第十章綜合與實踐《膳食結(jié)構(gòu)與熱量平衡》一、背景介紹對每一個人來說,膳食結(jié)構(gòu)至關(guān)重要,它直接影響人們的身體健康.你能針對不同人群,設(shè)計科學(xué)的膳食方案嗎?1.人體熱量攝入的主要來源人體熱量攝入的主要來源是食物，碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪是食物中熱量的主要來源，合理搭配這些營養(yǎng)素對維持健康至關(guān)重要.（1）碳水化合物碳水化合物主要來源于谷物（如米飯、面條、面包）、薯類、水果、蔬菜、糖類等.根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)和消化吸收速度，可分為以下幾類：單糖：最簡單的碳水化合物，無需消化即可直接吸收.常見類型為葡萄糖（主要能量來源）、果糖（水果中）、半乳糖（乳制品中）.雙糖：由兩個單糖分子結(jié)合而成，需分解為單糖后才能吸收.常見類型為蔗糖（葡萄糖+果糖，如白糖）、乳糖（葡萄糖+半乳糖，如牛奶）、麥芽糖（兩分子葡萄糖，如麥芽）.多糖：由多個單糖分子組成，消化吸收較慢.常見類型為淀粉（植物儲存能量，如米飯、面包）、纖維素（植物細(xì)胞壁，不可消化，但促進(jìn)腸道健康）、糖原（動物儲存能量，主要在肝臟和肌肉中）.每克碳水化合物提供約4千卡能量，是大腦、肌肉等的主要燃料，多余葡萄糖以糖原形式儲存在肝臟和肌肉中，膳食纖維有助于調(diào)節(jié)血糖和膽固醇.碳水化合物是人體重要的能量來源，合理選擇復(fù)雜碳水化合物并控制精制糖攝入，有助于維持健康.（2）蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，共有20種氨基酸，其中9種為必需氨基酸（人體無法合成，需從食物中獲取）.氨基酸通過肽鍵連接形成肽鏈，進(jìn)一步折疊形成具有特定功能的蛋白質(zhì).蛋白質(zhì)除供能外在人體中起到構(gòu)建和修復(fù)組織（如肌肉、皮膚、骨骼、毛發(fā)等）、參與生化反應(yīng)（如消化酶）和調(diào)節(jié)生理功能（如胰島素）、免疫支持、運(yùn)輸和儲存（如血紅蛋白運(yùn)輸氧氣，鐵蛋白儲存鐵）等多種重要功能.蛋白質(zhì)分為完全蛋白質(zhì)和不完全蛋白質(zhì)，完全蛋白質(zhì)含所有必需氨基酸，主要來自動物性食物，如肉類、魚類、蛋類、奶制品；不完全蛋白質(zhì)缺乏一種或多種必需氨基酸，主要來自植物性食物，如豆類、谷物、堅果.蛋白質(zhì)在胃和小腸中被分解為氨基酸和小肽，隨后被吸收進(jìn)入血液，用于合成身體所需的蛋白質(zhì).蛋白質(zhì)是維持生命活動的重要營養(yǎng)素，合理攝入優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)對健康至關(guān)重要.通過多樣化飲食，可以滿足身體對蛋白質(zhì)和氨基酸的需求.（3）脂肪脂肪由脂肪酸和甘油組成.根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)可分為飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、反式脂肪酸.飽和脂肪酸來源于動物脂肪（如黃油、豬油）、椰子油、棕櫚油等，過量攝入可能增加心血管疾病風(fēng)險.不飽和脂肪酸分為單不飽和脂肪酸（如橄欖油、堅果）和多不飽和脂肪酸（如魚類、亞麻籽油），包括Omega-3和Omega-6脂肪酸，有助于降低壞膽固醇（LDL），保護(hù)心血管健康.