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【科普營(yíng)養(yǎng)】能量平衡，控制體重的關(guān)鍵？（上）

來(lái)源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2025年05月11日 06:47

　　中國(guó)臨床營(yíng)養(yǎng)網(wǎng)（lcyycc）

　　作者介紹

　　鄭西希

　　北京協(xié)和醫(yī)院臨床醫(yī)師

　　畢業(yè)于協(xié)和醫(yī)學(xué)院，公眾號(hào)“西希營(yíng)養(yǎng)學(xué)”創(chuàng)造者。

　　是一個(gè)有著一枚吃貨的心和一個(gè)醫(yī)生的學(xué)術(shù)控的醫(yī)學(xué)女博士。

　　在臨床工作和生活中遇到很多關(guān)于健身，減肥，營(yíng)養(yǎng)的問(wèn)題，答案真真假假難以分辨，所以致力于通過(guò)微信的平臺(tái)，用原創(chuàng)的圖畫和文字，向大眾講述實(shí)用，有趣而靠譜的營(yíng)養(yǎng)學(xué)知識(shí)。

　　本文摘自鄭西希老師新書：《邊吃邊瘦營(yíng)養(yǎng)書》

　　已授權(quán)《中國(guó)臨床營(yíng)養(yǎng)網(wǎng)》發(fā)布

　　營(yíng)養(yǎng)學(xué)不是一門需要背公式的科學(xué)，但是對(duì)于控制體重而言，還是有一些必須遵循的基本物理定律，熱力學(xué)基本定律就是其中最重要的一條。凡是減過(guò)肥或者正在減肥的人，都應(yīng)該聽(tīng)過(guò)“能量逆差”“熱量缺口”等概念。要想管理體重，就需要對(duì)每天的能量賬本心里有數(shù)。雖然這些聽(tīng)起來(lái)有些難以理解的概念會(huì)讓大家對(duì)能量平衡望而卻步，看完以下內(nèi)容之后你就會(huì)發(fā)現(xiàn)這些概念其實(shí)很好理解，和出門買菜算賬差不多。

　?。▓D片來(lái)源：https://www.pexels.com）

　　能量平衡是什么？

　　熱量，是所有控制體重相關(guān)討論的中心。

　　在討論熱量的時(shí)候不能繞過(guò)的是能量的基本定律——熱力學(xué)第一定律，也稱為能量守恒定律。“熱量可以從一個(gè)物體傳遞到另一個(gè)物體，也可以互相轉(zhuǎn)換，但是傳遞和轉(zhuǎn)換過(guò)程中，能量的總值保持不變”“能量不能憑空產(chǎn)生也無(wú)法被消滅”“對(duì)于一個(gè)封閉的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)獲得的熱量和產(chǎn)出的熱量相等”，這些都是熱力學(xué)第一定律的表述形式。19世紀(jì)的物理學(xué)家們通過(guò)熱力學(xué)第一定律，證實(shí)了用來(lái)做功的熱量必須有來(lái)源，人類無(wú)法創(chuàng)造熱量。對(duì)于控制體重的現(xiàn)代人來(lái)說(shuō)，熱力學(xué)第一定律意味著吃進(jìn)嘴里的食物的熱量不會(huì)憑空消失，人類也不能消滅熱量。

　　所以，熱力學(xué)第一定律告訴我們，完全不控制飲食也不加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)的神奇減肥方式以現(xiàn)在的科技還是無(wú)法達(dá)到的。如果看到這樣的宣傳，要么這是來(lái)自于超越人類的科技，要么就是在騙人。當(dāng)然，把熱力學(xué)第一定律應(yīng)用在人體上并不完全合適。熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用對(duì)象是封閉的系統(tǒng)，是一種理想的情況，在現(xiàn)實(shí)中并不存在。人體雖然不是完全封閉的系統(tǒng)，但與外界交換流失的熱量相對(duì)于我們攝入和消耗的熱量所占比例并不大，所以可以粗略地在人身上應(yīng)用熱力學(xué)第一定律，人體能量的變化等于進(jìn)入人體的能量和人體做功產(chǎn)生能量的差值。即：

