖和半乳糖，然后吸收入血，进入代谢过程。作为双糖其渗透压低于葡萄糖等单糖，而且可以避免单糖快速吸收对血糖的冲击。未被消化的乳糖，还可进一步被肠道特别是结肠中的乳酸杆菌所利用，被转化为乳酸，后者可使肠道的pH值下降，有利于肠道微生态的建立和维持。

婴儿在4个月龄以后肠道淀粉酶活性达到成熟水平，可以较好地消化淀粉食品。在6月龄前后，随着辅助食品的添加，碳水化合物来源逐渐从乳糖转变为淀粉等。到2～3岁时，淀粉成为碳水化合物的主要来源，乳糖、蔗糖、果糖、葡萄糖成为补充性的碳水化合物的主要来源。

母乳喂养婴儿的膳食膳食中，碳水化合物供给能量所占的百分比较低，约占总能量的37%～40%；人工喂养儿略高，碳水化合物供能比为40%～50%。随着年龄的增加和膳食的过渡，碳水化合物供能比逐渐靠近成人水平。

是能量密度最高的能量营养素，包括膳食来源脂肪和体内由碳水化合物合成的脂肪。在短期饥饿状态下，体内能量主要由脂肪供给。脂肪酸可直接供给很多组织利用，也可在肝脏转化成丙酮酸再供给其他组织利用。不但骨骼肌、心肌等可利用脂肪酸和酮体，在饥饿时，脑组织也可利用酮体。所以，脂肪也是重要的能源物质，但它不能在机体缺氧条件下供给能量。体内储存脂肪处于分解（供能）与合成（储能）的动态平衡中。体内参与供能状态的脂肪组织一般有两种：一种是白色脂肪组织，含储存脂肪较多；另一种是褐色脂肪组织，含线粒体、细胞色素较多，比前者更容易分解供能。初生婴儿上躯干和颈部含褐色脂肪组织较多，故呈褐色。由于婴儿体表面积与体脂之比值较高，体温散失较快，褐色脂肪组织即可及时分解生热以维持体温的恒定。在体脂逐渐增加后，白色脂肪组织也随之增多。

一般成人膳食中脂类的供能比例在20%～30%比较合理。母乳中的初乳（产后1～5天）中，脂类平均含量约为29.5g/L，能量平均约为670kcal/L；6～10天的过渡乳中，脂类约为35.2g/L，能量约为735kcal/L；产后15天至15个月的成熟乳中，脂类约为45.4g/L，能量约为747kcal/L。母乳中脂类的能量比值从初乳时的39.6%至成熟乳中的54.7%不等。可见，在婴儿膳食中，脂类占有极为重要的地位。母乳中三种能量营养素的能量比例，满足了新生儿和婴儿的营养需要、胃肠道消化能力特点，是解决婴儿营养需要量高与消化吸收能力不完善之间矛盾的有效方案。婴儿生长迅速，营养需要量相对很高，而消化器官发育未成熟，功能未健全，胃容量较小，肠道淀粉酶活力差，胰蛋白酶和脂肪酶相对活性较高。母乳中脂肪含量为3.5%～4.0%，供能比超过50%，脂肪的能量密度高，适应婴儿较小的胃容量且不增加肠道渗透压。母乳脂肪中富含棕榈酸，其分子结构中具有独特的油酸-棕榈酸-油酸（sn-1位、sn-2位和sn-3位）的脂质分子结构，在胰脂肪酶作用下分解后可形成游离的油酸和棕榈酸甘油单酯，不易形成游离的棕榈酸（后者可与钙离子结合生成棕榈酸钙皂，无法被吸收），有利于脂肪的消化吸收。

