人体维持恒定的37℃体温需要消耗热能，人体的各种活动，包括心跳、呼吸、走路、工作等，都需要热能。

目前我国法定的热能计量单位是焦耳(J)，营养学常用的是千焦耳(kJ);以前常用卡(cal)和千卡(kcal);他们之间的换算关系是1cal=4.184J，1J=0.239cal。

每克蛋白质、脂肪、碳水化合物在体内氧化时产生的能量称为能量系数。

【资料图】

食物中的生热营养素不可能全部被消化吸收，消化率也各不相同;消化吸收后，在体内也不一定完全彻底被氧化分解产生热量，特别是蛋白质。每克蛋白质、脂肪、碳水化合物在体外能量计中充分氧化燃烧分别产生能量23.64kJ、39.54kJ、17.15kJ，它们在体内的消化率分别是92%、95%、98%。蛋白质的最终代谢产物还有尿素、尿酸、肌酐、这些含氮物质在体外还可以产生5.44kJ的能量。除去这些没有被利用的能量，剩下的就是该营养物质的能量系数。

因此，蛋白质的能量系数为16.74J(4kcal)/g;脂肪的能量系数为37.56kJ(9kcal)/g;碳水化合物的能量系数为16.81kJ(4kcal)/g。

此外酒精吸收很快，但是在体内氧化产生的热能只能以热的形式向外释放，不能用于机体作用，是“空热”。

热平衡是产热和散热的平衡，膳食摄取的营养要与人体的各种散热、劳动、活动所需要的能量平衡。摄入量大于消耗就可能导致肥胖;输入量小于消耗则可能导致消瘦。

(一)基础代谢

基础代谢是指维持生命的最低热能消耗，即人体在安静的恒温条件下(18℃—25℃)，禁食12小时，静卧，放松，而又清醒时的热能消耗。为了确定基础代谢的热能消耗(BEE)，必须首先测定基础代谢率(BMR)。基础代谢率是指人体处于基础代谢状态下，每小时每平方米表面积的能量消耗。下表为中国正常人群基础代谢率平均值。

可用以下方法进行计算

1.人体表面积计算

体表面积(平方米)=0.00659×身高(厘米)+0.012×体重(千克)-0.1603

2.BEE计算公式

基础能量能量消耗通常用BEE表示其计算公式如下

男： BEE=66.47+13.7×体重(千克)+5.0×身高(厘米)-6.8×年龄

女： BEE=65.60+9.5×体重(千克)+1.8×身高(厘米)-4.7×年龄

或成年人按4.184KJ/h估算。式中h为身高。

影响基础代谢的因素主要有以下几方面：

⑴体格 表面积大者，散发热能多，肌肉发达者基础代谢水平高。男性高于女性5%—10%。

⑵不同生理、病理状况 儿童和孕妇的基础代谢相对较高(10%—28%)。儿童年龄越小基础代谢越高。生病发热时基础代谢增加，热能消耗增加。

⑶环境条件 寒冷、过多摄食、精神紧张都可以使基础代谢水平增加。

⑷兴奋神经的食物、药物 刺激中枢神经，兴奋性增加，基础代谢也增加。

⑸内分泌 甲状腺素、肾上素能使基础代谢率增加。

(二)体力活动

一般情况下，各种体力活动，即运动的生热效应(TEE)所消耗的热能占人体总热能消耗的15%—30%，或者更多。人体热能消耗变化最大的部分是人体的体力活动的热能消耗，是保持能量平衡的最重要部分。

体力活动因其强度不同，所消耗的热能也不同。通常PAL表示身体活动强度。在营养学中PAL(physical activity level; 身体活动水平)是指总能量消耗(TEE)与基础能量消耗(BEE)的比值。下表为成人活动的PAL。

(三)食物生热效应

在摄食过程中，机体对食物中的营养素进行消化、吸收、代谢和转化时需要消耗的能量称为食物生热效应，即食物特殊运动力作用(TEF)。在此过程中同时伴随这体温升高和散热增加。

不同成分的食物生热效应不等脂肪的食物生热小雨约小哈本身产生热量的4%—5%，碳水化合物为5%—6%，而蛋白质则为30%，混合食物为10%。

⑴食物特殊运动力作用的机制

①食物消化、胃肠蠕动、消化腺分泌等;

②食物多余的热能转化为ATP时要消耗能量;

③供能营养素在体内合成代谢需要消耗能量。

⑵造成差异的主要原因

①各种营养素转变成ATP储存的量不同，其余的转变成为热量释放;

②食物中的脂肪转化为人体的脂肪要消耗的能量，比葡萄糖转化俄日糖原或脂肪消耗的能量要低。食物中的蛋白质转化为人体蛋白质、脂肪消耗的能量最多。他们的排序为：蛋白质的生热效应>碳水化合物的生热热效应>脂肪的生热效应。

⑶影响食物特殊动力作用的因素

①生物的成分(蛋白质、脂肪、碳水化合物的比例);

②进食量(成正比);

③进食频率(成正比);

④进食速度(成正比)。

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