能量代謝率

能量代謝

新陳代謝是生命的基本特徵之一，包括合成代謝和分解代謝兩個方面。可見，機體的新陳代謝既有物質代謝，又有能量的轉化。生理學中通常將生物體內物質代謝過程中伴隨發生的能量的釋放、轉移、儲存和利用稱為能量代謝。

能量的利用

各種能源物質在體內氧化過程中釋放能量，其中50%以上直接轉化為熱能，其餘部分則以化學能的形式儲存於ATP等高能化合物的高能磷酸鍵中，供機體完成各種生理功能活動時使用。

除了骨骼肌收縮對外界物體做一定量的機械功（簡稱外功）外，其他所做的功最終都轉變為熱能。熱能是最低形式的能，不能再轉化為其他形式的能，主要用於維持體溫，體熱最終主要由體表散發到外界環境中去，較少部分體熱通過呼出氣、排泄物等被帶出體外。

能量代謝率的測定

機體的能量代謝遵循能量守恆定律，即在整個能量轉化的過程中，機體消耗的蘊藏於能源物質中的化學能和最終轉化為熱能及所做的外功按能量來折算是完全相等的。因此，測定整個機體的能量代謝率，可通過測定機體在一定時間內所消耗的營養物質的量，然後按營養物質的熱價計算出它們所含的能量，也可通過測定機體在一定時間內產生的熱量與所做的外功量。

但實際上很難測定機體在一定時間內能源物質代謝所消耗的營養物質的量，故通常採用間接測量的方法來推算，即通過測定機體在一定時間內能源物質代謝所消耗的O2量和產生的CO2量，推算出營養物質的消耗量，並計算出產熱量，這樣就能得到機體的能量代謝率。若使機體保持在安靜狀態下，避免做外功，則此時機體產生的熱量即為所消耗的能量，因而只需測定機體在一定時間內的散熱量即可獲得能量代謝率。

採用間接測熱法測定時，機體在一定時間內氧化營養物質（糖、脂肪和蛋白質）的總產熱量即為能量代謝率。

食物的氧熱價

某種食物氧化時消耗1L O2所產生的熱量，稱為這種食物的氧熱價。氧熱價表示某種物質氧化時的耗氧量和產熱量之間的關係。

糖、脂肪、蛋白質的氧熱價分別為：21.1kJ/L、19.6kJ/L、18.9kJ/L。

呼吸商

營養物質在細胞內進行氧化供能的過程中，需要消耗氧氣，並產生二氧化碳。將一定時間內機體呼出的CO2量與吸入的O2量的比值，稱為呼吸商（RQ）。

糖、脂肪、蛋白質的呼吸商分別為1.00、0.71、0.80。

能量代謝率測定的簡化方法

一種方法是：將蛋白質的氧化量忽略不計，將測得的一定時間內的耗O2量和CO2產生量所求得的呼吸商視為非蛋白呼吸商（NPRQ），經查表找到相應的氧熱價，耗氧量與此氧熱價相乘，便可計算出一定時間內的產熱量。

另一種更簡便的方法：僅測定一定時間內的耗氧量，根據國人的統計資料，受試者食用混合膳食時的非蛋白呼吸商定為0.82（這也是基礎狀態下的呼吸商），與此相對應的氧熱價為20.20kJ/L，用測定的一定時間內的耗氧量乘以20.20kJ/L，即可得到這段時間內的產熱量。

基礎代謝率

基礎代謝率（BMR）是指基礎狀態下單位時間內的能量代謝。基礎狀態下的能量消耗主要用於維持血液循環、呼吸等基本生命活動。這種情況下，代謝水平是比較穩定的。