供给能量不是蛋白质的主要功能。尽管如此，蛋白质在体内降解成氨基酸后，经过脱氨基作用或氨基转换作用，分解为非氮成分和氨基。经脱氨基作用生成的非氮成分为α-酮酸，可以直接或间接经三羧酸循环氧化分解，同时释放能量，也是人体能量来源之一。经过转氨基作用脱下的氨基，则经过处理后主要以尿素的形式由肾脏排出体外。人体在一般情况下主要利用碳水化合物和脂肪氧化供能。以蛋白质（氨基酸）作为能源物质的代价是昂贵的，不但因为食物蛋白质的成本一般远高于碳水化合物和脂肪，更重要的是因为这会加重肝脏和肾脏的代谢负担。在某些特殊情况下，机体所需能源物质供能不足，如长期不能进食或消耗量过大时，体内的糖原和贮存脂肪已大量消耗之后，将依靠组织蛋白质分解产生氨基酸来获得能量，以维持必要的生理功能。

人体所需要的能量来自碳水化合物、脂类和蛋白质三种能量营养素中所蕴藏的化学能。这些能源物质分子结构中的碳氢键蕴藏着化学能，在氧化过程中碳氢键断裂，生成CO ₂和水，同时释放出所蕴藏的化学能，其中50%以上可转化为热能，其余不足50%是可以做功的自由能。这部分自由能的载体是ATP。机体细胞能够利用ATP所荷载的自由能，合成各种组织细胞成分、各种生物活性物质（化学功），进行各种离子及其他物质的跨膜主动转运，维持膜两侧离子浓度差所形成的势能（生物膜两侧的 “转运功”）；体内各种内脏器官及血管平滑肌、各部分的骨骼肌和心肌，可利用ATP所荷载的自由能进行收缩和舒张活动（机械功）。除骨骼肌运动完成的机械功以外，体内其余的化学功、转运功和机械功最终均转变为热能。人体内代谢产生的热能不能再转化为其他形式的能量，不能用来继续做功，但体内产生的热能对维持体温恒定有重要作用。

能量营养素氧化时释放能量，ADP则与无机磷酸吸收这种能量而合成ATP。除了氧化磷酸化过程能形成高能磷酸键外，营养物质分解的任何环节都能引起分子内部结构改变，也可以生成ATP。

人体的能量来源依靠食物摄取获得，但也会以碳水化合物、脂类和蛋白质的形式在体内有一定贮存。碳水化合物被吸收后，大部分会以糖原形式贮存在肝脏和肌肉中。糖原可被快速动员分解，这是维持体内血糖水平的最快的能量贮备。成人体内肌肉糖原储存量可高达1400g，肝脏糖原储存量可达85g，可供两天的消耗；但是儿童体内糖原贮存量远远低于成人，维持血糖稳定的能力较差。机体蛋白质的存量也是一种能量贮备，体内蛋白质一般情况下不被动员分解，但在持续饥饿条件下体内蛋白质也会被动员分解供能。脂肪是体内贮存能量的主要形式。体内贮存能量主要来自食物中的脂肪和碳水化合物，也可来自蛋白质的转化。碳水化合物吸收后大部分转化为脂肪，仅有小部分转变为糖原。

儿童期体内贮备能量相对少于成人，突出表现为蛋白质贮备量不断增加。机体能量摄入量超过能量需要量，导致体内脂肪贮备量不断增加，这是儿童肥胖的根本所在。

儿童能量来自其膳食中的各种食物（表1-4-3）。摄食能力、消化吸收功能等生理条件以及营养需要特点决定，不同阶段儿童有不同的膳食模式和食物选择。初生婴儿的食物为母乳，不能母乳喂养者选择各种代乳食品。在营养素种类、含量、化学形式、微生态体系方面，母乳是代乳食品发展的金标准。0～6月龄婴儿应给予纯母乳喂养，其能量应全部来自母乳。6～12月龄婴儿的膳食应以乳类优先，并继续母乳喂养，同时从6月龄开始，逐渐给予辅助食品（辅食）。这个阶段儿童的能量仍主要来自乳类食物，但来自其他普通食物的能量比例会逐渐增加。1～3岁幼儿除了继续给予母乳喂养或其他乳制品，要逐步过渡到食物多样，其能量来源逐渐多样化。更年长儿童的膳食能量来源，越来越接近成人状态。

