1健康成年男子能量消耗与利用研究健康成年男子能量消耗与利用研究总结报告总结报告中国快速的经济发展使人们饮食结构、生活方式和疾病模式发生改变。在饮食上有以植物性食物为主的膳食模式向西方膳食模式转变的趋势；在生活方式上人们工作和生活中的体力活动量不断减少，静态生活方式比例明显增加。这些变化使我国居民的疾病模式随之改变，与能量代谢密切相关的营养过剩或不平衡所致的慢性病如冠心病、肥胖、高血压、糖尿病、癌症等慢性病已成为当前危害中国人健康的一个主要问题。与此同时，在我国一些农村和贫困地区也存在由于能量不足引起的消瘦或营养缺乏。慢性病的发生是遗传基因和环境因素共同作用的结果。大量研究证实：大多数慢性病与能量失衡有关，膳食和体力活动是决定能量平衡的两个基本因素。人体所需能量主要来源于膳食，体力活动或运动则是能量消耗的主要形式。 在能量平衡方程式中，能量摄入是一项有高度变化的组成部分，除总能量摄入外，还与食物构成密切相关；能量消耗包括基础代谢（BEE） 、运动生热效应（TEE） 、食物的生热效应（TEF）三个方面，其中 BEE 和 TEE 是能量消耗的两大组成部分。 迄今我国能量消耗研究只有零星报道，对于成人摄入不同营养素和膳食以后能量代谢的研究更缺乏研究资料。本研究采用全新便携式智能化呼出气监测仪 K4b2，尽可能严格控制测试条件，建立了测定人体基础代谢、运动生热效应和食物生热效应的方法，并对健康成人的能量消耗和利用情况进行了研究。对象与方法对象与方法1、仪器和材料仪器和材料 1.11.1 K4bK4b2 2 呼出气监测仪：呼出气监测仪：意大利 Cosmed 公司产，该仪器可对各种活动状态下的每次呼吸气体交换进行实时、连续、动态监测，可以测定呼出气 O2、 CO2浓度、氧耗量（ VO2）、二氧化碳产生量（VCO2）、呼吸商（RQ）、心率等 20 余项指标。1.21.2 22002200 半自动凯氏定氮仪半自动凯氏定氮仪（ FOSS 公司产）1.31.3 TOYAMATOYAMA 节拍器节拍器 1.41.4 试验膳制备：试验膳制备：标准混合膳食由馒头、香蕉、黄瓜、牛奶鸡蛋、香油组成，六种单一食物均为市售品，以日常加工方法处理食物（生食或水煮） 。2、对象、对象通过问卷调查和体检（身高、体重、心电图、胸片、血常规等） ，筛选出健康男性志愿者 40 名（20、30、40、50岁组各 10 名）作为受试对象。他们满足以下条件：无呼吸、心血管、消化、泌尿和内分泌系统疾病，近一周未服用任何药物，不吸烟、喝酒，情绪稳定、饮食睡眠正常。受试对象均居住在成都市区，职业为学生、教师、管理人员。3 3、测定方法、测定方法3.13.1 仪器校正仪器校正： K4b2 呼出气监测仪使用前预热 45 分钟，并且用标准混合气（O2 16.1%、CO2 5.0% 、N278.9%）进行校正。3.23.2 基础代谢基础代谢能量能量测定测定 23.2.13.2.1 选择测试条件：选择测试条件：在不同月份、不同测试状态、进餐后不同时点测定能耗量。具体测定方法如下：令 510 名 20组受试对象于测试前一天 18：00 统一进晚餐，并说明试验要求，22：00 在能量代谢试验室就寝，试验室气温为 2025；次日晨 8:00 在空腹、静卧、清醒状态下用 K4b2 呼出气监测仪测试每次呼出气的能量代谢情况，包括氧耗量（VO2） 、二氧化碳产生量（ VCO2） 、呼吸商（RQ） 、心率（HR） 、 呼吸频率（RF）等指标，每人测试 6 分钟；同时收集测试前晚 6:00 到次日晚 6:00 的 24h 尿液，混匀后，平行取样，用 2200 半自动凯氏定氮仪测定尿氮。按 Deweir 公式3 EE(kcal/d)=3.941VO2+1.106VCO2-2.17UN 计算能耗量（EE） 。 