8第四节 能量消耗测定

第四节能量消耗测定

人体各项活动消耗的能量及每目的总能量消耗，有不同测定方法。人体总能量消耗(total energy expenditure，TEE)测定是研究能量需要量的常用方法。

一、直接测热法

直接测热法(direct calorimetry)测定能量消耗较精确的方法是直接测定人体在某

一时间内向外散失的热量。此法是将受试者关闭在直接量热器内。量热器是用铜板特制

的小室，整个室又用锌板及木板包围。铜板、锌板及木板中间各隔一层空气，使其不易

传热。室顶装置铜管，借冷水在管内的流动以吸收受试者散出的热量并维持室内温度的

恒定。受试者在室内呼出的二氧化碳和水，分别用氢氧化钾及浓硫酸吸收；所消耗的氧，则设法补充；并用压力调节器以调节室内压力的恒定。

受试者所放出的热，一部分用以蒸发排出的水使之变为水蒸气，随空气流出室外。

所以即可根据空气中水蒸气含量及被浓硫酸吸收的水量计算水蒸发时所需的热量；另一

部分则被室顶铜管内的冷水所吸收，所以测定水的循环量及流人和流出量热室的温度

差，即可计算随水流出室外的热量。因为整个量热室温度恒定。受试者的体温亦无改变，所以水蒸发时所需的热量及随水流出室外的热量之和即为受试者的能量消耗量。

多年来，直接测热装置有不少改进。例如,用空气代替水来吸收受试者所散发的热量，即将调节到一定温度的空气送入隔热的受试者居室中，然后使这些空气通过热交换装置，以测算受试者在一定时间内散发的热量。这种测热装置适用于人和大动物，而且同早期的测热装置相比更为精确。

由于这种测热装置设计、制造复杂，应用受到限制，目前主要用于肥胖和内分泌系统功能障碍等研究工作。

二、问接测热法

在化学反应中，反应物的量和生成物的量之间呈一定的比例关系，即定比关系。例如，氧化1mol 葡萄糖，需要6mol02，同时产生6molC02 和6molH20，并释放一定的能量。同一种化学反应，不论经过什么样的中间步骤，也不管反应条件差异有多大，这种定比关系不变。例如，在体内氧化1mol葡萄糖与体外燃烧lmol葡萄糖都要消耗6mol02，产生6molC02，和6molH20，而且产生的能量也相等。因为测定时，人体所用的能量可由蛋白质、脂类及碳水化合物提供，不同的比例产能也不同，故在测定呼出气体中可求出呼

吸商(RQ)，以准确求出能量消耗，总的来说可根据生活劳动过程中氧的消耗与二氧化碳的排出测定、推算能量消耗量。

(二)双标记水法

其基本方法是给实验对象喝少量双标记水(婴儿剂量0.3g／kg)，然后每1～2 天收集一次尿样，用同位素质谱仪测定尿样H和0 的丰度(enrichment)。根据H和0的消失率计算能量消耗量。

(三)生活观察法

即记录被测定对象一日生活和工作的各种动作及时间，然后查《能量消耗率表>>再经过计算，得一日能量消耗量。

例如某调查对象，身高173cm，体重63kg，体表面积为 1.72m*m ，则该被调查对象

24 小时能量消耗量见表1-2-3。

表1-2-3 生活观察法能量消耗量计算表

动作名称动作所用时间能量消耗率能量消耗量

min kJ/min kcal/min kJ kcal 穿脱衣服9 9.86 1.64 99.8 14.8 大小便9 4.10 0.98 36.9 8.82 擦地板10 8.74 2.09 87.5 20.9 跑步8 23.26 5.56 186.1 44.5 洗漱16 4.31 1.03 69.0 16.5 刮脸9 6.53 1.56 58.8 14.0 读外语28 4.98 1.19 139.4 33.3 走路96 7.03 1.68 674.8 161.3 听课268 4.02 0.96 1077.0 257.3 站立听讲75 4.14 0.99 310.6 74.3 坐着写字70 4.08 1.07 313.38 74.9 看书120 3.51 0.84 421.2 100.8 站着谈话43 4.64 1.11 199.5 47.7 坐着谈话49 4.39 1.05 215.1 51.5 吃饭45 3.51 0.84 158.0 37.8 打篮球35 13.85 3.31 484.8 115.9 唱歌20 9.50 2.27 190.0 45.4 铺被 5 7.70 1.84 38.5 9.2 睡眠515 2.38 0.57 1126.0 293.6 合计1430 5886.4 1422.5 注：校正体表面积，5886.3×1.72=10124.4

加食物热效应，10124.4(1+10％)=11136.8(2661.7kcal)

(四)心率监测法

用心率监测器和气体代谢法同时测量各种活动的心率和能量消耗量，推算出心率-能量消耗多元回归方程式。目前已有几种简便仪器用于监测个体自由活动的心率，这种方法误差较大，因为心理活动也可以影响心率。