能量平衡是指人体能量摄入量与能量消耗量之间的平衡关系。对于体重正常的健康成人来说，其能量的摄入量应与能量消耗量相等，即处于能量平衡状态。儿童、孕妇以及康复状态的患者等具有生长发育需求的个体，其组织器官生长体现了体内能量物质的贮存积累，要求其能量摄入量要高于一般能量消耗，达到能量正平衡状态。如果将体内能量贮存也作为能量需要的一个因素，那么这种能量正平衡仍然是能量摄入量与能量需要量之间的平衡。

能量需要是指能平衡人体能量消耗以维持体态、身体结构以及需要进行理想的体力活动以致长期取得健康状态的食物能量水平。这一概念中也包括最佳发育状态的儿童的能量需要，以及孕期为满足母亲胎儿双方组织生长以及哺乳过程中母子双方健康状态的需要。

能量平衡的重要前提是满足人体对各种营养素需要，这是健康膳食的基本要求。不能满足各种营养素需要的能量平衡是没有意义的伪平衡，是有害健康的。阜阳奶粉事件中，用蛋白质含量极低的伪劣奶粉喂养的婴儿，即使能量需要得到满足，仍不能获得良好生长发育和健康状态。

测定人体总能量消耗（total energy expenditure，TEE）是估计能量需要量的关键。人体能量消耗量可以通过各种方法测定，包括直接测热法、气体代谢法、双标水法（DLW）、心率监测法、运动感应器测量法、身体活动记录法以及心率监测和运动感应器结合法等。直接测热法是测量TEE最准确的方法，但由于经费、条件的限制，相应的研究结果非常少。在估计能量需要量时，DLW法是目前公认的金标准方法，优先采用基于DLW实测TEE数据建立的估计能量需要量（estimated energy requirement，EER）公式进行估计；或者采用以基础代谢量（basal energy expenditure，BEE）为基础的计算公式来评估各目标人群的估计能量需要量。

为实现能量平衡，能量的摄入量应与能量消耗量相等，从而达到能量平衡状态。这些能量消耗量也就是机体的能量需要量。从膳食供应的角度，膳食能量摄入量达到能量需要量水平，是最佳的摄入量水平。膳食能量摄入量背离能量需要量水平，无论是过量摄入能量（向上背离，导致超重、肥胖），还是能量摄入不足（向下背离，导致消瘦或生长发育停滞），都是有害健康的。因此，在膳食能量参考摄入量方面，将估计能量需要量（estimated energy requirement，EER）作为膳食能量的推荐水平。

婴儿的EER包括两部分，一是每日总能量消耗量（TEE），二是组织生长的能量储存量。一项研究依据DLW法测量的320个0～24月龄婴幼儿的TEE资料，发现体重是估计婴幼儿TEE的独立因素，而月龄、性别、身高虽然与TEE显著相关，但不能独立于体重预测TEE。据此获得的不同喂养方式下婴儿的TEE估测公式为：

母乳喂养儿：TEE（MJ/day）=-0.635+0.388×体重（kg）

　　　　　　或TEE（kcal/d）=-152.0+92.8×体重（kg）

混合喂养儿：TEE（MJ/day）=-0.416+0.371×体重（kg）

　　　　　　或TEE（kcal/d）=-99.4+88.6×体重（kg）

2004年WHO/FAO/UNU报告中采用了上述混合喂养儿TEE估测公式作为估计0～1岁婴儿能量需要量中TEE部分的依据。

依据卫生部2009年发布的7岁以下儿童生长标准的数据，0～3月龄男童平均每日增重37.6g，女童每日增重32.4g；4～6月龄每日平均增重男童为19.0g，女童为18.2g。WHO/FAO/UNU资料认为，0～3月龄男、女婴儿每克增重的能量密度分别为25.1kJ/g（6.0kcal/g）和26.2kJ/g（6.3kcal/g），4～6月龄男、女婴儿每克增重能量密度分别为11.6kJ/g（2.8kcal/g）和15.6kJ/g（3.7kcal/g）。

