三、能量消耗
机体能量消耗主要用于维持基础代谢、从事体力活动、食物特殊动力作用和生长发育四个方面。
（一）维持基础代谢
基础代谢是指人体在基础状态下的能量消耗，即排除肌肉活动、环境温度、食物和精神紧张等因素影响条件下的能量代谢。基础代谢应符合以下四个条件：①进食后12～14 h；②清醒，静卧0.5 h以上，全身肌肉松弛；③避免精神紧张；④室温保持在20～25℃。
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被称为基础代谢率（Basal Metabolic Rate，BMR），单位是kJ/（m2·min）或kcal/（m2·min），若以每小时每平方米体表面积的能量消耗为单位，则表示为kJ/（m2·h）或kcal/（m2·h）。
正常条件下相同年龄、相同性别的人基础代谢率相近，但不同年龄段和不同性别的人基础代谢率可以相差很大。一般来说，人的年龄越小，基础代谢率越高，婴幼儿的基础代谢率非常高，处于青春期的人会出现一个代谢活跃阶段，以后随着年龄的增长而不断下降，30岁以后每十年下降约2%，60岁以后下降更多，因此老年人的基础代谢率也最低；同年龄的人，由于男性骨骼肌一般较发达，因此男性的基础代谢率要高于女性5%～10%。
人的体型对基础代谢率也有影响。同等性别、年龄和体重条件下，体表面积大者能量散发高，因此瘦高个的基础代谢率高于矮胖者。人体瘦组织（包括肌肉、心、脑、肝和肾等）消耗的能量占基础代谢的70%～80%，因此瘦体重大、肌肉发达者基础代谢率高。除此之外，孕妇、甲状腺功能亢进和应用兴奋剂者也可使基础代谢率有所提高。
在实际应用时，我们常常需要计算一个人的基础代谢率，现在有一些先进的仪器可以根据单位时间内摄入的O2和呼出的CO2的量测定基础代谢值，也可以根据表3-1查出的人体基础代谢率乘以体表面积来推算基础代谢的值。
表3-1 人体基础代谢率
体表面积可以由1984年赵松山提出的一个适合中国人的体表面积计算公式（体表面积单位为m2，身高单位为cm，体重单位为kg）得出：
体表面积=0.006 59×身高+0.012 6×体重-0.160 3
（二）从事体力活动
除了基础代谢以外，体力活动是影响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。两个年龄、身高和体重相近的人，即使摄入同样的食物，由于所从事体力劳动的劳动强度和持续时间不同，体力活动所消耗的能量可相差2～3倍，一两个月以后体重可以出现明显的差异。
影响体力活动能量消耗的因素主要有三点：①去脂组织含量（瘦体重）越高者，活动时消耗的能量越高；②体重越重者，做相同运动消耗的能量越高；③活动强度越大、时间越长，能量消耗量越高。总之，体力活动所消耗的能量与劳动强度、持续时间以及工作的熟练程度有关，其中劳动强度为主要影响因素。劳动强度主要涉及人在劳动时牵动的肌肉多少和负荷的大小。某些体育活动和日常生活动作的能量消耗率如表3 2所示[1]。
表3-2 某些体育活动和日常生活动作的能量消耗率
关于精神活动对能量代谢的影响：人在平静思考问题时，对能量消耗影响不大，一般不超过4%；但在精神紧张，如烦恼、恐惧或情绪激动时，由于无意识的肌肉紧张以及某些激素分泌增加，可使能量消耗显著增加。
（三）食物特殊动力作用
食物特殊动力作用又称为食物热效应，是指由于摄取食物而引起能量消耗增加的现象。食物热效应的机制目前还没有被完全研究清楚，但是可能与进食后食物的消化和吸收以及食物在体内生物代谢和生物转化过程中，需要额外增加能量消耗有关。进食碳水化合物时多消耗的能量为其摄入量的5%～6%；进食脂类时多消耗的能量为其摄入量的4%～5%；进食蛋白质时多消耗的能量约为其摄入量的30%；如进食混合膳食，这种多消耗的能量约为原基础代谢的10%或总能量的6%。
食物热效应不是凭空产生的，而是需要消耗体内储备的能量。这一部分能量需要通过食物得到不断的补充。如果不能补充这一部分能量，将会导致营养不良。
（四）生长发育
胎儿、儿童和青少年生长发育时，需要构建新的组织。有学者曾经测定，每增加1 g新组织，需要约20.9 kJ（5.0 kcal）能量。能量摄入必须和生长速度相适应。如果能量摄入不足，生长便会减慢甚至停止。