反式脂肪酸來源于部分加工食品（如人造黃油、油炸食品），會增加心血管疾病風(fēng)險，應(yīng)盡量避免.脂肪每克提供約9千卡能量，是高效的能源儲備.脂肪還是人體必需的營養(yǎng)素，缺乏脂肪可能導(dǎo)致能量不足、脂溶性維生素缺乏、皮膚干燥等，過量攝入脂肪可能導(dǎo)致肥胖、心血管疾病、糖尿病等慢性病，合理攝入健康脂肪對維持生理功能和預(yù)防疾病至關(guān)重要.通過選擇優(yōu)質(zhì)脂肪來源并控制攝入量，可以促進(jìn)整體健康.（4）其他來源能量還可能來源于，如酒精，每克提供約7千卡能量，但不含必需營養(yǎng)素；膳食纖維雖不直接供能，但對消化健康有益.2.人體熱量的消耗途徑人體熱量消耗的主要途徑包括基礎(chǔ)代謝、體力活動、食物熱效應(yīng)、生長發(fā)育和適應(yīng)性產(chǎn)熱，具體如下：（1）基礎(chǔ)代謝基礎(chǔ)代謝指維持生命基本功能（如呼吸、心跳、體溫）所需的能量，約占總熱量消耗的60%-75%.受年齡、性別、體重、肌肉量、激素水平等因素影響，一般肌肉量多者基礎(chǔ)代謝較高，隨著年齡增長，基礎(chǔ)代謝逐漸降低.（2）體力活動這里的體力活動包括日?；顒雍瓦\(yùn)動所消耗的能量，約占總熱量消耗的15%-30%.受活動強(qiáng)度、持續(xù)時間、體重等因素影響，一般高強(qiáng)度運(yùn)動（如跑步、游泳）消耗更多熱量，日?；顒樱ㄈ缱呗?、做家務(wù)）也有助于熱量消耗.（3）食物熱效應(yīng)食物熱效應(yīng)指消化、吸收和代謝食物所需的能量，約占總熱量消耗的10%.受食物種類和組成等因素影響，蛋白質(zhì)的熱效應(yīng)最高（約20%-30%），脂肪最低（約0%-3%），碳水化合物居中（約5%-10%）.（4）生長發(fā)育生長發(fā)育指兒童、青少年及孕婦等特殊人群因生長發(fā)育所需的額外能量，因人而異，普通成年人通常不涉及.存在該項消耗時消耗的能量受年齡、生長速度、生理狀態(tài)等因素影響.（5）適應(yīng)性產(chǎn)熱適應(yīng)性產(chǎn)熱指人體為適應(yīng)環(huán)境變化（如寒冷、壓力）而產(chǎn)生的額外熱量消耗，占比較小，但對體重調(diào)節(jié)有一定作用.通常受環(huán)境溫度、壓力水平、飲食模式等因素影響.在所有消耗中基礎(chǔ)代謝占比最大，體力活動是可變性最大的部分.通過增加肌肉量、提高活動強(qiáng)度和優(yōu)化飲食結(jié)構(gòu)，可以有效調(diào)節(jié)熱量消耗，維持能量平衡. 3.不同人群的膳食方案（1）航天員的膳食方案航天員身處特殊環(huán)境，對身體素質(zhì)的要求也較高，因此他們的膳食方案也有特殊的設(shè)計原則.首先要考慮的是膳食的營養(yǎng)均衡.航天員在太空中的活動消耗較大，需攝入高熱量食物，通常每日需要約2500-3000千卡，其次需要攝入蛋白質(zhì)幫助維持肌肉質(zhì)量，通常占總熱量的12-15%.提供快速能量的碳水化合物也必不可少，占總熱量的50-55%，提供長效能量的脂肪則占總熱量的30-35%.同時，還需補(bǔ)充鈣、維生素D等維生素和礦物質(zhì)，防止骨質(zhì)流失.其次，處于特殊的生存環(huán)境，他們的食物形式也具有特殊性，常見形式如下：①脫水食品：加水后即可食用，便于儲存和攜帶.②即食食品：可直接食用，如能量棒、堅果等.③熱穩(wěn)定食品：經(jīng)過滅菌處理，可長期保存.④新鮮食品：短期任務(wù)中可能提供少量新鮮水果和蔬菜.最后，由于他們長期處于微重力環(huán)境，食物需避免產(chǎn)生碎屑，液體食物需用特制容器包裝.