一、概述

能量是一个系统作功的能力。因系统作功时多以燃烧产热形式表达，故曾被称为热能。自然界中的能量既不能创造也不会消失，只能从一种形式转变成另一种形式。

人类的一切生命活动的基本形式为新陈代谢。而人体的新陈代谢实际上又是体内、外环境进行的物质与能量的交换。在这一过程中均需不断产生和消耗能量。由于人的新陈代谢和体温的维持都需要消耗能量，如细胞的生长繁殖、组织的自我更新、营养物质的运输、代谢废物的清除等。因此，没有能量，机体的任何一个器官都无法进行工作。即使是人在睡眠时，维持生命的血液循环和呼吸等生理活动仍照常进行，同样需要消耗能量。

食物中提供的营养素则是机体能量的源泉。食物中的供能营养素在体内经酶的作用进行生物氧化既可释放出能量。人体所需能量通常来源于碳水化合物、脂肪和蛋白质等三大营养素，故此三者被称为供能营养素。它们是通过自然界的动、植物吸收太阳能转变成化学能贮存下来的物质。

二、能量单位

营养学界曾广泛以“千卡(kcal)”为单位来表示能量。1千卡相当于将1kg水的温度升高10C(即由150C升高到160C)时所需要的能量。

目前，国际通用的能量单位为焦耳(J)。但有些国家，如美国、加拿大和我国仍在继续使用卡和千卡。以下为千卡(kcal)与焦耳(J)之间的换算关系。

1kcal=4.184kJ;1kJ=0.239kcal

1000 kcal=4.184MJ;1 MJ=239 kcal

每克蛋白质、脂肪、碳水化合物的产热量分别为4kcal(16.7kJ)、9kcal(36.7kJ)和4kcal(16.7kJ)。此外，酒中的乙醇也能提供较高的能量。每克乙醇产生能量为7 kcal(29.3kJ)。

三、人体的能量消耗

一般成年人的能量消耗，包括基础代谢、体力活动消耗和食物热效应等三个途径。对于儿童、孕妇、乳母等还要满足其特殊生理需要，如儿童、青少年应满足其生长发育的需要;孕妇则要保证胎儿正常生长需要，而乳母应考虑分泌乳汁的需要等。

人体能量代谢很复杂，不仅受体力活动、营养条件、环境因素以及生理状态、疾病等情况的影响，而且亦受中枢神经系统的调节与控制。其中，体力活动是影响能量需要最明显的因素。

㈠基础代谢

1、基础代谢与基础代谢率(插基础代谢率表)

基础代谢(basal metabolism，BM)是指维持人体基本生命活动的最低能量需要，即在无任何体力活动及紧张思维活动、全身肌肉松驰、消化系统处于静止状态情况下(即睡眠或睡眠初醒时)，用以维持体温、心跳、呼吸、细胞内外液中电解质浓度差及蛋白质等大分子合成的能量消耗。而在基础状态下，单位时间内代谢所消耗的能量，即为基础代谢率(basal metabolism rate，BMR)。通常，BMR常以单位时间内人的体表面积所散发的热量来表示。

2、基础代谢的测定

基础代谢的测定一般是在环境温度恒定(18～250C)及人处于清醒、静卧、空腹(进食后12小时)的状态下进行。通常应先根据身高、体重求出个体的体表面积，再按体表面积与该个体年龄的基础代谢率计算出基础代谢消耗的能量。

我国赵松山于1984年提出一个适合中国人的体表面积计算公式：体表面积(m2)=0.00659身高(cm)+0.0126体重(kg)-0.1603。由于基础代谢率的测定比较困难，WHO于1985年提出用静息代谢率(resting metabolism，RMR)代替BMR。测定时全身处于休息状态，禁食仅需4小时。因此RMR值一般都略高于BMR(约为10%)。

一般情况下，每kg体重每小时基础代谢所消耗的能量为1kcal。因而基础代谢的简单计算方法为1(kcal)×24(h)×体重(kg)。

有西方学者提出的公式可以直接计算24小时的基础代谢能耗量，即基础能量消耗(basic energy expenditure，BEE)。

男：BEE=66.5+13.8×体重(kg)+5.0×身长(cm)-6.8×年龄(岁)

女：BEE=65.5+9.5×体重(kg)+1.8×身长(cm)-4.7×年龄(岁)

3、影响基础代谢的因素

⑴体表面积——BMR的高低与人的体重并不呈正比例相关，但与其体表面积呈正比例关系。故目前常用人的体表面积作为标准来测定BMR。

⑵年龄——如儿童的BMR最高，青壮年期较稳定，40岁以后有所降低。

⑶性别——如男子的BMR一般多高于女子(但女子在妊娠期时，其BMR相应增加)。

⑷种族——同样身高人的BMR，因其种族不同而有差异。如身高相同及体表面积相同，但以爱斯基摩人和印第安人的BMR最高，欧美人次之，亚洲人较低。

⑸营养状态——长期热能摄入不足、营养不良者BMR偏低。完全禁食10余日后BMR降低25%，这可能是机体采取的一种适应机制。

⑹疾病——白血病、癌症、发烧、内分泌失调等病理情况可影响机体的新陈代谢。体温每升高1℃，BMR约增加13%。

⑺内分泌——甲状腺、垂体、肾上腺机能亢进，相关激素的分泌旺盛时，人的活动时间越长、强度越大，则能量消耗越多。

⑻季节与体力活动