其中VO2表示每天耗氧升数，VCO2表示每天产生二氧化碳的升数，UN 表示 24 小时尿氮克数。3. 2.2 静息代谢静息代谢能量能量（REE）的测定）的测定：令 10 名 20岁组受试对象于试验前一天晚统一进晚餐、睡觉，次日晨进食“标准混合膳食”后，在静卧状态下测定餐后 2、3、4 小时的能耗量，每次测 5 分钟，其他同 3.2.1。标准混合膳食由馒头、香蕉、黄瓜、牛奶鸡蛋、香油组成， 根据中国居民膳食参考摄入量和习惯可摄入量确定受试对象食物的量，其总能量为 810kcal，占该年龄组中等体力劳动成年男子一天所需能量（2700 kcal）的 30%（蛋白质占 12%，脂肪占 25%，碳水化物占 63%） 。 3.2.33.2.3 基础代谢基础代谢能量（能量（BEE）的测定：）的测定：所有受试对象于试验当日晨 8：00 到达能量代谢试验室，静坐 30分钟后，在空腹、静坐状态下测试基础代谢能量。其他同 3.2.1。基础代谢能量（BEE）以 kcal/d 来表示，基础代率（BMR）以 kcal/m2.h 或 kcal/kg.h 表示；体表面积按 1984 年赵松山的公式计算 2。3.4 运动生热效应运动生热效应(TEE)(TEE)的测定：的测定：20岁组受试对象于试验前一天晚统一进餐、睡觉，次日晨进食标准混合膳食后 30 分钟，分别测定 30 项常见体力活动的能耗量（方法同上） ，用节拍器测定标准运动频率， 每项活动测 25 分钟。相邻两项体力活动间隔时间以心率和呼吸频率恢复正常为准。计算体力活动比 PAR（从事单项活动时每分钟能耗量/每分钟基础代谢能耗量） 。根据 PAR 大小进行体力活动强度分级（轻、中、重） 。3.53.5 食物生热效应（食物生热效应（TEF）的测定：）的测定： 20岁组受试对象于试验前一天晚统一进餐、睡觉，次日晨进食试验膳（限 20 分钟吃完） ，分别于餐后 0 4 小时内每半小时测定一次食物能耗量（TEF） ，每次测试 5 分钟，连续观察 4 小时。其他测试条件和计算方法同 3.2.1。以时间为横坐标，TEF 为纵坐标绘制食物生热效应曲线图，用曲线下面积计算食物生热效应。试验膳包括标准混合膳食、瘦猪肉、纯牛奶、鸡蛋白、蔗糖、馒头、香蕉。根据中国居民膳食参考摄入量和习惯可摄入量确定每一试验餐食物的摄入量，食物摄入量称重(精确至 0.001g), 其所含的能量为中等体力劳动成年男子一天所需总能量的 5%30%。 3.63.6 食物能量利用：食物能量利用：根据实测耗氧量（VO2） 、二氧化碳呼出量（ VCO2） 、24h尿氮（UN）等）所计算出来的能耗量，与试验膳本身所含的能量比较，得出 100g 食物（或膳食）提供的可利用能量。试验膳本身所含的能量根据食物摄入量和食物成分表计算而来。 4、数据处理：数据处理：原始数据经 EXCEL 处理，对基础代谢（VO2、VCO2、）和食物生热效应（tef）的原始数据中的“0” ，用其前后两数的均数补上； 对运动生热效应的原始数据（VO2、VCO2） ，去掉 X3S以外的值，用 SPSS10.0 软件上对数据进行方差分析及多元线性回归。3结结 果果1、 受试对象一般情况受试对象一般情况受试对象年龄、身高、体重、体质指数（BMI） 、体表面积（m2）等情况见表 1。表 1 受试对象一般情况受试对象人数 年龄（岁）平均身高（cm）平均体重（kg）体质指数 体表面积（m2）20-岁组102022170.9560.2520.621.73 30-岁组1030-39167.1062.8522.511.7340-岁组1040-49166.3862.6322.621.7250-岁组1050-59167.4564.4022.971.752、基础代谢率、基础代谢率 2.12.1 不同月份测试的基础代谢能量比较：不同月份测试的基础代谢能量比较： 表 2 显示 5 名 20岁组对象在不同月份测定的基础代谢能量（BEE，静卧、空腹状态） ，经方差分析各组之间差异均无显著性（P 0.05） 。