临床营养师指南：能量的来源及单位

人体为了维持生命活动和从事劳动，必须从食物中获得能量，以满足机体需要。人的一生，从初生的婴儿到即将离开人世的老人，每时每刻都需要利用从食物中摄取的能量，以供生长、发育、维持正常生理功能和从事体力活动等的需要。即使在静止不动的情况下，为了维持心跳、呼吸、体温等重要生理功能，也需要能量。人活着就需要能量，如同一部机器得不到能源就会停止运转一样，人如果得不到能量，生命也将停止。由此可见，能量对生命活动是极为重要的。

一般情况下，健康成人从食物摄取的能量与消耗的能量经常保持平衡状态，否则就会导致体重的增加或减少，也就造成人体的肥胖或消瘦。如果能量摄入大于能量消耗，多余的能量就会转化成脂肪而蓄积在体内，这样就形成了肥胖。如果能量的消耗大于能量的摄入，就会动员自身脂肪产热供能，脂肪不足时则消耗体内的蛋白质而产热供能，这样就造成了人体消瘦。肥胖或消瘦均会影响人的体质和体能。所以，保持能量摄入与消耗的平衡是非常重要的。

（一）能量的来源及其单位

1．能量的来源　人体所需要的能量，来源于食物中的糖类、脂类和蛋白质。所以，这三类营养素统称为“产热营养素”或“热源质”。通常所说的三大产热营养素，也就是指糖类、脂类和蛋白质。

这三类营养素的产热量是不同的，每克糖类的产热量为16．7kJ（4．0kcal），每克脂类的产热量为37．6kJ（9．0kcal），每克蛋白质的产热量为16．7kJ（4．0kcal）。所以，这三类营养素中脂类的产热量最高，而糖类与蛋白质产热量基本一致。了解这一常识，就可以通过增加或减少这三类营养素的摄入量来控制能量的平衡。

2．能量的单位　多年来，能量的单位一直用卡（cal）或千卡（kcal）来表示。目前，国际上已将能量的单位统一用焦耳（J）表示，我国现已将能量的单位由卡改为焦耳（J）。但为了照顾习惯用法，有些人同时应用卡和焦耳。1J指用1牛顿（N）力把1kg物体移动1m所需要的能量。1　000J等于1“千焦耳”（kJ）；1　000kJ等于1“兆焦耳”（MJ）。两种能量的单位换算如下：

1kcal＝4．184kJ　　　1kJ＝0．239kcal

1　000kcal＝4．184MJ　1MJ＝239kcal

（二）能量的消耗

机体能量消耗主要用于维持基础代谢、从事体力活动、食物特殊动力作用和生长发育4个方面。

1．基础代谢　基础代谢指人体在基础状态下的能量代谢，即排除肌肉活动、环境温度、食物和精神紧张等因素影响条件下的新陈代谢。基础代谢消耗的能量，就是指人体在空腹、清醒、安静不动时的能量消耗。这时的能量消耗主要用于维持体温、心跳、呼吸、分泌腺活动和细胞代谢等基础的生命活动。基础代谢率的高低受很多因素的影响，其中主要是年龄、性别、体型和环境温度。

基础代谢可根据体表面积按下式计算。

基础代谢（kJ）＝体表面积（m2）×基础代谢率［kJ／（m2·h）］×24h

体表面积（m2）＝0．006　59×身高（cm）＋0．012 6×体重（kg）-0．160　3

2．从事体力活动　除了基础代谢以外，体力活动是影响人体能量消耗的主要因素。因为生理情况相近的人，基础代谢消耗的能量是相近的，而体力活动情况相差很大。体力活动所消耗的能量与劳动强度、持续时间以及工作的熟练程度有关。其中，劳动强度为主要影响因素。而劳动强度主要涉及劳动时牵动的肌肉多少和负荷的大小。

3．食物特殊动力作用　食物特殊动力作用指由摄取食物而引起能量代谢额外增加的现象。它是由于摄入食物而引起的身体能量消耗，即身体在消化、吸收、运转、代谢和储存过程中所需要的能量。食物特殊动力作用所消耗的能量，约占总能量消耗的10%，有人称它为热效应。任何来源的能量摄入均会产生热效应，而蛋白质最高。

4．生长发育　处于生长发育期的儿童和青少年，他们的生长发育需要能量来构建新的组织。有人曾经测定过，每增加1g新组织，约需要4．78kcal能量。同样，孕妇为了满足胎儿的生长发育和自身生殖器官在孕期的增生需要，也要消耗相应的能量。能量消耗必须与生长速度相适应，能量不足，生长便会减慢甚至停止。

