5.3人体能量的需要与食物来源
5.3.1人体能量需要量的测定
在能量平衡状态下，人体能量的消耗量决定了其需要量。因此，能量消耗量的测定结果可以反映人体能量需要量。测定人体能量消耗的方法有两种，即直接法和间接法。在日常生活中也可以通过生活观察及能量平衡观察法对人体的能量需要进行估算。
5.3.1.1直接测热法（direct calorimetry)
直接测热法的基本原理是在隔热条件下，将人体在整个能量代谢过程中散发出的所有能量进行测定，其中包括人体从辐射、传导、对流以及蒸发4个方面散发的能量。在测定时，使被测者进入隔热良好的小室中，小室四周被水包围，受试者按要求进行各种不同强度的活动，将所产生的能量经水吸收，并通过仪表准确测出一定时间内水的温度变化，计算水吸收的能量，即为人体释放出的能量，也就是受试者在这种劳动强度下进行活动时所消耗的能量。让不同的受试者进行不同的活动，从而可以获得不同劳动强度下人体的能量需要。用这种方法测定人体的能量消耗量精确可靠。但这种方法设备装置设计制造复杂、投资大，而且由于空间比较小，受试者的活动受到很大的限制，因此在实际工作中很少运用，目前主要用于基础研究工作。
5.3.1.2间接测热法（indiret calorimetry)
间接测热法的基本原理是测定机体在一定时间内O2的消耗量和CO2产生量来推算呼吸商，再根据相应的氧热价间接计算出这段时间内机体的能量消耗。
(1) 呼吸商
机体在能量代谢中，依靠呼吸功能从外界摄取氧，以供各种物质氧化的需要，同时也将代谢终产物CO2呼出体外。各种物质代谢过程中CO2的产量和O2的消耗量只取决于各种物质的化学组成，因此，可以据此进行间接的能量测定。
一定时间内机体的CO2的产量与同时期O2的消耗量之比值称为呼吸商（respiratory quotient，RQ),即： [HT5”SS]RQ=产生的CO2（mL/min）消耗的O2（mL/min）[HT]碳水化合物、蛋白质、脂肪氧化代谢时，由于它们分子结构的差异，消耗的O2和产生的CO2各不相同，因此三者的呼吸商也不相同，分别为1.0,0.8,0.7。我国普通居民的混合膳食，呼吸商一般在0.7~1.0。如果膳食中碳水化合物的量比较高，呼吸商接近1.0；如果脂肪占膳食中的比例比较高，则呼吸商接近0.7。
(2) 食物的氧热价
通常将某种营养物质氧化时．消耗1L氧所产生的能量称为该营养素的氧热价，氧热价在能量代谢方面具有重要意义。
在实际应用中，一般受试者都是混合膳食，此时呼吸商相应的氧热价为20.2kJ（4.826kcal）。因此，简化为只要测定单位时间内氧耗量就可以计算出能量的消耗量。[HT5”SS]能量消耗量= 20.2(kJ/L）×O2（L）[HT](3) 生活观察法
生活观察法又称时间活动法（timemotion method），是一种简单的能量消耗测定方法。机理是根据前述的实验结果，对调查对象进行至少24h的跟踪观察，详细记录生活和工作中各项活动的持续时间（精确到分），根据身高、体重计算出体表面积，即可推算出调查对象一日的能量消耗水平，进而确定能量需要量（详见表52）。这种方法比较简单，但在实际生活中应用广泛。要注意的是，不同活动的持续时间要准确记录，且观察时间越长，结果越准确。
(4) 能量平衡观察法
其原理是正常人在普通劳动和生活条件下，按机体需要进食，如果在一段时间内能保持体重的相对稳定，那么其能量摄入与消耗相平衡，此时的能量消耗量就相当于其能量需要量。
实验时，首先根据每日食物的消耗情况，准确计算一定时期摄入的能量，并观察受试者
体重变化情况。当体重保持不变时，就表示摄入的能量与消耗的能量相等，即为能量平衡。如果体重增加，则代表能量的摄入为正平衡；相反，体重下降，则为能量摄入的负平衡。此方法准确性不高，但简便易行，适合于成年人能量消耗量的自身测试。
5.3.2能量平衡与能量需要量的推算
正常成人能量代谢的最佳状态是达到摄入的能量与消耗的能量相等。这种能量平衡对保持健康和胜任社会经济活动是十分重要的，能量代谢失去平衡，不利于身体健康。当摄入能量不能满足于机体能量的消耗，机体会调动和利用自身的能量储备，甚至分解自身组织以维持生命活动。对于生长发育期的儿童青少年来说，这一点十分重要。如果他们长期处于饥饿状态，生长发育就会受到影响甚至停止。相反，能量摄入高于能量的消耗，多余的能量则会转化为脂肪在体内储存，使体重增加，从而增加各种慢性疾病，如高血压、高血脂、糖尿病的发生。
