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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
生命的代價是能量
• 能量哪裡來？
• 能量, 熱量, 卡路里, 大卡是一樣的意思
嗎?
認識能量
• 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。
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
• 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
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
• 大卡 (Kcal) = 1000 卡
• 熱功當量︰ 1 大卡 = 4.18 M joule （焦耳）
• 人體熱量需求: kcal/day
– 每天 1600-2800 大卡
能量平衡與體重
彈
卡
儀
：
測
定
食
物
熱
量
測卡儀
The first
calorimeter
built by
Lavoisier
(1734-1794)
間接測卡儀(呼吸器)
Indirect calorimetry
BMR
CO2/O2氣體的能量值
• 1 mole gas = 22.4 L
• 醣類氧化產能
• C6H12O6 + 6O2 (134 L)
 6CO2 (134 L) + 6 H2O + 673 kcal
• 脂肪氧化產能
• 2(C55H106O6) + 157 O2 (3517L)
 110 CO2 (2464 L)+ 106 H2O
+ 16353 kcal
CO2/O2氣體代表的能量值
CO2/O2
Kcal/L O2
Kcal/L CO2
0.7
4.686
6.694
0.76
4.732
6.253
0.8
4.801
6.001
0.86
4.875
5.669
0.9
4.928
5.471
0.96
4.997
5.205
1
5.047
5.047
每天耗能2000大卡 = 400 L CO2
人體器官重量與代謝能量
器官
嬰兒（公斤）
重量
代謝率
（公斤） (大卡/天)
腦
心臟
腎臟
肝臟
肺臟
小計
其他
器官
0.92
0.05
0.07
0.30
0.12
1.46
8.64
240
30
28
105
24
427
113
成年男子（公斤）
重量
代謝率
% BMR
45
6
5
19
4
79
21
（公斤）
1.4
0.3
0.3
1.6
0.8
4.4
65.6
(大卡/天)
% BMR
365
180
120
560
160
1385
395
21
10
7
32
9
79
21
注意
體重與
時間單位
活動量
• 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
「非運動型活動」也很重要
維持動態的生活有助於抗拒增重
兩種估計方法
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
• 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
• 以熱量值乘以時間, 並以多日平均, 計
算一日之平均活動量
不同活動所消耗的能量
活動
活動
靜坐/寫字/朗讀
大卡
/kg/hr
0.4
上樓 (15級)
大卡
/kg/hr
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
乒乓球
4.4
2.7
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
• 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:
–
–
–
–
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
輕度活動之內容與指數
活動 時間
內容與指數
BMR
分配(hr) 增減倍數 0.20 – 0.42 (0.35)
睡眠
8
-0.1
靜坐
12
+0.5
站立
3
+0.6
步行
1
+1.9
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。
中度活動之內容與指數
活動
睡眠
時間
BMR
分配(hr) 增減倍數
8
-0.1
靜坐
7-8
+0.5
站立
6-7
+0.9
步行
2
+2.0
內容與指數
0.43 – 0.62 (0.50)
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。
重度活動之內容與指數
活動 時間
內容與指數
BMR
分配(hr) 增減倍數 0.63 – 0.87 (0.75)
睡眠
8
-0.1
靜坐
6
+0.5
站立
6
+0.9
步行
3
+2.0
肌肉
運動
1
+5.9
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。
極重活動之內容與指數
活動
睡眠
時間
BMR
分配(hr) 增減倍數
8
-0.1
靜坐
4-5
+0.5
站立
5-6
+0.9
步行
4
+2.0
肌肉
運動
2
+5.9
內容與指數
> 0.88 (1.00)
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。
食物產熱效應
• 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
– 大約為攝取總熱量的10%
– 食物熱效應＝ (BMR＋活動量) ÷9
個人每日所需熱量
• 總熱量需求﹙Total Energy Expenditure，
TEE ﹚
• ＝ BMR＋活動量＋食物熱效應
• ＝（BMR＋活動量）÷9 ×10
• ＝ BMR ×﹙1＋活動指數﹚÷9 ×10
體重與營養的關係
提問
• 理想體重的標準是?
–
–
–
–
–
科學?
醫學?
美學?
心理學?
其他?
健康/標準/理想體重
• 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
• 身體質量指數（Body Mass Index，BMI）
– BMI ＝ (體重公斤) ÷ (身高公尺) 2
Effect of weight on peak spine mass
in young women
Bone 2003;32:546-553
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
(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；
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
2
正常範圍
(BMI介於)
15.2-17.7
過重
(BMI≧)
17.7
肥胖
(BMI≧)
19.0
正常範圍
(BMI介於)
14.9-17.3
過重
(BMI≧)
17.3
肥胖
(BMI≧)
18.3
3
14.8-17.7
17.7
19.1
14.5-17.2
17.2
18.5
4
14.4-17.7
17.7
19.3
14.2-17.1
17.1
18.6
5
14.0-17.7
17.7
19.4
13.9-17.1
17.1
18.9
6
13.9-17.9
17.9
19.7
13.6-17.2
17.2
19.1
7
14.7-18.6
18.6
21.2
14.4-18.0
18.0
20.3
8
15.0-19.3
19.3
22.0
14.6-18.8
18.8
21.0
9
15.2-19.7
19.7
22.5
14.9-19.3
19.3
21.6
10
15.4-20.3
20.3
22.9
15.2-20.1
20.1
22.3
11
15.8-21.0
21.0
23.5
15.8-20.9
20.9
23.1
12
16.4-21.5
21.5
24.2
16.4-21.6
21.6
23.9
13
17.0-22.2
22.2
24.8
17.0-22.2
22.2
24.6
14
17.6-22.7
22.7
25.2
17.6-22.7
22.7
25.1
15
18.2-23.1
23.1
25.5
18.0-22.7
22.7
25.3
16
18.6-23.4
23.4
25.6
18.2-22.7
22.7
25.3
17
19.0-23.6
23.6
25.6
18.3-22.7
22.7
25.3
18
19.2-23.7
23.7
25.6
18.3-22.7
22.7
25.3
體重的意義
• 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。
• 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。
– 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
提 問
•
•
•
•
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?
人體的組成分
腹部肥胖指標: 腰圍男性≧90 cm, 女性≧80 cm
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。
體重控制
•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
今天你學到
• 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
– 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
–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?