食物营养与健康.docx

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食物营养与健康

绪论

人体为了维持生命和健康，保证身体生长发育和学习的需要，必须从食物中获取必需的营养物质，这些营养物质包括蛋白质、脂类、碳水化合物、维生素、矿物质和水等六大类。

大学生正处在青春期发育生长的关键时期，智力营养和体格营养都很重要，因而开展“食物营养与健康”教育，指导他们合理饮食已成为时代的需要。

一、国内外的营养状况

（一）世界性营养问题

当今世界的营养问题，按照不同地区和社会发展状况，可以分为两种类型：

一种是在不发达的国家，由于贫困、灾荒和战争所造成的营养问题。

主要是营养不良、营养不足和营养缺乏，如缺铁及贫血，维生素A、维生素D缺乏，碘缺乏、钙缺乏等。

据统计，约7.5亿人（占发展中国家人口的20%）仍处于饥饿状态，没有足够的食物来满足营养的基本需要量。

另一种营养问题是在发达国家，因营养不平衡和营养过剩导致肥胖症而引起的“富贵病”（又称“文明病”），如高血压、冠心病、动脉硬化、糖尿病等。

（二）我国的营养状况

2002年8～12月，在卫生部、科技部和国家统计局的共同领导下，由卫生部组织各省、自治区、直辖市相关部门，在全国范围内开展了“中国居民营养与健康状况调查”。

这是我国首次进行的覆盖全国的膳食、营养以及高血压、糖尿病、肥胖和血脂异常的综合性调查。

本次调查表明，随着国民经济的持续快速发展，最近十年我国城乡居民的膳食、营养状况有了明显改善，营养不良和营养缺乏患病率继续下降。

（1）居民膳食质量明显提高。

我国城乡居民能量及蛋白质摄入得到基本满足，肉、禽、蛋等动物性食物消费量明显增加，优质蛋白比例上升。

城乡居民动物性食物分别由1992年的人均每日消费210g和69g上升到248g和126g。

与1992年相比，农村居民膳食结构趋向合理，优质蛋白质占蛋白质总量的比例从17%增加到31%，脂肪供能比由19%增加到28%，碳水化合物供能比由70%下降到61%。

（2）儿童青少年生长发育水平稳步提高。

婴儿平均出生体重达到3309g，低出生体重率为3.6%，已达到发达国家水平。

全国城乡3～18岁儿童青少年各年龄组身高比1992年平均增加3.3cm。

但与城市相比，农村男性平均低4.9cm，女性平均低4.2cm。

（3）儿童营养不良患病率显著下降。

5岁以下儿童生长迟缓率为14.3%，比1992年下降55%，其中城市下降74%，农村下降51%；儿童低体重率为7.8%，比1992年下降57%，其中城市下降70%，农村下降53%。

（4）居民贫血患病率有所下降。

城市男性由1992年的13.4%下降到10.6%；城市女性由23.3%下降到17.0%；农村男性由15.4%下降至12.9%；农村女性由20.8%下降至18.8%。

