第二节　能量

机体的一切生命活动都需要能量（energy）。人体所需要能量主要来源于食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质。人体每日消耗的能量主要是由基础代谢、体力活动和食物热效应构成。对于健康人，能量代谢的最佳状态是能量的摄入与消耗相等，即能量平衡。维持理想体重对身体健康有着特殊的意义。

一、能量单位与能量系数

国际上通用的能量单位是焦耳（joule，J），营养学上由于能量数值大，故常以千焦（kilo joule，kJ）或兆焦（mega joule，MJ）作为单位。我国习惯用卡（calorie，cal）或千卡（kilocalorie，kcal）作为能量单位。二者的换算关系为

1kcal=4.184kJ　　1kJ=0.239kcal

1g产能营养素在体内氧化产生的能量称为能量系数（calorigenic coefficient/calorific value）。食物中每克碳水化合物、脂肪和蛋白质的能量系数分别是：4kcal/g、9kcal/g、4kcal/g。

除了碳水化合物、脂肪和蛋白质产生能量外，酒精性饮料中的乙醇也可产生能量，1g乙醇在体内氧化产生的能量为7.0kcal。乙醇在体内氧化产生的能量只以热的形式出现并向外界散发，不能用于机体做功，故又称为空热。

二、人体的能量消耗

人体能量需要与能量消耗是一致的。成年人的能量消耗主要用于维持基础代谢、体力活动和食物热效应三个方面的需要。孕妇和乳母还包括胎儿生长、母体组织储备和授乳所需的能量。儿童还包括生长发育所需的能量。

（一）基础代谢

1.概念

基础代谢（basal metabolism）是指维持人体最基本生命活动所消耗的能量，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。基础代谢占机体总能量消耗的60%～70%。

基础代谢率（basal metabolic rate，BMR）是指每小时每平方米体表面积（或每千克体重）人体基础代谢消耗的能量。

2.影响因素

（1）体表面积与机体构成：

体表面积越大，向外散发热能越快，基础代谢率也越高。人体瘦体组织（包括肌肉、心脏、肝和肾脏等）是代谢活跃组织，脂肪组织是惰性相对强的组织。所以同等体重者，瘦高且肌肉发达者的BMR高于矮胖者。

（2）生理、病理状况：

儿童和孕妇的BMR相对较高。成年后，随年龄增长，基础代谢水平不断下降。女性瘦体组织少于男性，故BMR低于男性。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能量消耗。

（3）生活和作业环境：

寒冷、大量摄食、体力过度消耗以及精神紧张均可增高基础代谢水平。而禁食、饥饿或少食时，基础代谢能量消耗相应降低。

（二）体力活动

体力活动（physical activity）是人体能量消耗的主要因素，也是人体控制能量消耗、保持能量平衡和健康的重要部分，占人体总能量消耗的15%～30%。体力活动所消耗能量多少与肌肉发达程度、体重、活动时间、活动强度等因素有关。肌肉越发达、体重越重、劳动强度越大、持续时间越长，能量消耗越多。

（三）食物热效应

食物热效应（thermic effect of food，TEF）是指在摄食过程中引起机体额外能量消耗的现象，是摄食后发生的一系列消化、吸收活动以及营养素和其代谢产物之间相互转化过程所消耗的能量，又称食物特殊动力作用（specific dynamic action，SDA）。

食物中不同产能营养素的食物热效应不同，以蛋白质的食物热效应最大，为本身产生能量的30%～40%，脂肪为4%～5%，碳水化合物为5%～6%。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。成人摄入混合膳食，每日由于TEF而额外增加的能量消耗相当于基础代谢的10%。

摄食越多，能量消耗也越多；进食快者比进食慢者食物热效应高，进食快时中枢神经系统更活跃，激素和酶的分泌速度快、数量多，吸收和贮存的速率更高，能量消耗也相对更多。

（四）生长发育等能量消耗

婴幼儿和儿童阶段生长发育需要的能量主要包括机体生长发育中形成新的组织所需的能量。孕妇在怀孕期间子宫与胎盘的发育、胎儿生长以及体脂贮备，乳母哺乳等均会增加能量的消耗。

三、膳食能量来源与参考摄入量

（一）膳食来源

谷薯类和杂豆类富含碳水化合物，能量密度适中，是膳食能量的主要来源。油料作物富含脂肪，动物性食物富含蛋白质和脂肪，二者能量密度高。鱼虾类、奶类、蔬菜和水果能量密度较低。

（二）参考摄入量（见表1-8、表1-9）

（欧凤荣）