同時，提供多樣化的食物選擇，滿足心理需求，避免單調(diào)影響食欲.另外，需要考慮航天員的飲食習(xí)慣，提供符合其文化的食物.典型膳食示例：早餐：燕麥粥、脫水水果、堅果、咖啡或茶.午餐：脫水湯、雞肉米飯、能量棒、果汁.晚餐：意大利面、牛肉醬、蔬菜、甜點(diǎn).零食：堅果、巧克力、餅干.（2）運(yùn)動員的膳食方案運(yùn)動員的膳食方案需要根據(jù)運(yùn)動類型、強(qiáng)度、訓(xùn)練周期和個體需求進(jìn)行個性化設(shè)計，核心目標(biāo)是提供充足能量、促進(jìn)恢復(fù)并維持健康.在營養(yǎng)需求方面，運(yùn)動員需要高強(qiáng)度訓(xùn)練，營養(yǎng)需求高于普通人，每日需攝入3000-6000千卡，具體取決于運(yùn)動類型和體重，一般以碳水化合物（55-65%）、蛋白質(zhì)（15-20%）、脂肪（20-30%）為主.碳水化合物作為主要能量來源，對維持運(yùn)動表現(xiàn)有著不小的作用，每日攝入5-12克/公斤體重（耐力運(yùn)動員需更高），可從全谷物、米飯、面條、土豆、水果等獲取.蛋白質(zhì)用于修復(fù)肌肉組織，促進(jìn)恢復(fù)，每日攝入1.2-2.0克/公斤體重（力量型運(yùn)動員需更高），來源于瘦肉、魚、蛋、豆類、乳制品等.脂肪提供長效能量的同時支持激素合成，來源于堅果、種子、橄欖油、魚類（富含Omega-3）.其次，還需從蔬菜、水果、乳制品、瘦肉、全谷物等食物中選取重點(diǎn)補(bǔ)充鈣、鐵、鋅、維生素D、B族維生素等維生素和礦物質(zhì)的食物來源.另外，運(yùn)動前中后均需補(bǔ)水，每小時補(bǔ)充500-1000毫升.訓(xùn)練日膳食早餐適合高碳水化合物+適量蛋白質(zhì)（如燕麥+雞蛋+水果），午餐需要均衡膳食（如糙米+雞胸肉+蔬菜），晚餐則適合高蛋白質(zhì)+適量碳水化合物（如魚+紅薯+綠葉蔬菜）.訓(xùn)練前后可適當(dāng)加餐補(bǔ)充能量（如酸奶+堅果、香蕉）.賽前3-4小時宜食用高碳水化合物、低脂肪、適量蛋白質(zhì)（如面條+瘦肉+蔬菜），賽前1小時補(bǔ)充易消化碳水化合物（如香蕉、能量棒），賽中需要補(bǔ)充水分和電解質(zhì)，必要時補(bǔ)充能量膠或運(yùn)動飲料，賽后30分鐘內(nèi)快速補(bǔ)充碳水化合物和蛋白質(zhì)（如蛋白質(zhì)奶昔+水果）.二、活動目標(biāo)通過具體實例（如教材中探究健美運(yùn)動員的膳食計劃、為自己制訂一個合理的膳食計劃），理解方程與熱量平衡之間的聯(lián)系，知道如何利用二元一次方程組等數(shù)學(xué)知識和營養(yǎng)學(xué)、體育與健康等知識解決問題，培養(yǎng)應(yīng)用意識，學(xué)會用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實世界.三、活動準(zhǔn)備在教學(xué)前初步了解膳食寶塔、膳食結(jié)構(gòu)與人體熱量攝入的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生完成熱量平衡與身體健康的關(guān)系等的知識儲備.收集不同的人群（如運(yùn)動員、航天員等）需要不同的膳食方案，了解任務(wù)中的問題背景.活動一四、活動設(shè)計活動一制定健美運(yùn)動員的膳食計劃任務(wù)1為健美運(yùn)動員配制早餐.某健美運(yùn)動員在賽前第10周至賽前第3周訓(xùn)練早餐的飲食計劃為蛋清、燕麥、500mL水和其他營養(yǎng)補(bǔ)充劑.