但是，由于各地区的经济发展不平衡，以及管理、教育、营养知识普及等多方面原因，当前在我国居民中仍然存在着比较严重的营养不良问题。

主要表现在2个方面：

其一是某些膳食营养素的摄入不足妨碍我国人口素质的提高；其二是营养过剩引起现代社会慢性病的急剧增加。

（1）营养缺乏问题。

首先，一些常见的营养缺乏病至今仍然存在，儿童营养不良在农村地区仍然比较严重。

5岁以下儿童生长迟缓率和低体重率分别为17.3％和9.3％，贫困农村分别达到29.3％和14.4％。

生长迟缓率以1岁组最高，农村平均为20.9％，贫困农村则高达34.6％，说明农村地区婴儿辅食添加不合理的问题十分突出。

其次，铁、维生素A等微量营养素缺乏是我国城乡居民普遍存在的问题。

我国居民贫血患病率平均为15.2％；2岁以内婴幼儿、60岁以上老人、育龄妇女贫血患病率分别为24.4％、21.5％和20.6％。

3～12岁儿童维生素A缺乏率为9.3％，其中城市3.0%，农村为11.2％。

维生素A边缘缺乏率为45.l％，其中城市为29.0％，农村为49.6%。

全国城乡钙摄入量仅为391mg，相当于推荐摄入量的41％。

此外，奶类、豆类制品摄入过低仍是全国普遍存在的问题。

（2）高血压患病率有较大幅度升高。

我国18岁及以上居民高血压患病率18.8％，估计全国患病人数超过1.6亿。

与1991年相比，患病率上升31％，患病人数增加约7000多万人。

农村患病率上升迅速，城乡差距已不明显。

（3）糖尿病患病率增加。

我国18岁及以上居民糖尿病患病率为2.6％，空腹血糖受损率为1.9％。

估计全国糖尿病现患病人数2000多万人，另有近2000万人空腹血糖受损。

城市患病率明显高于农村。

与1996年糖尿病抽样调查资料相比，大城市20岁以上糖尿病患病率由4.6％上升到6.4％，中小城市由3.4％上升到3.9％。

超重和肥胖患病率呈明显上升趋势,我国成人超重率为22.8％，肥胖率为7.1％，估计人数分别为2.0亿和6000多万。

大城市成人超重率与肥胖现患率分别高达30.0％和12.3％，儿童肥胖率已达8.l％，应引起高度重视。

与1992年全国营养调查资料相比，成人超重率上升39％，肥胖率上升97％，由于超重基数大，预计今后肥胖患病率将会有较大幅度增长。

（4）血脂异常发生率明显增高。

我国成人血脂异常患病率为18.6％，估计全国血脂异常患病人数1.6亿。

值得注意的是，血脂异常患病率中、老年人相近，城乡差别不大。

（5）膳食营养和体力活动与相关慢性病关系密切。

这次调查结果表明，健康问题较多的城市居民膳食结构不尽合理。

例如畜肉类及油脂消费过多，谷类食物消费偏低等。

膳食高能量、高脂肪和少体力活动与超重、肥胖、糖尿病和血脂异常的发生密切相关；高盐饮食与高血压的患病风险密切相关；饮酒与高血压和血脂异常的患病危险密切相关。

特别应该指出的是脂肪摄入最多、体力活动最少的人，患上述各种慢性病的机会最多。

二、合理营养与健康的关系

（一）促进生长发育

生长是指细胞的繁殖、增大和细胞间的增加，表现为全身各部分、各器官、各组织的大小、长短和质量的增加；发育是指身体各系统、各器官、各组织功能的完善。

影响生长发育的主要因素有营养、运动、疾病、气候、社会环境和遗传因素等，其中营养因素占重要地位。

人体细胞的主要成分是蛋白质，新的细胞组织的构成、繁殖、增大都离不开蛋白质，故蛋白质是儿童青少年发育的重要物质基础。

此外，碳水化合物、脂类、维生素、矿物质、水等营养素也是影响生长发育的重要物质基础。

近年来，人们普遍认为人体的身高与饮食营养有关，如日本青少年的身高普遍比二次世界大战时期增加了12cm左右，我国儿童的身高、体重也较新中国成立之前有明显的增长，这都与食物营养质量的提高有关。