了解能量需要量是达到能量平衡的必要条件。WHO对能量需要的定义是： 能长期保持良好的健康状态，有良好的体形、机体构成和活动水平的个体达到能量平衡，并能胜任必要的经济和社会活动所需要的能量。正常情况下，人体的总能量消耗是估算能量需要量的基础和依据，因此常常以实测能量消耗来确定能量需要量。目前，国际一致认为能量的推荐摄入量即是人群能量需要量的平均值，但与其他营养素需要量标准制定时不同的是，不必增加安全系数，这是考虑到要确保即使是一个能量需要较低的个体也不会因为摄入能量需要量的平均值而产生体重的增加。
由于人体能量消耗中基础代谢约占总能量消耗的60%~70%，因此它是估算成年人能量需要量的重要指标。目前许多国家和地区对正常成年人能量需要量的估算都采用要因加算法( factorial approach），即以基础代谢率（BMR）乘以体力活动水平。
5.3.3能量的食物来源
碳水化合物、蛋白质和脂肪三类产能营养素普遍存在于各种食物中。我国居民传统的膳食结构以植物性食物为主食，碳水化合物供给的能量占总能量需要量的55%~65%。脂肪可占总能量需要量的20%~30%；蛋白质占总能量需要量的10%~15%。
随着经济的发展，农业生产结构的改变，人民生活水平的提高，我国人民的膳食结构正在发生着明显的变化，特别是发达地区和大城市，动物性食物的消费量大幅增加，而粮食的消费量明显下降。这种膳食结构的变化减少了一些营养缺乏病的发生，如脂溶性维生素缺乏病，铁、钙等无机盐的缺乏病，但同时也增加了一些慢性疾病的发生，特别是脂肪摄入超过人体能量总需要的30%时，心血管系统疾病和糖尿病等发病率也明显增加。因此，要加强宣传教育，在保持我国传统的膳食结构的基础上适当调整，使之更为合理。
5.3.4食物的能量来源分配
三大产能营养素在体内都有其特殊的生理功能并且彼此相互影响。如碳水化合物与脂肪的相互转化及对蛋白质有节约作用，因此，三者在总能量供给中应有一个恰当的比例。根据我国的饮食特点，成人碳水化合物供给的能量以占能量的55%~65%、脂肪占20%~30%、蛋白质占10%~15%为宜。年龄越小，蛋白质及脂肪供能占的比例相应增加。成人脂肪摄入量一般不宜超过总能量的30%。
5.3人体能量的需要与食物来源
5.3.1人体能量需要量的测定
在能量平衡状态下，人体能量的消耗量决定了其需要量。因此，能量消耗量的测定结果可以反映人体能量需要量。测定人体能量消耗的方法有两种，即直接法和间接法。在日常生活中也可以通过生活观察及能量平衡观察法对人体的能量需要进行估算。
5.3.1.1直接测热法（direct calorimetry)
直接测热法的基本原理是在隔热条件下，将人体在整个能量代谢过程中散发出的所有能量进行测定，其中包括人体从辐射、传导、对流以及蒸发4个方面散发的能量。在测定时，使被测者进入隔热良好的小室中，小室四周被水包围，受试者按要求进行各种不同强度的活动，将所产生的能量经水吸收，并通过仪表准确测出一定时间内水的温度变化，计算水吸收的能量，即为人体释放出的能量，也就是受试者在这种劳动强度下进行活动时所消耗的能量。让不同的受试者进行不同的活动，从而可以获得不同劳动强度下人体的能量需要。用这种方法测定人体的能量消耗量精确可靠。但这种方法设备装置设计制造复杂、投资大，而且由于空间比较小，受试者的活动受到很大的限制，因此在实际工作中很少运用，目前主要用于基础研究工作。
5.3.1.2间接测热法（indiret calorimetry)
间接测热法的基本原理是测定机体在一定时间内O2的消耗量和CO2产生量来推算呼吸商，再根据相应的氧热价间接计算出这段时间内机体的能量消耗。
(1) 呼吸商
机体在能量代谢中，依靠呼吸功能从外界摄取氧，以供各种物质氧化的需要，同时也将代谢终产物CO2呼出体外。各种物质代谢过程中CO2的产量和O2的消耗量只取决于各种物质的化学组成，因此，可以据此进行间接的能量测定。
一定时间内机体的CO2的产量与同时期O2的消耗量之比值称为呼吸商（respiratory quotient，RQ),即： [HT5”SS]RQ=产生的CO2（mL/min）消耗的O2（mL/min）[HT]碳水化合物、蛋白质、脂肪氧化代谢时，由于它们分子结构的差异，消耗的O2和产生的CO2各不相同，因此三者的呼吸商也不相同，分别为1.0,0.8,0.7。我国普通居民的混合膳食，呼吸商一般在0.7~1.0。如果膳食中碳水化合物的量比较高，呼吸商接近1.0；如果脂肪占膳食中的比例比较高，则呼吸商接近0.7。