　　進(jìn)入人體的熱量=人體儲(chǔ)存的能量+人體消耗的能量

　　換句話說(shuō)就是：人體儲(chǔ)存的能量=進(jìn)入人體的能量－人體消耗的能量

　　“人體儲(chǔ)存的能量”是我們身體生理活動(dòng)和生長(zhǎng)發(fā)育所需的能量，用來(lái)實(shí)現(xiàn)肌肉、骨骼、臟器的生長(zhǎng)，這也包括脂肪的增長(zhǎng)。對(duì)于從事一般工作而不是參加健美比賽的成年人，肌肉、骨骼、臟器基本已經(jīng)維持穩(wěn)定了，大部分儲(chǔ)存能量都是在增長(zhǎng)脂肪。

　　講了這么多物理定律，簡(jiǎn)單地說(shuō)：

　　“熱量順差”或者“過(guò)多卡路里”：指的就是攝入的熱量＞消耗的熱量，長(zhǎng)期存在熱量順差，這些多余的熱量就會(huì)逐漸儲(chǔ)藏在身體里，變成脂肪，導(dǎo)致肥胖。

　　“熱量逆差”或“卡路里缺口”：指的就是消耗的熱量＞攝入的熱量，如果每天都能有熱量逆差，那么人體就要?jiǎng)佑么鎯?chǔ)的能量，消耗脂肪，達(dá)到減重的目的。

　　所以減重并不困難，秘訣就是消耗的熱量＞攝入的熱量，接下來(lái)就會(huì)詳細(xì)講解攝入的熱量和消耗的熱量。

　　熱力平衡

　　攝入的能量從哪里來(lái)？

　　熱量從哪里來(lái)呢？大家可以想一想，在能量平衡的天平上，熱量攝入有三個(gè)砝碼，這三個(gè)砝碼指的是什么呢？有的人會(huì)回答“早餐、午餐和晚餐”，其實(shí)這是一個(gè)很好的答案。因?yàn)檫@個(gè)回答抓住了熱量攝入的關(guān)鍵，那就是“吃”。“攝入的能量”就是每天所吃的東西中的熱量，除了白開水、黑咖啡等很少的幾種飲料，凡是吃進(jìn)嘴里的都有熱量。在前期介紹過(guò) 碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì) ，這三大宏量營(yíng)養(yǎng)素是食物中熱量的來(lái)源。所以熱量攝入這三個(gè)砝碼指的其實(shí)是碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)。通過(guò)消化和吸收， 1g碳水化合物和蛋白質(zhì)提供4kcal熱量，1g脂肪提供9kcal熱量。給大家一個(gè)大概的數(shù)量概念，根據(jù)我國(guó)衛(wèi)計(jì)委2015年《中國(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與慢性病狀況報(bào)告》中的統(tǒng)計(jì)，中國(guó)成人每日平均攝入能量是2172kcal。

　　攝入的熱量來(lái)自于三大宏量營(yíng)養(yǎng)素

　　消耗的能量到哪里去？

　　消耗的熱量是什么呢？這部分比攝入的熱量稍稍復(fù)雜一點(diǎn)。概括來(lái)說(shuō)，每天的熱量消耗主要來(lái)源于三部分——吃、動(dòng)和維持生命。“吃”指的是消化吃進(jìn)來(lái)的營(yíng)養(yǎng)素所消耗的熱量，又稱為“食物的熱力作用”；“動(dòng)”指的就是每日的運(yùn)動(dòng)消耗；“維持生命”指的是我們身體基礎(chǔ)所需的熱量，又稱為基礎(chǔ)代謝率。對(duì)于兒童、孕婦、恢復(fù)期的病人，還需要有額外的熱量用來(lái)合成新的組織和修復(fù)器官，所以這些人群每日所需要的熱量會(huì)更高。對(duì)于普通成年人，除了這三部分熱量消耗，如果攝入的熱量過(guò)多，那么就會(huì)作為能量的后備形式——脂肪，儲(chǔ)存起來(lái)。

　　熱量平衡的具體成分

　　基礎(chǔ)代謝率是什么？

　　在熱量消耗的三部分中，吃、動(dòng)和維持生命所需要的熱量比例不同，其中維持生命也就是基礎(chǔ)代謝，所占的熱量比例最高，約為每日熱量總消耗的60%～70%。那么基礎(chǔ)代謝率是什么呢？簡(jiǎn)單的說(shuō)就是不動(dòng)也會(huì)消耗的能量。大家都有過(guò)這樣的體會(huì)，放假在家躺在床上大睡一天，既不出門也不運(yùn)動(dòng)，但是也會(huì)餓也需要吃飯。這時(shí)所吃的飯主要都用在基礎(chǔ)代謝上了。