（三）能量消耗的测定

能量消耗的测定通常有直接测热法、间接测热法、生活观察法和能量平衡观察法。直接测热和间接测热均需要专用仪器、设备，方法烦琐、复杂，下面仅介绍能量平衡观察法。

能量平衡观察法的依据原理是，健康成人在普通劳动和生活条件下，并按机体需要进食，其体重经常维持在恒定水平。体重恒定，即为能量平衡。故可用计算每日摄取食物的能量及测量体重的变化，以确定人体能量消耗量。当能量摄取超过消耗时，机体可将多余的能量储存，体重增加，每增加1kg体重，就意味着储存25～33MJ（6　000～8　000kcal）的能量；如摄入低于消耗时，就将动用储存能量，体重则下降。(www.xing528.com)

可以根据不同情况，按下式计算能量消耗。

体重不变：能量消耗量（MJ）＝能量摄入量（MJ）

体重增加：能量消耗量（MJ）＝能量摄入量（MJ）-平均体重增加量（kg）× 29MJ／调查天数

体重减少：能量消耗量（MJ）＝能量摄入量（MJ）＋平均体重减少量（kg）× 29MJ／调查天数

（四）能量供给量

能量的需要和人体不同的生理状况、生长时期、劳动强度、周围环境等因素有关。如一个正常的成年人，应该是摄入的能量与消耗的能量基本相等。如果长期摄入的能量超过消耗的能量，多余的能量在机体内转化成脂肪储存起来使身体肥胖。反之，如摄入能量过低，会造成机体的消瘦。婴幼儿、儿童、青少年处于生长发育阶段，摄入的能量就要高于消耗，以保证有充足的能量供生长发育需要。孕妇和乳母也要有较高的能量，以满足婴儿的需要。患有疾病的病人，如发热、失血、严重感染、败血症、肺结核、创伤、烧伤、手术等消耗性疾病病人，都要不同程度地增加能量供给。

正常成人用于基础代谢和维持体温所消耗的能量，差别并不显著，而体力劳动是能量消耗的主要原因，成年人能量供给量是按体力劳动强度制定的。

中国营养学会按体力活动量的差异，提出了不同人群的能量供给量标准。将18～44岁的男性的体力活动度，分为5级。

1．极轻劳动　以坐姿为主的工作，如办公室工作、组装和修理小电器等工作，业余时间有一定的文体活动。

2．轻劳动　以站立或少量走动为主的工作，如店员售货、一般实验室工作、教师讲课等。

3．中等劳动　如学生日常活动、机动车的驾驶、电工安装等。

4．重劳动　如非机械化农业劳动、体育运动等。

5．极重劳动　如非机械化的装卸、伐木、采矿等劳动。

女性可分4级（无极重体力劳动一级）。

中国营养学会修订的我国膳食营养素供给量，确定成年男子按劳动的强度每日能量供给标准为：极轻度劳动能量供给量为10．0MJ（2400kcal）；轻度劳动为10．9MJ（2600kcal）；中度劳动为12．6MJ（3000kcal）；重度劳动为14．2MJ（3400kcal）；极重度劳动为16．7MJ（4000kcal）。女性按劳动的强度能量供给，比男性相应减少1255kJ（300kcal）。

婴儿时期体重增加较快，0～6个月的婴儿每千克体重每日供给0．5MJ（120kcal）的能量，能量供给不足将影响婴儿的发育，但如果能量供给过多将造成婴儿肥胖，婴儿期造成的肥胖，由于形成脂肪细胞数量和体积都增加，长大以后，纠正肥胖将很困难。6～12个月的婴儿每千克体重每日供给0．46MJ（110kcal）能量。

儿童、青少年正处于生长发育时期，要保证充分的能量供给。目前，城市中由于能量供给不足造成营养不良的儿童已经很少见，相反能量过剩问题比较突出。在一些山区或贫困地区，还存在少数儿童能量营养不良问题。青少年时期，由于活动量较大，能量消耗增加，需要较高的能量供给。一般来说，根据中国营养学会专家制定的供给量摄入能量，就可以保证青少年生长发育的需要，过多或过少都不合适。

中年以后，基础代谢率降低，体力活动减少，能量供给量应适当减少，以防肥胖。

孕妇和乳母也应适当增加能量供给。以保证胎儿正常生长和补偿分泌乳汁所消耗的能量。孕妇要负担胎儿的营养供给，所以孕妇随孕期的增加，要增加能量的供给。一般4～9个月孕妇，在没有怀孕时的能量基础上每日增加0．84MJ（200kcal）。乳母每日应增加3．34MJ（800kcal）。