（二）提高智力

营养状况对人类的智力影响极大。

1980年联合国粮农组织（FAO）报告，有1.5亿非洲人面临饥荒，这些地方的孕妇由于营养不良，其子女的学习能力明显地受到不利的影响。

儿童时期和婴幼儿时期是大脑发育最快的时期，需要足够的营养物质，如二十二碳六烯酸、卵磷脂、蛋白质等。

特别是二十二碳六烯酸的供给，如摄入不足，就会影响大脑的发育，阻碍大脑智力开发。

（三）促进优生

计划生育是我国的基本国策，而优生优育是重中之重，影响优生的因素有遗传方面的，但营养也是一个不容忽视的重要因素。

当怀孕初期，孕妇就应注意到先天营养对婴儿体质及智力的影响。

世界上有些地区，孕妇的饮食缺乏营养，结果胎儿畸形、流产、早产。

如孕妇的饮食中缺乏叶酸则引起胎儿神经管畸形（例如脊柱裂、无脑胎）；饮食中缺乏维生素B12，则会产生水脑现象。

（四）增加机体免疫功能

免疫是机体的一种保护反应，如免疫能力低下，则易受各种病菌的侵害，营养不良患者的吞噬细胞对细菌攻击的应答能力降低。

而食物中的一些营养物质如维生素E、维生素A、维生素C、微量元素ZN和Se、谷胱甘肽、类黄酮等物质都具有提高免疫能力的作用。

（五）促进健康长寿

人体的衰老是自然界的必然过程，长生不老的秘方虽然没有，但如注意摄取均衡营养，则完全可以延缓衰老，达到健康长寿的目的。

人到了五六十岁，机体逐渐衰老，生理机能发生衰退，需要有针对地补充营养，多吃蔬菜、水果等清淡食物，避免热量和动物脂肪的过多摄入，防止高血压、心脏血管病、糖尿病等疾病的产生和复发，以达到延年益寿的目的。

例如，最近十年我国城乡居民的膳食、营养状况有了明显改善，平均期望寿命从1949年的35岁提高到现在的73岁，“七十古来稀”已司空见惯，现在的说法是“80不算老，70正当年，60小弟弟”。

（六）防止疾病

合理营养可以增进健康，而营养不足或营养过剩都可引起疾病。

由于营养不足所引起的疾病为营养缺乏病，如缺铁性贫血、佝偻病、夜盲症、甲状腺肿大等。

由于营养过剩引起的疾病称为“富贵病”或“文明病”，如糖尿病、心血管疾病等。

营养不足和营养过剩，一方面与营养摄取不当有关，另一方面也与缺乏营养知识有关，普及营养知识，合理摄取营养，对于防治疾病具有重要意义。

注：

健康寿命与平均寿命不同

最近，世界卫生组织公布了对191个国家国民调查的健康寿命指数。

日本人的平均寿命是80.9岁，而健康寿命则比其低6.4岁，为74.5岁，其中男子为71.9岁，女子为77.2岁，是世界上平均健康寿命最长的国家。

世界上平均健康寿命最短的是内战不断的非洲国家塞拉利昂，只有25.9岁。

过去一般所说的平均寿命都是从各种年龄的死亡率来计算的，因此难以准确了解健康状况。

健康寿命则是一个全新的测量指标，可以清楚地反映出国民平均能够健康地生活到多大年纪。

其中减去了生病或受伤等健康受到损害的时间，而且还考虑到残疾等因素。

第一章人体的构成与代谢

人类是他所存在环境的产物，人类的活动又可以改造他所生存的环境。

从一定的意义上来说，赖以取得营养物质的各种食物，是人类的一种环境；所以人类的机体是他赖以生存的营养物质的产物。

在漫长的人类发展过程中，人类身体的结构在不断地变化。

例如在全球范围内，几十年来，青少年的身高和体重都有增加的趋势，对于一个个体来说，他在胎儿、婴儿以及其后的各个时期中，身体的结构也有一定的变化，在这些改变中，人与人之间、不同性别与年龄之间有一定的差异。

对营养科学来说，对人体基本化学构成的了解十分重要。

第一节人体的化学组成

表1-1反映了一个体重65kg男子的基本化学组成。

表1-1人体的基本化学构成（65kg体重，男性）

化学物质

蛋白质

脂类

碳水化合物

水

矿物质

重量（kg）

11

9

1

40

4

百分比（%）

17.0

13.8

1.5

61.6

6.1

构成人体的几类主要化学物质，在三大类组织中存在：

即①细胞群，是机体各种活性组织，具有执行机体各种活动和做功的功能。

②细胞外支持组织，支持各种细胞的做功和维持细胞的功能，其中包括细胞外液的支持作用，以及由矿物质、蛋白质等所构成的人体骨架的支持作用；细胞外液包括血浆、淋巴液、滑囊中的液体、脑脊液等浸润着细胞的各种液体。