　　基礎(chǔ)代謝率（BMR），又稱基礎(chǔ)能量消耗（BEE），是我們身體基礎(chǔ)生理活動(dòng)所需的熱量，也就維持生命所需的最低熱量。在一些健身相關(guān)的書籍和網(wǎng)站上我們還會(huì)看到一個(gè)概念——靜息代謝率（RMR），是指日常生活中平靜不動(dòng)時(shí)所需的熱量，它的測(cè)定不需要像測(cè)定基礎(chǔ)代謝率那么苛刻的條件，如不需要提前禁食和平靜休息12小時(shí)，所以靜息代謝率比基礎(chǔ)代謝率要稍高一些，大約多10%，但是在大部分情況下二者基本可以等同。

　　為什么不動(dòng)也需要熱量呢？在我們安靜不動(dòng)的時(shí)候，很多重要臟器，如大腦、心臟、肝臟、腎臟還在高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這些臟器雖然只占體重的5%，但是代謝所消耗的能量卻占BMR的60%?；A(chǔ)代謝熱量消耗的另一個(gè)大戶就是肌肉，身體里的蛋白質(zhì)處在持續(xù)更新中，肌肉作為蛋白質(zhì)大戶，即便在不運(yùn)動(dòng)的時(shí)候也在活躍的代謝，會(huì)消耗熱量。所以擁有更多肌肉意味著即便不動(dòng)也可以消耗更多熱量。反之，脂肪組織基礎(chǔ)代謝很低，所以如果脂肪多而肌肉少，那么基礎(chǔ)代謝就會(huì)較低。男性比女性擁有更多的肌肉，所以男性的基礎(chǔ)代謝率比女性高10%左右。

　　如何測(cè)量基礎(chǔ)代謝率？

　　基礎(chǔ)代謝率關(guān)鍵在于“基礎(chǔ)”二字，它指的是完全不受外界干擾，完全沒(méi)有運(yùn)動(dòng)的情況。測(cè)定基礎(chǔ)代謝率的條件比較苛刻，需要讓人處于恒溫的環(huán)境中、空腹、平臥，維持清醒但安靜，此時(shí)，維持心跳、呼吸等基本生命活動(dòng)所必需的最低能量代謝就是基礎(chǔ)代謝率。測(cè)量BMR需要有專業(yè)測(cè)試設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室，因?yàn)橐粶y(cè)試者在完全安靜的覺(jué)醒狀態(tài)下測(cè)定消耗的氧氣和呼出的二氧化碳，所以需要一個(gè)恒溫的封閉環(huán)境，同時(shí)要在測(cè)定前至少12小時(shí)禁食，至少12小時(shí)內(nèi)沒(méi)有健身或劇烈運(yùn)動(dòng)，并且需要在一個(gè)光線昏暗、溫度與體溫接近的空間中安靜平躺30～60分鐘后測(cè)定。

　　計(jì)算基礎(chǔ)代謝率的公式：食物+吸入的氧氣=呼出的二氧化碳+水+熱量，在不進(jìn)食的情況下就是：吸入的氧氣=呼出的二氧化碳+水+熱量，這里的熱量就是基礎(chǔ)代謝率。具體的方法有直接測(cè)定和間接測(cè)定法兩種，現(xiàn)在間接測(cè)定方法比較常用，讓受試者平靜禁食12小時(shí)，在恒溫恒濕的環(huán)境中測(cè)定時(shí)用氣袋或機(jī)器收集一定時(shí)間內(nèi)全部呼出氣體，分析其中氧含量和二氧化碳含量，并與吸入的空氣對(duì)比，即可算出此段時(shí)間內(nèi)身體所消耗的氧量和二氧化碳生成量。這種方法測(cè)得的基礎(chǔ)代謝率與真實(shí)值的誤差約為5%～6%。

　　如何估算自己的基礎(chǔ)代謝率？

　　每個(gè)人的高矮胖瘦、性別年齡不同，基礎(chǔ)代謝率也不同。基礎(chǔ)代謝率在每日能量消耗中占了很大比重，所以了解自己的基礎(chǔ)代謝率對(duì)于維持熱量平衡或者創(chuàng)造熱量逆差也就是減肥很重要。但基礎(chǔ)代謝率的測(cè)定需要專業(yè)的儀器，在日常生活中很難做到。所以生理學(xué)家們通過(guò)大量的數(shù)據(jù)總結(jié)出了一些基礎(chǔ)代謝率的測(cè)量公式，這樣即使在無(wú)法使用特定儀器測(cè)定的情況下，也可以估算自己的基礎(chǔ)代謝率。