因此，0～6月龄纯母乳喂养儿的TEE为：

TEE（男）=-0.635+0.388×6=1.693MJ/d

TEE（女）=-0.635+0.388×5.5=1.499MJ/d

用于体重增长的储备能量（男）：（37.6×25.1+19.0×11.6）÷2=0.582MJ/d

用于体重增长的储备能量（女）：（32.4×26.2+18.2×15.6）÷2=0.567MJ/d

按照 “EER=TEE+用于体重增长的储备能量”计算，0～6月龄男婴EER为2.275MJ/d或540kcal/d或90kcal/（kg·d）；0～6月龄女婴EER为2.066MJ/d或490kcal/ d或89kcal/（kg·d）。

同样方法，7～9月龄男婴日均增重10.2g，女婴日均增重10.2g；10～12月龄男婴日均增重8.0g，女婴日均增重7.9g。WHO/FAO/UNU资料认为，7～9月龄婴儿每克增重的能量密度分别为男婴6.2kJ/g（1.5kcal/g）和女婴7.4kJ/g（1.8kcal/g），10～12月龄每克增重的能量密度分别为男婴11.4kJ/g（2.7kcal/g）和女婴9.8kJ/g（2.3kcal/g）。据此，7～12月龄混合喂养儿的TEE为：

TEE（男）=-0.416+0.371×9.0=2.923MJ/d

TEE（女）=-0.416+0.371×8.5=2.738MJ/d

用于体重增长的储备能量（男）：（10.2×6.2+8.0×11.4）÷2=0.077MJ/d

用于体重增长的储备能量（女）：（10.2×7.4+7.9×9.8）÷2=0.076MJ/d

两项合计，7～12月龄男婴EER为3.00MJ/d或715kcal/d或80kcal/（kg·d）；7～12月龄女婴为2.814MJ/d或670kcal/d或80kcal/（kg·d）。

儿童青少年的EER也包括两部分：每日TEE和用于组织生长的能量储存量。2004年，WHO/FAO/UNU报告推荐量基于DLW和心率监测法获得的1609名（801名男孩和808名女孩）1～17岁儿童TEE数据的儿童青少年TEE估算公式：

男孩TEE（MJ/d）=1.298+0.265×体重（kg）-0.0011×　[体重（kg）] ²

女孩TEE（MJ/d）=1.102+0.273×体重（kg）-0.0019×　[体重（kg）] ²

但依据上述公式，用1～17岁中国儿童参考体重值估测1～17岁中国儿童青少年TEE，其结果与使用经典的Henry公式估测的基础代谢量（basal energy expenditure，BEE）的结果相比，10岁以上男孩及11岁以上女孩似乎存在更高的体力活动水平，这意味着该公式将高估TEE数据。因此，上述公式可能不适合中国的儿童青少年。

中国儿童青少年的能量EER可采用要因加算法计算，以BEE为基础，考虑身体活动水平系数（physical activity level，PAL）：EER=BEE×PAL+能量储存量。

BEE数据采用Heney公式推算：

0～3岁男孩BEE（kcal/d）=0.255×体重（kg）-0.141

4～9岁男孩BEE（kcal/d）=0.0937×体重（kg）+2.15

10～18岁男孩BEE（kcal/d）=0.0769×体重（kg）+2.43

0～3岁女孩BEE（kcal/d）=0.246×体重（kg）-0.0965

4～9岁女孩BEE（kcal/d）=0.0842×体重（kg）+2.12

10～18岁女孩BEE（kcal/d）=0.0465×体重（kg）+3.18

依据相关资料，儿童青少年PAL的平均值为6～7岁1.57，8～9岁1.59，10～11岁1.63，12～14岁1.66，15～17岁1.76。6岁以下儿童体力活动水平较低，按照1.35～1.45估计，不给予PAL分级；6岁以上儿童PAL分轻、中、重3级。轻和重体力活动水平的EER是在中体力活动水平的基础上，分别降低和增加15%。