③脂类，它以脂肪组织的形式贮备人体的能量，其中包括皮下脂肪、内脏周围的脂肪层等等。

如果把人体的结构简化为三大部分，那么可以说：

人体=①+②+③。

在健康人体中细胞群约占人体总量55%、支持组织占总重量的30%，而脂肪组织约占15%。

但在疾病、应急状态和异常环境的条件下，这三部分构成物质的比例可以发生不同程度的改变。

例如消耗性疾病可以使细胞群减少并消耗体内的脂肪贮备，而支持组织仍可以保持相对不变，从而总体重中增加了它的比例。

肥胖患者的脂肪贮备异常增加，可远大于正常比例。

第二节人体的物质代谢

食物在体内消化后，营养素即被吸收进入血液循环，供组织细胞的进一步利用。

其中，碳水化合物、脂类、蛋白质、矿物质、维生素和水要发生多种不同的化学反应，并转化为能量或组织材料，这些反应总称为代谢。

物质代谢是生物体与其周围环境之间的物质交换过程，物质代谢包括消化吸收、中间代谢和排泄三个阶段。

（一）消化吸收阶段

摄入的食物经过胃肠道蠕动的机械性消化和各种消化酶的作用，把蛋白质、糖及脂类等复杂的大分子物质变为小分子物质，并通过消化道将小分子物质吸收进入血液循环，分布到全身。

（二）中间代谢

随血液循环分布到全身的各种物质，在各个不同组织的细胞内进行中间代谢，以合成生物自身需要的新物质，同时体内原有的大分子物质又不断地分解为小分子物质，和由食物经过消化后吸收的小分子物质互相混合，被机体选择利用。

（三）排泄阶段

机体内不能被利用的食物残渣通过下消化道，以食物残渣的形式排出体外；同时参与机体组成的营养素在其分解代谢和合成代谢过程中产生的废物以尿液、汗液、分泌物等排泄物排泄出体外。

第三节人体的物质平衡

人的一生中通过新陈代谢，所消耗的营养素是非常可观的，一位60kg的男子在他的一生中，共消耗水6000kg，碳水化合物1000kg，蛋白类1600kg，脂类1000kg，还有若干kg的维生素和矿物质。

