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人体的能量需要是指个体在良好健康状况下，以及与经济状况、社会所需体力活动相适应时，由食物摄取并与其所消耗相平衡的能量。对于儿童、孕妇或乳母，他们的能量需要包括与组织的积存或乳汁的分泌有关的能量需要。
对于某一个体来说，一旦体重、劳动强度确定，并且生长速度一定，则能达到能量平衡的摄取量即为该个体的能量需要。若摄取量高于或低于这种需要，除非耗能相应改变，否则贮能即有所改变。如耗能不变，当摄取量超过需要量时，能量主要以脂肪的形式贮存；如果摄取量低于需要量，则体内脂肪减少。事实上，任何个体都有一个可接受的健康体重范围。当然，如果这种不平衡太严重，或持续的时间太长，则体重和身体组成成分的变化会对身体的功能和健康带来危害。
人体能量的消耗主要由三方面组成：①维持基础代谢；②对食物的代谢反应；③从事各种活动和劳动。
基础代谢又称基础能量消耗，是维持生命最基本活动所必需的能量消耗，占人体总能量消耗的60%～70%。按照FAO的方法，基础代谢指人体在清醒、空腹（饭后12～14h）、安逸而舒适的环境中（室温20～25℃）、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的能量消耗，即人体用于维持体温、心跳、呼吸、各器官组织和细胞功能等最基本的生命活动的能量消耗。基础代谢水平用基础代谢率来表示。
基础代谢率（BMR）是指单位时间内人体所消耗的基础代谢能量。过去常用单位时间内人体每平方米体表面积所消耗的基础代谢能量[kJ/（m 2 ·h）]表示，现在则多用单位时间内每千克体重所消耗的基础代谢能量[kJ/（kg·h）]表示或每天所消耗的能量（MJ/d）表示。
一般来说，成年男子每平方米体表面积每小时的基础代谢平均为167.36kJ（40kcal）。若按体重计算则每千克体重每小时平均耗能1kcal，一个体重为65kg的男子，24h的基础代谢为1×65×24=1560（kcal）（6527.04kJ）。通常女性的基础代谢比男性约低5%。这可能是因为女性肌肉、脂肪组织构成比例不同。儿童和青少年正处在生长、发育时期，其基础代谢比成人高10%～15%。一般情况下基础代谢可以有10%～15%的正常波动。至于基础代谢率，年龄越小相对越高。随着年龄的增加，基础代谢率缓慢降低。
过去一直认为基础代谢率与体表面积有关。尽管对此并没有很好的理论加以说明，但实际上却给出较恒定的数值。由于体表面积与身高、体重密切相关，因而可按回归方程计算出不同个体的体表面积，然后由体表面积进一步查表计算基础代谢的能量。
此外，为了简化上述由身高、体重按一定公式计算体表面积和查表等，人们曾设计由身高、体重通过列线图求得体表面积，或直接由身高（cm）、体重（kg）、体表面积（m 2 ）和正常的标准代谢率[kJ/（m 2 ·h）]直接确定其基础代谢的能量。但此列线图解法不适用于婴儿和6岁以下儿童，因为他们的基础代谢率太高。
实际上，测定基础代谢率最有用的指标是体重。1985年WHO根据对1000名不同性别、年龄以及不同体型和不同身高、体重的健康个体测定的结果，提出由体重估算人体基础代谢率（表3-1）。
表3-1 由体重（m）①估算人体基础代谢率
注 ①m表示体重（kg）。
②实测基础代谢率与估算值之间差别的标准差。
由体重按上述公式计算人体基础代谢率的方法简单方便，且与过去习惯上由体表面积（或包括身高）的计算法无较大差别，颇为实用。但是近年的研究结果表明，上述计算公式可能高估了某些地区人群的基础代谢率，因而导致高估了他们的能量需要。例如，亚洲人的基础代谢率可能比欧洲人约低10%。我国不同的研究报道表明，对成人和儿童实测的基础代谢率比用WHO建议的相同年龄组基础代谢率计算公式算出的结果均有一定程度的降低。中国营养学会认为，在目前还没有足够的中国人群基础代谢率数值时，建议仍采用上述WHO建议的计算公式，并按中国和亚洲实测的结果和情况，将公式计算出的结果减5%作为中国18～44岁成年人群及45～59岁人群的基础代谢率是符合实际的。
（1）年龄及生理状态。
基础代谢率随年龄增长而下降。生长期的婴幼儿的基础代谢率高，一般成年人的基础代谢率比儿童的低，老年人低于成年人。孕妇因合成新组织，基础代谢率增高。
（2）体表面积和体重。
基础代谢率随体表面积的增大而增加。体表面积大者，向环境中散热较快，基础代谢率也较高。瘦高的人的相对体表面积较矮胖的人的较大，其基础代谢率高于后者。基础代谢主要决定于瘦体质，惰性脂肪组织在代谢中的相对耗热低于瘦体质。
（3）性别。
青春期后，女性的基础代谢率比男性的低5%～10%，是因为女性的体脂含量比男性的高。妇女在月经期、孕期、哺乳期的基础代谢率均有所增高。
（4）营养状况、功能状况及内分泌。
机体在严重饥饿和长期营养不良的情况下，基础代谢率降低；许多腺体分泌的激素对细胞代谢起调节作用，如甲状腺激素、肾上腺素等，所以内分泌异常也可以影响基础代谢率。
（5）季节与劳动强度。
基础代谢率在不同季节和不同劳动强度的人群中存在一定差别，一般寒季的基础代谢率高于暑季；劳动强度高者的基础代谢率高于劳动强度低者。
（6）其他因素。
尼古丁和咖啡因可以刺激基础代谢水平升高。创伤、感染等疾病的患者，其基础代谢水平也升高。