(2) 食物的氧热价
通常将某种营养物质氧化时．消耗1L氧所产生的能量称为该营养素的氧热价，氧热价在能量代谢方面具有重要意义。
在实际应用中，一般受试者都是混合膳食，此时呼吸商相应的氧热价为20.2kJ（4.826kcal）。因此，简化为只要测定单位时间内氧耗量就可以计算出能量的消耗量。[HT5”SS]能量消耗量= 20.2(kJ/L）×O2（L）[HT](3) 生活观察法
生活观察法又称时间活动法（timemotion method），是一种简单的能量消耗测定方法。机理是根据前述的实验结果，对调查对象进行至少24h的跟踪观察，详细记录生活和工作中各项活动的持续时间（精确到分），根据身高、体重计算出体表面积，即可推算出调查对象一日的能量消耗水平，进而确定能量需要量（详见表52）。这种方法比较简单，但在实际生活中应用广泛。要注意的是，不同活动的持续时间要准确记录，且观察时间越长，结果越准确。
(4) 能量平衡观察法
其原理是正常人在普通劳动和生活条件下，按机体需要进食，如果在一段时间内能保持体重的相对稳定，那么其能量摄入与消耗相平衡，此时的能量消耗量就相当于其能量需要量。
实验时，首先根据每日食物的消耗情况，准确计算一定时期摄入的能量，并观察受试者
体重变化情况。当体重保持不变时，就表示摄入的能量与消耗的能量相等，即为能量平衡。如果体重增加，则代表能量的摄入为正平衡；相反，体重下降，则为能量摄入的负平衡。此方法准确性不高，但简便易行，适合于成年人能量消耗量的自身测试。
5.3.2能量平衡与能量需要量的推算
正常成人能量代谢的最佳状态是达到摄入的能量与消耗的能量相等。这种能量平衡对保持健康和胜任社会经济活动是十分重要的，能量代谢失去平衡，不利于身体健康。当摄入能量不能满足于机体能量的消耗，机体会调动和利用自身的能量储备，甚至分解自身组织以维持生命活动。对于生长发育期的儿童青少年来说，这一点十分重要。如果他们长期处于饥饿状态，生长发育就会受到影响甚至停止。相反，能量摄入高于能量的消耗，多余的能量则会转化为脂肪在体内储存，使体重增加，从而增加各种慢性疾病，如高血压、高血脂、糖尿病的发生。
了解能量需要量是达到能量平衡的必要条件。WHO对能量需要的定义是： 能长期保持良好的健康状态，有良好的体形、机体构成和活动水平的个体达到能量平衡，并能胜任必要的经济和社会活动所需要的能量。正常情况下，人体的总能量消耗是估算能量需要量的基础和依据，因此常常以实测能量消耗来确定能量需要量。目前，国际一致认为能量的推荐摄入量即是人群能量需要量的平均值，但与其他营养素需要量标准制定时不同的是，不必增加安全系数，这是考虑到要确保即使是一个能量需要较低的个体也不会因为摄入能量需要量的平均值而产生体重的增加。
由于人体能量消耗中基础代谢约占总能量消耗的60%~70%，因此它是估算成年人能量需要量的重要指标。目前许多国家和地区对正常成年人能量需要量的估算都采用要因加算法( factorial approach），即以基础代谢率（BMR）乘以体力活动水平。
5.3.3能量的食物来源
碳水化合物、蛋白质和脂肪三类产能营养素普遍存在于各种食物中。我国居民传统的膳食结构以植物性食物为主食，碳水化合物供给的能量占总能量需要量的55%~65%。脂肪可占总能量需要量的20%~30%；蛋白质占总能量需要量的10%~15%。
随着经济的发展，农业生产结构的改变，人民生活水平的提高，我国人民的膳食结构正在发生着明显的变化，特别是发达地区和大城市，动物性食物的消费量大幅增加，而粮食的消费量明显下降。这种膳食结构的变化减少了一些营养缺乏病的发生，如脂溶性维生素缺乏病，铁、钙等无机盐的缺乏病，但同时也增加了一些慢性疾病的发生，特别是脂肪摄入超过人体能量总需要的30%时，心血管系统疾病和糖尿病等发病率也明显增加。因此，要加强宣传教育，在保持我国传统的膳食结构的基础上适当调整，使之更为合理。
5.3.4食物的能量来源分配
三大产能营养素在体内都有其特殊的生理功能并且彼此相互影响。如碳水化合物与脂肪的相互转化及对蛋白质有节约作用，因此，三者在总能量供给中应有一个恰当的比例。根据我国的饮食特点，成人碳水化合物供给的能量以占能量的55%~65%、脂肪占20%~30%、蛋白质占10%~15%为宜。年龄越小，蛋白质及脂肪供能占的比例相应增加。成人脂肪摄入量一般不宜超过总能量的30%。