正常人摄入的营养物质和排泄出的物质必须达到一定的平衡状态才能使机体健康，其中水平衡和酸碱平衡尤为重要。

（一）水平衡

水是机体的重要成分，约为体重的2/3，儿童更多，约占体重的80%。

它是生命机体最重要的成分，为了维持人体正常的生理功能，通常成年人每日补给水量为2～2.5L。

当人体失去的水分达体重的6%时，就会出现尿少、口渴、发烧；失水量达10%以上时，会出现幻觉、昏厥甚至死亡。

对于人来说，水比其他营养素更重要，人不吃饭，如有水供应，生命还可持续20天；但如不喝水，则不过7天便会死亡。

为了维持水在体内的平衡，饮水量的增加或减少都会使水的排出量也相应的增加或减少。

水以液体或食物中成分进入机体，包括在食物分解时产生的代谢水。

水从机体中排出的途径有：

①皮肤蒸发；②肺脏呼出水蒸气，前两者排出约42%；③肾脏排尿约54%；④肠道排粪4%。

体液水的来源有：

①液体食物约27%；②固体食物约18%；③体内代谢水为50%以上。

正常情况下，机体通过体内丘脑下部的神经中枢等进行调节，控制渴感和肾脏排水。

发烧、腹泻、呕吐、干热气候和外伤损害等都会扰乱机体水平衡。

（二）酸碱平衡

机体是由细胞构成的，为了维持细胞生命的必需，细胞外液的正常pH是7.4，变化幅度为7.35～7.45，维持生命极限的pH是7.0～7.8。

酸碱平衡的调节是指控制体液的氢离子浓度。

体液的pH保持在7.35～7.45这个狭窄微碱范围内是至关重要的，如偏离此范围，会引起机体代谢的失调。

体内酸碱平衡的稳定是由化学缓冲剂通过呼吸作用和肾脏来调节的。

（1）所有的体液都含有化学缓冲剂，如碳酸氢盐缓冲剂、磷酸缓冲剂、蛋白质缓冲剂。

碳酸氢盐缓冲剂存在于所有体液中，是碳酸H2CO3酸氢根离子HCO3的混合物，当摄入强酸时，立即与HCO3离子化合成碳酸，这一缓冲系统使强酸变成弱酸，维持体液不致变成强酸性；反之，当摄入强碱时，便和碳酸化合物生成水及中性碳酸氢盐。

磷酸缓冲剂对保持细胞内液的正常氢离子浓度是非常重要的，它在细胞内的浓度比碳酸氢盐缓冲剂大很多倍。

蛋白质缓冲剂和磷酸缓冲剂一样，在体内具有缓冲作用，蛋白质缓冲剂包括血红蛋白，在细胞内特别重要。

（2）二氧化碳与水及细胞内液的电解质化合生成碳酸，最终由肺控制人体的碳酸供应。

如呼吸衰竭，二氧化碳将不能正常排泄，而在体液内积累，引起碳酸浓度增加，结果使氢离子浓度升高。

如果体内1min完全不呼吸，将使细胞内液的pH从正常的7.4降至7.1。

相反，如呼吸速率高于正常，呼出二氧化碳大于二氧化碳的生成速度，则降低了二氧化碳和碳酸浓度。

如过分呼吸，1min内pH可增至7.7。

因此，体内的酸碱平衡可由肺部通过呼吸进行调整。

（3）除碳酸外，一些其他酸继续在细胞代谢过程中生成，包括硫酸、尿酸、酮酸等，这些酸进入细胞外液可引起酸中毒。

机体正常情况下，多余的酸生成后立即经肾脏从体内排出，以防止氢离子浓度升高。

第四节食物的消化和吸收

一、食物的消化

食物的消化主要是通过消化道完成的，消化道根据位置、形态和功能的不同，可分为口腔、咽、食道、胃、小肠、大肠和肛门，全长10～16m（图1-1）。

消化腺是分泌消化液的器官，主要包括唾液腺、胃腺、胰、肝脏、胆囊和小肠腺等。

（一）消化道

1.口腔

口腔对食物的消化作用是咀嚼食物，咀嚼过程包括物理的研磨撕碎和唾液的掺和，唾液中的淀粉酶对食物进行初步的消化作用。

2.食道

食道也称食管，长约25cm，食物通过食管约需7s。

3.胃

胃有三部分：

向左鼓出的上部称为胃底，中间部分称胃体，食道入口部分称贲门，小肠入口部分称幽门。

胃每天分泌约2L分泌物。

胃底区的壁细胞分泌盐酸，盐酸的主要功能是造一个酸性环境，有利于某些酶和激素的活化，例如胃蛋白酶原处于酸性环境时（pH1.6～3.2），胃蛋白酶被激活。

食物通过胃的速度主要是取决于食物的成分，碳水化合物通过胃的速度要比蛋白质和脂肪快，脂肪速度最慢。

水可以直接通过胃到达小肠，在胃中几乎不停留。

正常成人食物通过胃需要4～6H。

4.小肠

小肠和胃的幽门末端相连，长约5.5m，分为十二指肠、空肠和回肠三部分。

小肠是食物消化和吸收的主要场所，正常人90%～95%的营养素是在小肠被吸收的。

肠粘膜具有环状皱褶，并拥有大量绒毛及微绒毛，绒毛为小肠粘膜的微小突出结构，密度为10～40个/mm2。

在绒毛的表面上拥有大量的细胞，这些细胞具有大量微绒毛。

因为绒毛和微绒毛的特化结构，构成了巨大的吸收面积（200～400m2），使得食物停留时间较长。

微绒毛上面含有高浓度的多种消化酶，小肠的不断蠕动使食物和消化酶充分混合在一起，同时暴露出新的绒毛表面以便吸收营养。

5.胰脏

胰脏是位于小肠的十二指肠处的小叶状腺体，胰脏所分泌的消化液通过胰脏直接进入小肠。

通常胰脏分泌的成分有蛋白水解酶、脂肪酶、淀粉水解酶和核酸水解酶，以及作为缓冲剂的Na+、K+、Ca2+、Mg2+阳离子和碳酸氢根、卤化物、硫酸根、磷酸根等阴离子。

