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能量平衡與體重控制 蕭寧馨應用營養研究室台灣大學生化科技系2011
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生命的代價是能量 能量哪裡來？ 能量哪裡來？ 能量, 熱量, 卡路里, 大卡是一樣的意思 嗎 ? 能量, 熱量, 卡路里, 大卡是一樣的意思 嗎 ?
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認識能量 能量就是「做功」（ Work ）的能力 能量就是「做功」（ Work ）的能力 – 當人步行、跑步、移動鉛筆寫字、伏地挺身 等等，都是在「做功」。 能量的形式很多，例如光能、化學能、 電能、位能、核能、機械能、動能、熱 能等等。 能量的形式很多，例如光能、化學能、 電能、位能、核能、機械能、動能、熱 能等等。 – 能量不會無中生有，也不會憑空消失， – 能量可以從一種形式轉換成為另一種形式 ; 轉換過程會有損失, 唯一的例外是熱能. – 物理學上有「能量不滅 / 守恆定律」，生物 體也遵守這個原理。
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熱能的用處 身體利用食物產生能量做功，所消耗的能 量最都以熱的形式散發 身體利用食物產生能量做功，所消耗的能 量最都以熱的形式散發 熱能除了用來維持體溫 / 取暖之外，可說 是代謝的廢棄物 熱能除了用來維持體溫 / 取暖之外，可說 是代謝的廢棄物 身體排熱也耗費能量 身體排熱也耗費能量
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熱量的單位 卡 / 卡路里﹙ Calorie ﹚︰ 1 公克水升高攝氏 1 ℃所需要的熱量 卡 / 卡路里﹙ Calorie ﹚︰ 1 公克水升高攝氏 1 ℃所需要的熱量 大卡 (Kcal) = 1000 卡 大卡 (Kcal) = 1000 卡 熱功當量︰ 1 大卡 = 4.18 M joule （焦耳） 熱功當量︰ 1 大卡 = 4.18 M joule （焦耳） 人體熱量需求 : kcal/day 人體熱量需求 : kcal/day – 每天 1600-2800 大卡
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能量平衡與體重
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彈卡儀：測定食物熱量彈卡儀：測定食物熱量彈卡儀：測定食物熱量彈卡儀：測定食物熱量
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測卡儀 The first calorimeter built by Lavoisier (1734-1794)
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間接測卡儀 ( 呼吸器 ) Indirect calorimetry
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BMR
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CO 2 /O 2 氣體的能量值 1 mole gas = 22.4 L 1 mole gas = 22.4 L 醣類氧化產能 醣類氧化產能 C 6 H 12 O 6 + 6O 2 (134 L)C 6 H 12 O 6 + 6O 2 (134 L) 6CO 2 (134 L) + 6 H 2 O + 673 kcal 6CO 2 (134 L) + 6 H 2 O + 673 kcal 脂肪氧化產能 脂肪氧化產能 2(C 55 H 106 O 6 ) + 157 O 2 (3517L)2(C 55 H 106 O 6 ) + 157 O 2 (3517L) 110 CO 2 (2464 L)+ 106 H 2 O 110 CO 2 (2464 L)+ 106 H 2 O + 16353 kcal + 16353 kcal
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CO 2 /O 2 氣體代表的能量值 CO 2 /O 2 Kcal/L O 2 Kcal/L CO 2 0.74.6866.694 0.764.7326.253 0.84.8016.001 0.864.8755.669 0.94.9285.471 0.964.9975.205 15.047 每天耗能 2000 大卡 = 400 L CO 2
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人體器官重量與代謝能量 嬰兒（公斤）成年男子（公斤） 器官重量代謝率重量代謝率 （公斤） ( 大卡 / 天 ) % BMR （公斤） ( 大卡 / 天 ) % BMR 腦 0.92240451.436521 心臟 0.053060.318010 腎臟 0.072850.31207 肝臟 0.30105191.656032 肺臟 0.122440.81609 小計 1.46427794.4138579 其他 器官 8.641132165.639521
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注意 體重與 時間單位
