間接測熱法是指根據(jù)機體單位時間內(nèi)的耗氧量、被氧化營養(yǎng)物質(zhì)的產(chǎn)熱量、種類和數(shù)量比來綜合計算機體產(chǎn)熱量的方法。

(一)原理

間接測熱法的基本原理是:①營養(yǎng)物質(zhì)氧化時,耗氧量與產(chǎn)熱量有嚴格的定比關(guān)系;②營養(yǎng)物質(zhì)氧化時,消耗一定氧,產(chǎn)熱量不同;③單位時間內(nèi),被氧化物質(zhì)的種類和數(shù)量比;④基于以上條件計算食物的呼吸商,對應(yīng)食物的氧熱價,乘以耗氧量,得出產(chǎn)熱量。

(二)測定參數(shù)

1.食物的熱價 某營養(yǎng)物質(zhì)完全氧化時,所釋放的熱量稱該物質(zhì)的熱價或卡價。它反映了能源物質(zhì)的消耗量與產(chǎn)熱量之間的關(guān)系,是間接測定能量代謝的基礎(chǔ)。在臨床工作中,為合理配制營養(yǎng)飲食提供了理論依據(jù)。蛋白質(zhì)在體內(nèi)氧化不徹底,有一部分能量以尿素的形式排出體外,其熱價與生物熱價不等。糖、蛋白質(zhì)和脂肪的熱價分別為17.15kJ、23.43kJ和39.75kJ。蛋白質(zhì)體內(nèi)氧化不完全,生物熱價為17.15 kJ(表7-2)。

鏈接　食物的熱價

食物的熱價可分為物理熱價和生物熱價,前者是指該食物在體外燃燒時所釋放出的熱量,后者指食物在體內(nèi)氧化時所釋放出的熱量。糖和脂肪兩者的物理熱價與生物熱價相等,而蛋白質(zhì)在體內(nèi)氧化不徹底,有一部分能量以尿素的形式排出體外,其物理熱價與生物熱價不等。

可用食物的熱價計算某營養(yǎng)物質(zhì)的熱量,進行配餐,即:

某營養(yǎng)物質(zhì)的熱量=該營養(yǎng)物質(zhì)的克數(shù)×該營養(yǎng)物質(zhì)的熱價

2.食物的氧熱價 某營養(yǎng)物質(zhì)完全氧化時,消耗1L氧所釋放的熱量稱該物質(zhì)的氧熱價(thermal equivalent of oxygen)。糖、蛋白質(zhì)和脂肪的氧熱價分別為20.66kJ、18.93kJ和19.58kJ(表7-1)。

表7-1　糖、脂肪和蛋白質(zhì)氧化時的幾種數(shù)據(jù)

3.食物的呼吸商 氧化分解某營養(yǎng)物質(zhì)時,在同一時間內(nèi),CO2產(chǎn)量與耗氧量的比值,稱該物質(zhì)的呼吸商(respiratory quotient,RQ)。即:RQ=CO2產(chǎn)生量(L)/耗氧量(L)。

糖、蛋白質(zhì)和脂肪的呼吸商分別為1.00、0.80和0.71(表7-1)。

通常人們攝入的食物是混合性食物,機體分解供能的物質(zhì)并不是單一的糖、脂肪或蛋白質(zhì)。所以在測算產(chǎn)熱量時,還必須知道食物中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的數(shù)量比。由于各種營養(yǎng)物質(zhì)的碳、氫、氧含量不同,它們在體內(nèi)氧化分解時耗氧量和CO2產(chǎn)量不同,因此呼吸商也不同。脂肪和糖氧化時,CO2產(chǎn)量與耗O2量的比值,稱非蛋白呼吸商(表7-2)。根據(jù)我國的膳食情況,一般混合性膳食時,呼吸商約為0.82。

表7-2　非蛋白呼吸商和氧的熱價

(三)間接測熱法的測算

間接測熱法測定能量代謝率的計算公式為:產(chǎn)熱量=耗O2量×氧熱價。一般分兩步:一是該根據(jù)尿氮量確定蛋白質(zhì)氧化的數(shù)量,計算蛋白質(zhì)氧化的產(chǎn)熱量;二是加上糖和脂肪氧化的產(chǎn)熱量,綜合算出總產(chǎn)熱量。通常采取簡易計算方法,其依據(jù)為:①機體所需能量主要由糖和脂肪提供,可將蛋白質(zhì)因素略去不計。②受試者一般為普通混合膳食,可將呼吸商定位0.82,而呼吸商為0.82時對應(yīng)的氧熱價為20.19kJ。故先測定一定時間內(nèi)的耗氧量后,即可按下式簡易計算產(chǎn)熱量:產(chǎn)熱量=耗氧量×20.19kJ。