对食物的代谢反应又称食物“特殊动力作用”或食物的热效应，是指人体由于摄食所引起的一种额外的热能损耗。例如，某人的基础代谢率为1600kcal（6694kJ）/d，若摄入含能量正好如此的食物，其所产热能经测定却是1700kcal/（7112kJ），这额外的100kcal（418kJ）并非来自食物，而是机体为利用食物中的营养素而额外产生的能量。
各种营养素中蛋白质的食物的热效应反应最强，相当于其本身产能的30%～40%，糖类则少得多，仅占其所产热能的5%～6%，脂肪更少，占4%～5%。当摄入一般的混合膳食时，因对食物的代谢反应而额外增加的热能消耗，每日约为628kJ（150kcal），约为基础代谢的10%。
食物热效应只能增加体热的外散，而不能增加可利用的能；换言之，食物热效应对于人体是一种损耗，而不是一种收益。
因此，为了保存体内的营养贮备，进食时必须考虑食物热效应额外消耗的能量，使摄入的能量与消耗的能量保持平衡。
除了基础代谢外，体力活动是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，而体力活动情况却相差很大。机体的任何轻微活动都可提高代谢率，这是因为进行运动或劳动等体力活动时肌肉需要消耗能量。显然，劳动强度越大，持续时间越长，工作越不熟练，其所需能量越多。而这又与个体所从事的职业有很大关系。
1971年FAO和WHO有关专家委员会曾断言：“食物的摄取和能量的需要在人群中最重要的变数是职业所需体力劳动的能量消耗。”但是，由于现代生产工具的不断革新和机械化、自动化程度的日益增长，要确切区分劳动等级也有一定困难。上述专家委员会将职业劳动强度粗略分为轻微、中等、重和极重劳动四级。1981年FAO、WHO和联合国大学有关专家委员会将职业活动分成轻、中等和重体力活动三级，并在此基础上测定了青年男、女三级活动的总能需要（表3-2）。
表3-2 不同体力活动的能量消耗
注 ①女：18～30岁，体重55kg，基础代谢率为3.8kJ/min（0.90kcal/min）。
②男：18～30岁，体重65kg，基础代谢率为4.9kJ/min（1.16kcal/min）。
我国曾将男性的劳动强度分为五级：极轻、轻、中等、重、极重；女性的劳动强度分为四级：极轻、轻、中等、重。现在，随着科技和社会的进步，许多体力项目的劳动程度已逐渐减小，特别是在重体力劳动和极重体力劳动。因此，中国营养学会建议，我国人民的活动强度可由五级和四级调为三级，并估算成人的能量消耗。所以在考察具体的活动项目时还应根据实际的体力付出进行恰当的判断。
通常各种体力活动所消耗的能量占人体总能量消耗的15%～30%。
影响体力活动能量消耗的因素很多，主要如下。
（1）肌肉越发达者，活动能量消耗越多。
（2）体重越大者，能量消耗越多。
（3）劳动强度越大、持续时间越长，能量消耗越多。
（4）与工作的熟练程度有关。
其中劳动强度和持续时间是主要影响因素，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。
运动中人体的能量耗散远高于平时，从其耗散途径看主要分为三个部分：第一部分用于对外做功；第二部分用于对外散热；第三部分在人体内参与各种生理过程。其中第一、第二部分为人体对外部的能量耗散，第三部分为人体内部的能量消耗。运动中人体能量的耗散是人体总能量耗散的重要组成部分，也是最容易变化的部分，正因如此，有关运动人体能量耗散的研究一直备受关注。从能量产生途径的角度来看，三大营养物质糖类、脂肪、蛋白质氧化为人体提供所需的能量。以往也多从此角度对运动中能量耗散问题进行研究，但这种研究角度的缺点是忽视了外界因素对于能量耗散的影响，最简单的例子就是人在极低或极高环境温度下的能量耗散速率明显高于常温下。
代谢当量增加时，人体运动更加剧烈，对外做功增加；体表温度上升，对流及辐射换热增加；呼吸量增加，通过呼吸作用对外的潜热、显热及失热量增加。代谢当量对人体对外能量耗散速率影响较大。环境因素中，温度及湿度增加都抑制了人体对外能量耗散，环境温度增加使辐射及对流换热见效；湿度增加使皮肤表面水蒸气扩散作用减弱。风速增大，加强了人体表面的对流作用，使对外能量耗散速率增加。在环境因素中，温度对能量耗散速率影响最大。服装热阻增大时，服装外表面温度下降，服装覆盖部分的对流及辐射速率减小。由于设定的服装覆盖率较小，服装热阻增加时，影响的人体表面较少，因而对人体对外能量耗散的影响也较小。但若在服装覆盖率增加的情况下，人体对外能量耗散将会减小。
处在生长发育过程中的儿童，其一天的能量消耗还应包括生长发育所需要的能量。孕妇的能量消耗则应包括胎儿由于迅速发育所需的能量，加上自身器官及生殖系统的孕期发育特殊需要的能量，尤其在怀孕后半期需要的能量。母乳对能量的需求较大，一方面要满足母体自身对能量的需要，另一方面要供给乳汁所含能量和乳汁分泌过程中消耗的能量。推荐乳母在正常妇女的基础上每日增加2.09MJ（500kcal）/d。
除上述因素对机体能量消耗有影响之外，人体能量的消耗还受情绪和精神状态的影响。脑的质量只占体重的2%，但脑组织的代谢水平是很高的。例如，精神紧张的工作可使大脑的活动加剧，能量代谢增加3%～4%。当然，与体力劳动比较，脑力劳动的消耗仍然相对较少。