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活動量 從事各種活動所需之熱量 從事各種活動所需之熱量 – 取決於體型、活動之方式、時間長短。 – 體型大者，從事各種活動所需的能量較多。 – 活動時間越長，消耗的能量越多。 運動只是日常活動中的一類 運動只是日常活動中的一類 「非運動型活動」也很重要 「非運動型活動」也很重要 維持動態的生活有助於抗拒增重 維持動態的生活有助於抗拒增重 兩種估計方法 兩種估計方法
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個人活動量的估計 : 日記法 確實紀錄一天 24 小時所從事的活動與 時間 確實紀錄一天 24 小時所從事的活動與 時間 紀錄多天, 以涵蓋日常生活的常態表現 紀錄多天, 以涵蓋日常生活的常態表現 查詢活動量表, 選用適用的熱量值 查詢活動量表, 選用適用的熱量值 以熱量值乘以時間, 並以多日平均, 計 算一日之平均活動量 以熱量值乘以時間, 並以多日平均, 計 算一日之平均活動量
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不同活動所消耗的能量 活動大卡 /kg/hr 活動大卡 /kg/hr 靜坐 / 寫字 / 朗讀 0.4 上樓 (15 級 ) 0.04 靜立 / 0.5 慢走 (4 公里 /hr) 2.0 穿衣 0.7 快走 (6.4 公里 /hr) 3.4 大聲唱歌 0.8 跑步 7.0 洗碗 1.0 腳踏車 ( 中度 ) 2.5 洗衣 / 掃地 ( 掃帚 ) 1.4 游泳 (3.2 公里 /hr) 7.9 吸塵器 2.7 乒乓球 4.4
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個人活動量的估計 : 分級法 個人日常生活的活動分為 : 睡眠、靜坐、 站立、步行、肌肉運動等 個人日常生活的活動分為 : 睡眠、靜坐、 站立、步行、肌肉運動等 估計從事各類活動的時間 估計從事各類活動的時間 依照活動內容與時間分級選用指數 : 依照活動內容與時間分級選用指數 : – 輕度 : 0.20-0.42, 平均 0.35 – 中度 : 0.43-0.62, 平均 0.50 – 重度 : 0.63-0.87, 平均 0.75 – 極重 : >0.88, 平均 1.0 活動量 = BMR x 指數 活動量 = BMR x 指數
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輕度活動之內容與指數 活動時間 分配 (hr) BMR增減倍數內容與指數 0.20 – 0.42 (0.35) 睡眠8-0.1 1. 大多時是坐著工 作、讀書、談話 等情況； 2. 站立從事不費力 的手工或家事； 3. 步行約 1 小時，如 通車、購物等。 靜坐12+0.5 站立3+0.6 步行1+1.9
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中度活動之內容與指數 活動時間 分配 (hr) BMR增減倍數內容與指數 0.43 – 0.62 (0.50) 睡眠8-0.1 1. 步行約 2 小時，通 車、購物與其他 行動； 2. 坐著工作、辦公、 讀書及談話等； 3. 從事機械操作、 接待或家事等站 立為主之活動。 靜坐7-8+0.5 站立6-7+0.9 步行2+2.0
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重度活動之內容與指數 活動時間 分配 (hr) BMR增減倍數內容與指數 0.63 – 0.87 (0.75) 睡眠8-0.1 1. 涵蓋中度活動內容； 2. 加上農耕、漁業、 建築等約 1 小時的 使用肌肉的工作。 靜坐6+0.5 站立6+0.9 步行3+2.0 肌肉 運動 1+5.9
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極重活動之內容與指數 活動時間 分配 (hr) BMR增減倍數內容與指數 > 0.88 (1.00) 睡眠8-0.1 1. 涵蓋中度活動內 容 2. 加上 2 小時左右 激烈的鍛鍊或木 材搬運、農忙時 的農耕工作等使 用肌肉的工作。 靜坐4-5+0.5 站立5-6+0.9 步行4+2.0 肌肉 運動 2+5.9
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食物產熱效應 進食後，處理食物所需的能量 進食後，處理食物所需的能量 – 進食會使體內代謝加快 – 用於消化食物、吸收、運送、儲存、代謝利 用營養素。 用量 用量 – 大約為攝取總熱量的 10% – 食物熱效應＝ (BMR ＋活動量 ) ÷9
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個人每日所需熱量 總熱量需求﹙ Total Energy Expenditure ， TEE ﹚ 總熱量需求﹙ Total Energy Expenditure ， TEE ﹚ ＝ BMR ＋活動量＋食物熱效應 ＝ BMR ＋活動量＋食物熱效應 ＝（ BMR ＋活動量） ÷9 ×10 ＝（ BMR ＋活動量） ÷9 ×10 ＝ BMR × ﹙ 1 ＋活動指數﹚ ÷9 ×10 ＝ BMR × ﹙ 1 ＋活動指數﹚ ÷9 ×10
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體重與營養的關係
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提問 理想體重的標準是 ? 理想體重的標準是 ? – 科學 ? – 醫學 ? – 美學 ? – 心理學 ? – 其他 ?
