人体的能量消耗

人体从食物中摄取能量以供给活动的需要，其中包括有基础代谢、劳动消耗和食物特殊动力作用3个方面，人体每天摄入的能量应满足这3方面的需要。机体处于特殊生理状态时（生长发育、妊娠期、哺乳期等），能量需求还要增加。

（一）基础代谢

基础代谢是人体维持基本的生命活动所需要的能量。即机体处于恒温条件下（一般18～25℃），空腹、静卧、清醒状态时，维持呼吸、循环、体温和细胞功能所需要的能量。为了测定基础代谢的能量消耗（basic energy expenditure，BEE），必须首先测定基础代谢率（basal metabolism rate，BMR）。

1．基础代谢率　人体在清醒且极端安静情况下，不受精神紧张、肌肉活动、食物和环境温度等因素影响时的能量代谢率。测定基础代谢率，要在清晨未进早餐以前，静卧休息30分钟（但要保持清醒），室温维持20℃左右，按间接测热法利用仪器进行测定。基础代谢率的单位为kJ/（m2·h）（千焦/平方米/小时），即每小时每平方米体表所散发的热量千焦数。

具体计算方法如下。

（1）直接用公式计算：Harris和Benedict提出的公式可以直接计算24小时的基础代谢耗热量，即基础能量消耗。

男性BEE＝66．47＋13．75×体重（kg）＋5．00×身长（cm）－6．76×年龄（岁）

女性BEE＝65．51＋9．46×体重（kg）＋1．85×身长（cm）－4．68×年龄（岁）

（2）用体表面积进行计算：中国赵松山1984年建议体表面积计算公式如下。

体表面积（m2）＝0．0065×身高（cm）＋0．0126×体重（kg）－0．1603

某男子，体表面积是1．5241m2，基础情况下测得6分钟耗氧量为1．2L，则每小时耗氧为12L，乘以氧的热价20．19kJ，再除以人体表面积为：

12×20．19/1．5241＝158．97kJ/（m2·h）

这就是此人的基础代谢率。这种算法尽管是比较粗略的，但简便、实用。

基础代谢能量消耗＝基础代谢率×体表面积（m2）×24小时（h）

基础代谢率高说明能量消耗大，反之，则能量消耗减少。人体不同年龄时的基础代谢率如表2－6所示。

2．影响基础代谢率的因素

（1）年龄：婴幼儿生长发育很快，基础代谢率高，随年龄增长，基础代谢率逐渐下降。

（2）性别：女性的瘦体质所占比例低于男性，故其基础代谢率比男性低。妇女在孕期因合成新组织，其基础代谢率增加。

表2－6　人体基础代谢率kJ/（m2·h）

（3）体型与机体构成：体型与体表面积相关。体表面积越大，向外环境散热越快，基础代谢率亦越高。体内瘦体质或称去脂组织是代谢活跃组织，而体脂是惰性组织，前者的耗能明显大于后者。瘦高的人基础代谢率高于矮胖的人，是由于前者体表面积大及瘦体质较多的结果。

（4）内分泌：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。

（5）外界气温：环境温度在18～25℃时人体的基础代谢率最低，随着温度的升高或降低，基础代谢率都会有不同程度的增加。如严寒地区居民基础代谢率比温带高10%。

（二）体力活动

除基础代谢外，体力活动消耗的能量是构成人体总能量消耗的重要部分。每日从事各种活动消耗的能量，主要取决于体力活动的强度和持续时间。体力活动一般分为职业活动、社会活动、家务活动和休闲活动等，其中以职业活动消耗的能量差别最大。人体能量需要量的不同主要是由于体力活动的差别。建议中国成年人体力活动水平（physical activity level，PAL）分级见表2－7。

表2－7　建议中国成年人体力活动水平分级

（三）食物特殊动力作用

食物特殊动力作用也称食物的热效应（thermic effect of food，TEF），是指人体摄食过程中引起的额外的能量消耗。这是摄食后一系列消化、吸收、合成活动以及营养素及营养素代谢产物之间相互转化过程中所消耗的能量。摄食不同的食物增加的能量消耗不同，其中蛋白质的食物特殊动力作用最大，相当于增加其能量的30%，糖类为5%～6%，脂肪为4%～5%。一般成年人摄入混合膳食，每日由于食物特殊动力作用而额外增加的能量消耗，相当于基础代谢的10%。

（四）生长发育

婴幼儿、儿童、青少年的生长发育需要能量，主要包括机体生长发育中形成新的组织所需要的能量，以及对新生成的组织进行新陈代谢所需要的能量。婴儿每增加1g体重约需20．9kJ（5kcal）能量。孕妇的子宫、乳房、胎盘、胎儿的生长发育及体脂储备均需要能量，乳母合成和分泌乳汁也需要额外补充能量。