儿童青少年时期，每克体重增重存储的能量约为8.6kJ（2kcal），包括：10%的脂肪，能量含量为38.7kJ（9.25kcal）；20%的蛋白质，能量为23.6kJ（5.65kcal）；70%的水和矿物质。不同年龄儿童青少年每日生长体重及不同体力活动水平估计能量需要量的数据见表1-4-4～表1-4-6。

能量密度是指单位食物中所含的能量。富含水分和膳食纤维的食物中能量密度较低，而富含脂肪的食物中能量密度较高。食物能量密度对婴幼儿的生长发育和远期健康具有重要影响。

母乳（成熟乳）的能量密度范围为45～119kcal/100ml，母乳的每日分泌量约800ml，可满足6月龄前婴儿的能量需要（男婴540kcal/d或女婴490kcal/d）。婴儿在6月龄后，在继续母乳喂养的同时需要开始逐步添加辅食，并在1岁以后开始逐步过渡到多样的乳类以外的食物。在这个阶段，需要考虑婴幼儿食物能量密度和喂养次数之间的协同关系对食物能量摄入量的影响。较低能量密度的辅食需要更多的添加次数，才能保证能量摄入量；反之，增加食物的能量密度，用较少餐次也能达到适宜的能量摄入量。当控制添加次数时，儿童辅食的平均食物消耗量明显地随膳食中能量密度的升高而显著减少，而每日总能量的摄入量却随膳食能量密度的增加而增加。也就是说，儿童能够通过调整食物的摄入量，在一定程度上弥补膳食能量密度的差异。另一方面，不管膳食能量密度大小，增加进餐次数也会增加能量摄入量。

尽管儿童可对不同能量密度的膳食作出调整进食量的反应，但是在不同进食阶段其总能量摄入量还是存在差别。由于婴幼儿胃容量有限，在进食低能量密度食物时，他们实际上仍不能摄入足够的食物以满足其生理需要。7～9月龄母乳喂养的婴儿，除了母乳外每天应至少添加辅食2～3次，辅食的能量密度应该在0.85kcal/g以上，提高辅食的能量密度可以减少进餐次数，有助于减轻辅食对母乳喂养的干扰（表1-4-7）。9月龄以上儿童每日至少应进餐3次，而且膳食的能量密度至少不能低于1.03kcal/g，营养不良儿童的辅食能量密度不应低于1.29kcal/g，如辅食的能量密度低于此水平，则需要增加添加辅食的次数。

对于较大儿童，需要关注膳食能量密度与儿童肥胖风险之间的关系。研究显示，低能量密度饮食有助于控制热量摄入和减肥或保持体重；低能量密度膳食会增加蔬菜、水果和膳食纤维的比例，而总脂肪、饱和脂肪和糖的摄入量会相应减少。

此外，还需要关注膳食能量密度与膳食营养素密度之间的关系。膳食营养素密度是指单位食物能量中各种营养素的含量，膳食能量密度与膳食营养素密度之间并无必然的关系。对于婴幼儿膳食来讲，膳食能量密度与膳食营养素密度都是需要充分保证的。

膳食能量营养素是保证婴幼儿健康发育的宏量物质基础，它们不仅是机体能量供给的保证，而且是确保各种营养素在体内发挥生理作用的前提保障。蛋白质是构建机体的基本材料。充分的蛋白质营养还是铁、锌等微量元素和各种维生素的吸收和代谢必需的条件。膳食中的碳水化合物发挥着节约蛋白质的作用，可确保膳食中的氨基酸不被氧化供能，而用于合成自身蛋白质和调节机体生理功能。许多碳水化合物成分，如低聚寡糖，对维持健康的肠道微生态环境具有关键作用。乳糖对出生后4个月内婴儿的营养作用不可替代，不仅供给能量，而且是婴儿肠道发育的重要促进因素。脂类物质除了参与供能外，还是脂溶性维生素吸收的载体，是某些必需营养素（如胆固醇、磷脂、长链多不饱和脂肪酸）的来源。