6.肝与胆

肝区包括肝、胆囊和胆管。

肝的主要功能之一是分泌胆汁，然后贮存于胆囊中。

胆汁中含有大量的盐分，这些盐是Na+和K+与胆酸化合而产生的，有四种类型的胆盐：

胆酸盐、脱氧胆酸盐、鹅脱氧胆酸盐和石胆酸盐。

在小肠里胆盐与脂类结合生成微脂粒，进一步消化成能被小肠粘膜吸收的脂肪酸和甘油。

但是胆盐并不与脂类共同转移，有些物质被吸收以后通过门静脉进入肝脏，并经过胆汁进入肠中，又被肠再吸收，然后再被肝分泌出来。

这种再循环过程叫做肝脏循环。

肝脏消化吸收作用还表现在：

贮藏和释放葡萄糖，贮存维生素A、维生素D、维生素E、维生素B12和维生素K。

除此之外，肝脏还有许多生理功能，如对有害化合物的解毒作用（如酒精），血浆蛋白的形成，尿素的形成及对已消化吸收的营养素进行化学转化等。

7.大肠

大肠长约1.5m，分盲肠、结肠和直肠三部分。

食物从胃到小肠末端的蠕动需30～90min，而通过大肠则需1～7d。

在大肠中含有以大肠杆菌为主的大量细菌，这些细菌影响粪便的颜色和气味。

在消化过程中没有引起反应的食物残渣可通过细菌的作用进一步消化。

某些复杂的多糖和少量简单的碳水化合物，如水苏糖（四碳糖）或棉子糖（三碳糖）可被转化为氢、二氧化碳和短链脂肪酸。

没能消化的蛋白残渣可被细菌转化为有气味化合物。

此外，大肠内细菌还可以合成维生素K、生物素和叶酸等营养素。

（二）消化

消化过程主要是由一系列消化酶完成的。

许多消化酶都是以非活性的酶原状态存在，在一些激活剂如酸、金属离子和另一些酶的作用下，这些酶原被活化为具有活性的消化酶。

主要有胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶、肠脂肪酶、唾液淀粉酶、胰淀粉酶、蔗糖酶等。

二、食物的吸收

食物经过消化，由大分子物质变成小分子物质，其中蛋白质变成氨基酸，多糖分解为单糖，脂肪分解成脂肪酸、甘油等，维生素与矿物质在消化过程中从食物的细胞里释放出来。

这些营养素通过消化道壁进入血液循环的过程称为吸收。

食物进入胃之前没有吸收，胃只能吸收少量的水分和酒精，大肠主要吸收在小肠没被完全吸收的水分和电解质，而营养物质的吸收主要是在小肠进行的，如图1-2所示。

图1-2小肠中各种营养素的吸收位置

（一）蛋白质的吸收

蛋白质在消化道内被分解为氨基酸后，在小肠粘膜被吸收，吸收后经小肠绒毛内的毛细血管而进入血液循环。

天然蛋白被蛋白酶水解后，其水解产物大约1/3为游离氨基酸，2/3为多肽，这些产物在肠壁的吸收远比单纯混合氨基酸快，而且吸收后大部分以氨基酸形式进入门静脉。

（二）脂类的吸收

脂类在消化道内被分解为甘油和脂肪酸，甘油可被直接吸收入血；脂肪酸在消化道内与胆盐结合成水溶性复合物，才被吸收。

脂肪酸被吸收后，一小部分进入小肠绒毛的毛细血管，由门静脉入肝；大部分进入毛细淋巴管，经大淋巴管进入血液循环。

脂溶性维生素也随脂肪酸一起被吸收。

（三）水、水溶性维生素及矿物质的吸收

这一类物质，在小肠不经消化而直接吸收。

（四）碳水化合物的吸收

碳水化合物经消化吸收分解为单糖（主要为葡萄糖及少量的果糖和半乳糖）后被吸收。