　　首先我們需要了解一下哪些因素會(huì)影響基礎(chǔ)代謝率，這些因素包括身體的內(nèi)因（身高、體重、年齡、性別、身體成分、激素水平和特殊狀態(tài)）和外因（如天氣）。

　　身高、體重：身高、體重越大，瘦體重也相對(duì)較多，所以基礎(chǔ)代謝率會(huì)較高。

　　年齡：年齡越大，基礎(chǔ)代謝率越低，在成年以后基礎(chǔ)代謝率以每年2%的速率下降。這和隨著年齡增長(zhǎng)而出現(xiàn)的瘦體重減少相關(guān)。規(guī)律的有氧和力量訓(xùn)練可以阻止這種隨年齡增長(zhǎng)而出現(xiàn)的基礎(chǔ)代謝率下降，所以健身對(duì)于中老年人更重要。

　　性別：女性的體脂含量高于男性，而肌肉含量低于男性，所以女性的基礎(chǔ)代謝率比男性低10%左右。

　　身體成分：代謝旺盛的器官組織越多，消耗熱量越多，瘦體重包括肌肉、臟器，比脂肪消耗的熱量多得多。

　　激素水平：兒茶酚胺、甲狀腺激素等激素會(huì)增加代謝速率，所以在應(yīng)激（兒茶酚胺分泌增加）、甲狀腺功能亢進(jìn)（甲狀腺激素分泌增加）的時(shí)候基礎(chǔ)代謝率會(huì)升高，不過(guò)這些是病態(tài)的。

　　特殊狀態(tài)：女性妊娠期和哺乳期，因?yàn)樯眢w要忙于合成新的物質(zhì)，基礎(chǔ)代謝率會(huì)升高。

　　溫度：氣溫越高，能量消耗越大，體溫升高1℃，基礎(chǔ)代謝率升高13%，而生活在熱帶的人會(huì)比生活在溫帶的人基礎(chǔ)代謝率高5%～20%。

　　基礎(chǔ)代謝率的計(jì)算公式會(huì)考慮到上面提到的一些影響因素，如性別、年齡、身高、體重等。常用的公式包括Mifflin-St.Jeor公式，身高的單位是厘米（cm），體重的單位是千克（kg）。

　　男性：BMR=10×體重+6.25×身高-5×年齡+5

　　女性：BMR=10×體重+6.25×身高-5×年齡-161

　　如體重70kg的30歲女性，身高175cm，BMR=10×70+6.25×175-5×30-161=1482kcal

　　這只是計(jì)算基礎(chǔ)代謝率的其中一個(gè)常用公式，還有一些其他的公式。不同公式計(jì)算出的基礎(chǔ)代謝率差別在100～200kcal之間。但這些公式都是估算，所得的BMR與實(shí)際測(cè)定可能有15%的出入。雖然估算與實(shí)測(cè)有偏差，但可以讓我們了解自己基礎(chǔ)代謝率的數(shù)量級(jí)，對(duì)于估算每日的熱量消耗還是很有意義的?；A(chǔ)代謝率在一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)有太大的變化，除非你的體重發(fā)生巨大的變化，如經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的鍛煉肌肉增加，體重升高了；或者經(jīng)過(guò)一段時(shí)間極端節(jié)食，體重下降明顯，就需要重新計(jì)算基礎(chǔ)代謝率?；ヂ?lián)網(wǎng)上有很多計(jì)算基礎(chǔ)代謝率的軟件和網(wǎng)頁(yè)，但同一個(gè)人在不同網(wǎng)站上所測(cè)得的基礎(chǔ)代謝率會(huì)有所不同，這可能與該網(wǎng)站所使用的計(jì)算公式不同有關(guān)，可以嘗試在不同網(wǎng)站多測(cè)幾次，取平均值。

　　了解減肥應(yīng)該達(dá)到的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，下一步您要學(xué)會(huì)怎么吃。一日三餐充滿學(xué)問(wèn)，我們的健康在某種意義上是吃出來(lái)的。了解食物和營(yíng)養(yǎng)，聰明地選擇食物，享受美食的樂(lè)趣，理解吃的藝術(shù)，掌握動(dòng)的技巧，盡在《邊吃邊瘦的營(yíng)養(yǎng)書》。掃描下方二維碼可直接購(gòu)買！

　　《中國(guó)臨床營(yíng)養(yǎng)網(wǎng)》編輯部