他的早餐蛋白質(zhì)需求為45g,碳水化合物需求為100g.請你根據(jù)蛋清和燕麥的營養(yǎng)成分表(表1),確定他的早餐中蛋清和燕麥的質(zhì)量.表1蛋清和燕麥的營養(yǎng)成分食物蛋白質(zhì)碳水化合物100g蛋清11.6g3.1g100g燕麥14.4g65.3g任務(wù)2為健美運(yùn)動員配制午餐和晚餐某健美運(yùn)動員在賽前第10周至賽前第3周的午餐、晚餐的營養(yǎng)攝入要求(表2)和食物的營養(yǎng)成分表(表3)如下：表2某健美運(yùn)動員午餐、晚餐的營養(yǎng)攝入要求用餐蛋白質(zhì)碳水化合物脂肪午餐50g60g8g晚餐60g140g10g表3食物的營養(yǎng)成分食物蛋白質(zhì)碳水化合物脂肪100g米飯3.0g24.0g0.3g100g饅頭7.0g45.0g1.0g100g蔬菜1.0g4.0g0.4g100g雞胸肉19.4g2.5g5.0g100g牛肉19.4g2.0g4.2g100g蛋清11.6g3.1g0.1g以小組為單位,根據(jù)營養(yǎng)攝入及食物的營養(yǎng)成分表為他配制午餐和晚餐.任務(wù)3以小組為單位組織進(jìn)行方案評比，每組選派代表闡述膳食方案的優(yōu)勢.綜合與實踐活動研究報告年級班組活動任務(wù)工作單活動名稱活動時間組長組員任務(wù)分工活動意義研究方案研究過程研究成果活動中遇到的問題與處理方法收獲與體會師生評價活動三活動三了解自己一天的膳食信息任務(wù)1記錄自己一天的飲食情況并完成下表.表5一日膳食記錄表組號：姓名：每餐攝入的食物總質(zhì)量/g用餐食物名稱包含食材早餐午餐晚餐加餐任務(wù)2通過查閱相關(guān)資料（如食物營養(yǎng)成分表）,估計自己一天攝入多少能量、蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪.推薦書目：1.《中國居民膳食指南(2022)》，中國營養(yǎng)學(xué)會，人民衛(wèi)生出版社，2022.2.《圖說食物熱量與運(yùn)動健康》，沙怡梅，中國科學(xué)技術(shù)出版社，2013.3.《健美運(yùn)動員的合理膳食營養(yǎng)研究》，趙天宇，王君，食品安全導(dǎo)刊，2023.任務(wù)3結(jié)合組員一天的飲食情況,提出數(shù)學(xué)問題并與同學(xué)交流.綜合與實踐活動研究報告年級班組活動任務(wù)工作單活動名稱活動時間組長組員任務(wù)分工活動意義研究方案研究過程研究成果活動中遇到的問題與處理方法收獲與體會師生評價活動三制定一份健康的膳食及運(yùn)動計劃活動三任務(wù)1仿照上一活動，設(shè)計類似表格，記錄自己一天的運(yùn)動情況.任務(wù)2查閱資料,了解各種運(yùn)動每小時大約消耗多少熱量,并根據(jù)自己的運(yùn)動時間,估計每天所消耗的熱量.任務(wù)3進(jìn)一步了解膳食結(jié)構(gòu)與熱量平衡的知識，選定一名成員，結(jié)合成員運(yùn)動及飲食習(xí)慣為她/他制訂一個.任務(wù)4結(jié)合自身飲食及運(yùn)動喜好，為自己制定一份健康的膳食和運(yùn)動計劃，與組員進(jìn)行交流，并結(jié)合數(shù)據(jù)解釋其科學(xué)性.綜合與實踐活動研究報告年級班組活動任務(wù)工作單活動名稱活動時間組長組員任務(wù)分工活動意義研究方案研究過程研究成果活動中遇到的問題與處理方法收獲與體會師生評價五、實施建議任務(wù)部署1.