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    能量消耗与身体活动

    成年人的能量消耗包括基础代谢、身体活动和食物热效应(图 1-9)。


    图 1-9 一般成年人每日能量消耗构成比例

    能量消耗的三个主要方面,只有身体活动消耗变化较大,更容易自我调节掌控。

    (1)基础代谢:维持人体最基本生命活动所必需的能量消耗,是人体能量消耗的主要部分,约占人体总能量消耗的 60%70% 。基础代谢的定义为经过 1012 小时空腹和良好的睡眠,清醒仰卧,恒温条件下(一般为 22~26℃),无任何身体活动和紧张的思维活动,全身肌肉放松时所需的能量消耗。此时机体处于维持最基本的生命活动状态,能量消耗仅用于维持体温、心跳、呼吸、各器官组织和细胞功能等最基本的生命活动。

    基础代谢的水平用基础代谢率(basalmetabolic rate,BMR)来表示,指人体处于基础代谢状态下,每小时每千克体重(或每 $\mathbf{m}^{2}$ 体表面积)的能量消耗。BMR 的常用单位为 $\mathrm{kJ/kg^{\bullet}h\ )}$ 或 $\bf k J/\tau(\tau m^{2}\cdot h)_{c}$

    (2)身体活动:除基础代谢外,身体活动消耗的能量是影响人体总能量消耗的最重要部分,约占总能量消耗的 15%~30%。
    身体活动一般分为职业活动、交通活动、家务活动和休闲活动等。人体能量需要量的不同主要是由于身体活动水平不同。如静态或轻体力活动者,其身体活动的能量消耗约为基础代谢的 1/3;而重体力活动者和运动员,其总能量消耗可达到基础代谢的 2 倍或以上。

    (3)食物热效应:食物热效应也称食物特殊动力作用,为人体摄食过程中引起的额外能量消耗,是人体在摄食后对营养素的一系列消化、吸收、合成、代谢转化过程中所消耗的能量。不同营养素的热效应也有差别,一般碳水化合物为 5%~10%,脂肪为 0%~5%,蛋白质最高为 20%~30%。成年人摄入的混合膳食,每日由于食物热效应而额外增加的能量消耗,相当于总能量消耗的 10%。

    另外,对于生长发育的儿童、孕妇、哺乳乳母等,生长发育还需要一定的能量消耗。

    身体活动指增加能量消耗的骨骼肌活动,包括职业性身体活动、交通往来活动、家务活动和休闲时间进行的主动性身体活动。通常身体活动量应占总能量消耗的 15% 以上。建议每天主动运动为 6000 步,或中等强度运动 30 分钟以上,可以一次完成,也可以分 2~3 次完成。有益于健康的身体活动强调大肌群参与的能量消耗明显增加的活动。

    推荐的成年人身体活动量见表 1-14。

    表 1-14 推荐的成年人身体活动量

    推荐活动时间
    每天主动进行身体活动 6000 步30~60 分钟
    每周至少进行 5 天中等强度身体活动150~300 分钟
    鼓励适当进行高强度有氧运动和抗阻运动每周 2~3 天,隔天进行
    提醒减少久坐时间,每小时起来动一动
    成年人每天能量摄入量在 $1600{\sim}2400\mathrm{kcal}$ 时,身体活动消耗 15% 大约是 240~360kcal

    一般来说,每天日常家务和职业活动等 $2000{\sim}2500$ 步,按标准人体重计算的消耗能量约6080kcal;主动性身体活动 6000 步 (5.46.0km/h 快走),需要约 42 分钟,能量消耗为 170kcal 。两者加起来每天能量消耗共 $230{\sim}250\mathrm{kcal}$ 。年龄超过 60 岁的老年人完成 6000 步的时间可以更长些。体重越大,进行同等强度运动时消耗的能量越多,见表 1-16。

    表 1-16 成年人每天身体活动量相当于快走 6000 步的活动时间

    活动名称时间/min
    太极拳50
    快走、骑自行车、乒乓球、跳舞40
    健身操、高尔夫球30~35
    网球、篮球、羽毛球30
    慢跑、游泳25