然后通过门静脉入肝，一部分合成肝糖原贮存，另一部分由肝静脉进入体循环，供全身组织利用。

第五节能量

一切生物都需要能量（energy）来维持生命活动。

能量是遵循能量守恒定律来进行能量间转换的。

人体所需要的能量主要来自食物中的产能营养素，包括糖类（即碳水化合物）、脂类和蛋白质。

如果人体摄入的能量不足，机体会动用自身的能量储备甚至消耗自身的组织以满足生命活动能量的需要，人若长期处于饥饿状态则将导致生长发育迟缓、消瘦、活力消失，甚至生命运动停止而死亡。

相反，能量摄入过剩，则在体内会不断储存。

人体内碳水化合物的储备很少，能量的主要储存方式是脂肪。

长期摄入过多能量，会使人发生异常的脂肪堆积。

因此，能量的摄入应与需要之间保持均衡。

准确估算人群能量需要是营养学最基本而又重要的研究课题。

一、能量的单位

一切做功，包括人体细胞内的做功都需要能量，在国际上以焦耳（Joule，简称J）为单位来表示。

1J相当于1牛顿（N）的力使1kg的物质移动1m所消耗的能量。

营养学上由于所用的数值大，故常以kJ或MJ作为单位计算。

以往营养学上常用千卡（kcal）作为一个热量单位，即1L的纯净水由15℃升到16℃所需要的能量，现也已改用焦耳表示。

焦耳与卡的换算关系如下：

1MJ=1000kJ=106J1kcal=4.184kJ1kJ=0.239kcal1MJ=239kcal

每克糖类、脂肪、蛋白质在体内氧化产生的能量值称为能量系数。

食物中每克糖类、脂肪和蛋白质在体外充分燃烧可分别产生能量17.15kJ、39.5kJ和23.64kJ，但食物在人体消化过程中并不能完全吸收，习惯上按三者的消化率分别为98%、95%和92%来计算。

碳水化合物和脂肪在体内可以完全氧化成H2O和CO2，其终产物及产生的能量与体外相同。

但蛋白质在体内不能完成氧化，其终产物除H2O和CO2外，还有尿酸、尿素、肌酐等含氮物质通过尿液排出体外，每克蛋白质在体内产生的这些含氮物质如在体外继续完全氧化还可产生5.44kJ的热量，故三种产能营养素的净能量系数分别为：

碳水化合物17.15kJ×98%=16.81kJ（4kcal/g）

脂肪39.54kJ×95%=37.56kJ（9kcal/g）

蛋白质（23.64kJ5.44kJ）×92%=16.741kJ（4kcal/g）

此外，酒精（乙醇）也在体内产生热量，每克纯酒精相当于29.29kJ（7kcal）。

二、人体的能量消耗

人体能量的需要量应与人体能量的消耗量相一致，即摄入量等于消耗量。

人体中能量的消耗受三方面因素的影响：

基础代谢消耗、体力活动消耗和特殊食物动力作用的消耗。

对于正常生长发育的儿童，能量的消耗还包括满足生长发育的需要。

（一）基础代谢及其影响因素

1.基础代谢

基础代谢是维持人体最基本生命活动所必需的能量消耗。

按FAO（1990年）的方法，测定前空腹12～14h，睡醒静卧、室温保持26～30℃，无任何体力活动和紧张的思维活动、全身肌肉松弛、消化系统处于静止状态下进行测定，实际上是机体处于维持最基本的生命活动的状态下，亦即用于维持体温、心跳、呼吸、各组织器官和细胞基本功能等最基本的生命活动的能