进食混合膳食 3 小时后测得的能耗量非常接近，建议将 34小时后测得的能耗量作为静息代谢能量。2.4 基基础代谢和静息代谢能量的比较：础代谢和静息代谢能量的比较： 如表 4 所示，进食混合膳食后 34 小时能耗量比较稳定， 取其平均值作为静息代谢能量（REE） 。 静息代谢能量为 1.24 BEE1 或 0.97 BEE2。 静息代谢能量与静卧、空腹测得的基础代谢能量（BEE1）之间有显著差异（ P 0.05） ，而与静坐 30 分钟后空腹测得的基础代谢能量（BEE2）无显著差异（P 0.05，见表 5） 。表 4 基础代谢能量与餐后（混合膳）各时点能耗量的比较（Kcal/min）BEETEF0TEF0.5TEF1.0TEF1.5TEF2.0TEF2.5TEF3.0TEF3.5TEF4.0均数0.9821.2551.2851.3341.3811.3621.3061.2021.2351.213标准差0.1490.1890.2500.2140.2250.2720.2680.1750.1800.197注：BEE1：静卧空腹基础代谢能耗量。 TEF0-4.0分别为混合膳食餐后 0h、0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h 所测能耗量。表 5 基础代谢和静息代谢能耗量的比较人数 能耗量 （kcal/min）BEE1100.9820.149BEE2REE10 101.2590.3021.2170.184注：BEE1：保持静卧 10h 空腹测定结果； BEE2：测试当日空腹静坐 30 分后测定结果REE：进食混合膳食 3 小时后测得能耗量的均数2.5 各年龄组基础代谢能量（各年龄组基础代谢能量（BEE）和基础代谢率（）和基础代谢率（BMR）：）：结果见表 6 和图 1。表 6、图 1 显示，受试对象在静坐 30 分钟后测得的基础代谢能量和基础代谢率随年龄增加而逐渐下降，30-岁组与 40-岁组比较接近，50-岁组基础代谢率比 20-岁组下降 16.67%。 表 6 各年龄组基础代谢能量和基础代谢率（XS） VO2VCO2 RQRFBEEBMR组别 人数 ml/min ml/min(b/min)kcal/d kcal /m2.h kcal /kg.hKj/m2.h Kj/kg.h 20-10260.7 65.80 221.0 0.858 47.84 0.09513.26 3.901812.96434.8843.74 10.021.260 0.300 183.2 41.865.245 1.19030-10256.6 46.68 210.4 38.62 0.822 0.05113.81 2.851771.20321.1242.60 7.201.176 0.180178.3 30.244.915 0.85140-8258.6 53.71 199.3 35.45 0.777 0.05116.46 4.441762.56 352.8042.60 8.581.170 0.240178.1 35.804.908 0.90550-10237.1 41.42 183.0 34.45 0.774 0.07216.71 2.681617.12 279.3638.40 6.301.0500.180160.6 26.334.376 0.7695图 1.各年龄组B BM MR R （kcal/kg.h）比较图0.911.11.21.320-30-40-50-年龄段BMR（kcal/kg.h）2.52.5 基础基础代谢代谢能量回归方程：能量回归方程：所有受试对象的基础代谢能量（静坐 30 分钟、空腹）与年龄、身高、