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健康 / 標準 / 理想體重 以增長壽命、促進健康為標準。 以增長壽命、促進健康為標準。 考慮個人的體型骨架不同，還要同時顧 及身高和體重的配合 考慮個人的體型骨架不同，還要同時顧 及身高和體重的配合 身體質量指數（ Body Mass Index ， BMI ） 身體質量指數（ Body Mass Index ， BMI ） –BMI ＝ ( 體重公斤 ) ÷ ( 身高公尺 ) 2
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Effect of weight on peak spine mass in young women Bone 2003;32:546-553
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世界癌症基金會的建議 盡力維持正常範圍內最 輕的體重；正常範圍依 照各國的標準 盡力維持正常範圍內最 輕的體重；正常範圍依 照各國的標準 (1) 從 21 歲起，保持體重在正 常範圍之內； (2) 成年期應避免體重及腰圍 增加； (3) 一般成人的 BMI 應維持在 21 - 23 之範圍。 (4) 兒童與青少年的體重增長 以導向 21 歲達正常最低 BMI 為目標；
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兒童與青少年過輕與肥胖定義 BMI= 體重 ( 公斤 )/ 身高 2 ( 公尺 2 ) 年齡男生女生 正常範圍 (BMI 介於 ) 過重 (BMI ≧ ) 肥胖 (BMI ≧ ) 正常範圍 (BMI 介於 ) 過重 (BMI ≧ ) 肥胖 (BMI ≧ ) 215.2-17.717.719.014.9-17.317.318.3 314.8-17.717.719.114.5-17.217.218.5 414.4-17.717.719.314.2-17.117.118.6 514.0-17.717.719.413.9-17.117.118.9 613.9-17.917.919.713.6-17.217.219.1 714.7-18.618.621.214.4-18.018.020.3 815.0-19.319.322.014.6-18.818.821.0 915.2-19.719.722.514.9-19.319.321.6 1015.4-20.320.322.915.2-20.120.122.3 1115.8-21.021.023.515.8-20.920.923.1 1216.4-21.521.524.216.4-21.621.623.9 1317.0-22.222.224.817.0-22.222.224.6 1417.6-22.722.725.217.6-22.722.725.1 1518.2-23.123.125.518.0-22.722.725.3 1618.6-23.423.425.618.2-22.722.725.3 1719.0-23.623.625.618.3-22.722.725.3 1819.2-23.723.725.618.3-22.722.725.3
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體重的意義 體重是身體所有器官重量之總和 體重是身體所有器官重量之總和 所有體組成份的重量總和。 所有體組成份的重量總和。 體重變化的意義 體重變化的意義 – 直接反映長期的 熱量平衡狀態 依照不同的生理特性，也代表身體組成 份的變化。 依照不同的生理特性，也代表身體組成 份的變化。 – 成長期增重，細胞數目增多，細胞變大，各 種成份都增多。 – 成年時增重，主要是脂肪組織增多與體脂肪 增加；要注意增加的部位
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提 問 女人是水做的, 男人呢 ? 女人是水做的, 男人呢 ? 身體中哪一個器官最重 ? 身體中哪一個器官最重 ? 身體中哪一個器官消耗能量最多 ? 身體中哪一個器官消耗能量最多 ? 考試期間用腦最多, 睡眠不足, 能量消耗 也比平時增多 ? 考試期間用腦最多, 睡眠不足, 能量消耗 也比平時增多 ?
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人體的組成分
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腹部肥胖指標 : 腰圍男性≧ 90 cm, 女性≧ 80 cm
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成人腰圍測量原則 1. 除去腰部覆蓋衣物，輕 鬆站立，雙手自然下垂。 2. 以皮尺繞過腰部，調整 高度使能通過左右兩側 腸骨上緣至肋骨下緣之 中間點 ( 如圖 ) ， 3. 注意皮尺與地面保持水 平，並緊貼而不擠壓皮 膚。 4. 維持正常呼吸，於吐氣 結束時，量取腰圍。
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體重控制 過重或過輕的原因都不單純： 過重或過輕的原因都不單純： – 已知的因素包括：遺傳、飲食、生活型態、 社會文化、生理狀況等等，均有重大的影響。 身體有抗拒變化的傾向 身體有抗拒變化的傾向 – 身體對能量的保存效率改變 – 活動量，心跳速率，產熱效率等隨之調整
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今天你學到 生命的代價是能量 生命的代價是能量 – 生存 (BMR) + 生命品質 ( 活動 ) 檢查並了解自己的能量帳戶 檢查並了解自己的能量帳戶 – 作一個體重紀錄 多久量一次體重？ 找出個人體重的管理目標 找出個人體重的管理目標 – 盡力維持正常範圍內最輕的體重；正常範圍依照各 國的標準 – 我的正常範圍是 ?
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