    进行不同强度身体活动消耗的能量不同,身体活动强度越大消耗的能量越多。

    身体活动(physicalactivity,PA)定义为骨骼肌收缩引起的能量消耗增加的身体移动。

    是指有益于健康的身体活动强调大肌群参与、能量消耗明显增加的活动。可以增加循环和呼吸系统负荷、调动体内物质代谢、改善神经内分泌调节的活动,体现在适宜的身体活动形式、强度、时间、频度和总量上。

    身体活动水平(physicalactivitylevel,PAL)分为三个级别。
    低身体活动水平:休息、静态生活方式、坐位工作者( $\mathrm{PAL}{\leqslant}1.69$ );
    高强度身体活动水平:建筑工人、农民、矿工、运动员等( $\mathrm{PAL}\geqslant2.0$ );
    其他为中等身体活动水平。

    身体活动强度用来描述进行身体活动时费力/用力的大小,可以用代谢当量心率或者自我感知的疲劳程度来衡量。

    通常中等强度身体活动的 MET 值为 3~5.9,活动时心率为最大心率^[可以用 220-年龄(岁)进行计算]的 $60\%{\sim}80\%$ ,自觉疲劳程度或用力程度为“有点费力,或有点累、稍累”。

    换句话说,中等强度身体活动是指需要用一些力,心跳、呼吸加快,但仍可以在活动时轻松讲话的活动。如快速步行、跳舞、休闲游泳,及做家务如擦窗子、拖地板等。中等强度身体活动,常用快走作为代表。中等强度的下限为中速( $4\mathrm{{km/h}}$ )步行。

    高强度身体活动是指需要更多地用力,心跳更快,呼吸急促,如慢跑、健身操、快速车、打网球、比赛训练,以及重体力劳动如举重、搬重物或挖掘等。高强度身体活动适合有运动习惯的健康成年人和青少年。

    代谢当量(metabolic equivalent,MET)
    活动强度以代谢当量(MET)表示,用来描述有氧运动的运动强度。1 个 MET 指休息静坐时的能量消耗速度,对大多数人来说,相当于每分钟每千克体重消耗 3.5mL 氧气或每小时每千克体重消耗 1kcal 能量。其他活动的能量消耗用 MET 的倍数表示。

    活动强度分类:
    低活动强度: $\mathsf{1}.1{\sim}2.9\mathsf{M E T}$ ,中等活动强度:35.9 MET,高活动强度: 69 MET。

    静态行为≤1.5 MET;低活动强度 1.6 MET〜2.9 MET;中等强度 3.0 MET〜5.9 MET;高强度≥6.0 MET。

    基础代谢率预测公式:

    $$\text{女性基础代谢率}=655+9.5\times\text{体重(kg)}+1.8\times\text{身高(cm)}-4.7\times\text{年龄(岁)}$$

    $$\text{男性基础代谢率}=66+13.7\times\text{体重(kg)}+5.0\times\text{身高(cm)}-6.8\times\text{年龄(岁)}$$

    身体活动能量消耗(包含基础代谢)计算公式:

    $$\text{MET 值(kcal / (kg·h))}\times\text{体重(kg)}\times\text{活动时长(h)}$$

    总能量消耗预测公式 = 基础代谢率 × 全天中非身体活动时间占比 + 身体活动能量消耗 + 食物热效应
    注:食物热效应约占每日总能量消耗的 10%

    运动量和运动强度判断

    (1)运动量:指人体在运动中所承受的生理、心理负荷量以及消耗的热量,由完成运动的强度、持续时间和运动频率决定。运动量的标准单位可以用 MET·min/周和 kcal/周表示。

    低运动量:每周<600 MET·min/周;中等运动量:每周 600~3000 MET·min/周;高运动量: ${>}3\mathrm{~000MET^{\bullet}m i n}/$ 周。

    (2)运动强度:运动强度指运动对人体生理刺激的程度。可以用代谢当量(MET)、最大吸氧量(VO2 max)心率和自觉疲劳或用力程度(RPE)表示。

    表 1-21 运动强度的判断

    强度分级相当于最大心率百分比 1%相当于最大吸氧量 (VO 2 max)百分比 1%自觉疲劳程度 (RPE)代谢当量 MET
    低<57<37很轻松<2
    较低57~6337~45轻松2~2.9
    中64~7646~63有点费力3~5.9
    高77~9564~90费力6~8.7
    极高≥96≥91很费力≥8.8

    中国18〜64岁健康成年人常见身体活动强度系数