人体的能量物质代谢是一个完整的体系，受到多种机制和各种因素的调节，各种能量营养素之间存在各种密切的联系，既可相互转换，也可相互制约。

丙酮酸是碳水化合物代谢的重要中间产物，经过三羧酸循环可变成α-酮戊二酸；也可在丙酮酸羧化酶作用下羧化成草酰乙酸。丙酮酸、α-酮戊二酸和草酰乙酸3种酮酸均可氨基化或经转氨基作用变成丙氨酸、谷氨酸和门冬氨酸。许多氨基酸的碳骸是三羧酸循环的中间产物，通过草酰乙酸可以转变为葡萄糖。这些能转变为碳水化合物的氨基酸称为生糖氨基酸。

脂肪酸也可以变成氨基酸。乙酰辅酶A是脂肪代谢的重要中间产物，可与草酰乙酸缩合成为柠檬酸而进入三羧酸循环；柠檬酸经过三羧酸循环变成α-酮戊二酸，后者经氨基化作用或转氨基作用变成氨基酸。碳水化合物可以转变为甘油，也可以变为脂肪酸，甘油和脂肪酸合成脂肪。乙酰辅酶A是脂肪酸合成的主要原料，主要来自葡萄糖。

三羧酸循环是物质代谢的总枢纽，通过它可使碳水化合物、脂肪和蛋白质完全氧化，也可使其相互转变，构成完整的代谢体系。

碳水化合物、脂肪和蛋白质的体内代谢均受到胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素、皮质醇、生长激素、甲状腺激素、糖皮质激素、生长激素、性激素、儿茶酚胺及免疫细胞产生的细胞因子等的调节。通过这些调节机制，3种能量营养素之间也存在相互调节作用。碳水化合物摄入量不足会促进脂肪酸和蛋白质的糖异生作用；充足的蛋白质可显著提高婴幼儿体格生长，加速机体对葡萄糖和脂肪酸的利用率。过量碳水化合物摄入时，不仅增加体内糖原和脂肪酸的合成，还会明显抑制蛋白质和脂肪酸的糖异生作用。

儿童在生长发育的不同阶段，需要维持不同的能量营养素供能比例，这是由其消化吸收能力、营养需要以及代谢和排泄能力决定的。婴儿时期，要利用相对非常有限的胃容量，在缺少咀嚼和研磨食物能力的情况下，通过液态的食物摄入足量的能量，这意味着其最初的膳食（母乳）必须是高能量密度食物；与此同时，其胃肠道发展尚不成熟，消化酶不完善，尤其是对淀粉等复杂碳水化合物的消化能力缺失，而且肠道对渗透压的耐受能力很差。这意味着婴儿的食物必须具备如下特点：高能量密度、低渗透压、简单碳水化合物。为满足此要求，母乳成分必然呈现高脂肪供能的特点，同时维持碳水化合物和蛋白质较低的供能比例。婴儿的膳食中，碳水化合物供给能量所占的百分比占总能量的37%～40%，脂肪供能百分比超过50%，而蛋白质百分比可能不足10%。较低的蛋白质供给量还有其他方面的好处。过量蛋白质在满足机体自身蛋白质合成的需要之外，会造成较高的血液氨基酸水平，已知血液循环中较高浓度的某些种类的氨基酸可以刺激内分泌系统，促进婴儿食欲的发展，增加超重、肥胖以及其他慢性疾病的患病风险（见蛋白质一节）。

随着生长发育，儿童的生长速率逐渐减低，营养需要量相对下降，胃容量、摄食能力和饮食量都在不断发展。而且，由于消化吸收能力的发育完善，儿童对膳食内容的耐受性大大增强，特别是随着各种消化酶活性的完善，其对能量营养素的适应性不断完善。基于此，儿童膳食中脂肪供能比逐渐减少，碳水化合物供能比不断增加，一直发展到接近成人的能量营养素供能比例模式。