組建合作團(tuán)隊本次綜合與實踐活動需要團(tuán)隊協(xié)作，在班級中組成5~7人一組的研究小每位同學(xué)參加其中一個小組，每個小組確定一名負(fù)責(zé)人組2.方案構(gòu)思小組成員進(jìn)行充分的討論與交流，集思廣益，形成解決任務(wù)的方案3.方案實施按照小組設(shè)計的方案進(jìn)行任務(wù)分工，使每位成員都有明確的任務(wù)，根據(jù)規(guī)劃的研究步驟實施，完成活動任務(wù)，形成研究報告4.展示交流制作向全班匯報的演示文稿，選出代表向全班同學(xué)展示本組的研究成果分享實踐過程中的活動經(jīng)驗、遇到的困難及其解決方法，反思活動中的不足.

時間計劃第一周開題：老師簡單介紹項目背景，部署相關(guān)任務(wù)分小組.第二周構(gòu)思：學(xué)生在小組負(fù)責(zé)人的帶領(lǐng)下，通過查閱資料或其它方式，搜集素材，并在小組內(nèi)討論交流，形成初步解決方案第三周實施：按任務(wù)研究實施步驟，完成活動任務(wù)，形成研究報告第四周展示：小組選派代表向全班展示匯報研究成果六、成果展示請各小組選出代表向全班同學(xué)展示本組的研究成果分享實踐過程中的活動經(jīng)驗、遇到的困難及其解決方法，反思活動中的不足.七、評價標(biāo)準(zhǔn)評價內(nèi)容自我評價小組評價教師評價項目過程評價能主動積極參與項目活動具有一定的信息收集和處理能力能正確表達(dá)自己的想法，并進(jìn)行有效溝通項目成果評價活動過程記錄清晰完整匯報時表達(dá)流暢，解決問題的過程清楚具有創(chuàng)造性思維，設(shè)計合理有創(chuàng)意說明：打分范圍1-10分（程度低/差→高/好）八、拓展延伸1健康的膳食習(xí)慣健康的膳食習(xí)慣是維持身體健康的關(guān)鍵，健康的膳食習(xí)慣包括均衡飲食、多吃蔬菜水果、選擇全谷物和優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、控制脂肪和糖鹽攝入、多喝水、定時定量進(jìn)餐以及注意食品安全.通過長期堅持這些習(xí)慣，可以有效預(yù)防慢性疾病，維持身體健康具體如下：（1）均衡飲食每天攝入多種食物，確保食物多樣化，營養(yǎng)全面.合理分配食物攝入能量的比例，建議碳水化合物50%-65%，蛋白質(zhì)10%-15%，脂肪20%-30%.（2）多吃蔬菜和水果每日至少400克（約5份）蔬菜和水果，不同顏色的蔬菜和水果提供不同的維生素、礦物質(zhì)和抗氧化劑，種類保證多樣性.優(yōu)先選擇新鮮食材，避免過多食用加工果蔬制品（如果汁、果干）.（3）選擇全谷物谷物來源推薦全麥面包、糙米、燕麥、藜麥等富含膳食纖維、有助于消化健康和利用控制血糖的食品，減少精制谷物如白米、白面等的攝入.（4）適量攝入優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)適宜攝入如魚類、瘦肉、禽類、蛋類、奶制品動物性蛋白質(zhì)，豆類、堅果、種子、豆腐等植物性蛋白質(zhì)，減少紅肉和加工肉類，如香腸、培根等.（5）控制脂肪攝入優(yōu)先選擇健康脂肪，如橄欖油、堅果、魚類中的不飽和脂肪酸，減少不健康脂肪，如飽和脂肪（黃油、肥肉）和反式脂肪（加工食品、油炸食品），每日脂肪攝入量不超過總能量的30%.（6）減少糖和鹽的攝入糖每日添加糖攝入量不超過總能量的10%（最好控制在5%以下），避免含糖飲料（如碳酸飲料、果汁）.鹽每日鹽攝入量不超過5克（約一茶匙），減少高鹽食品（如腌制食品、醬料）.（7）多喝水每日推薦飲水量約1.5-2升（根據(jù)個人需求調(diào)整），避免含糖飲料，如碳酸飲料、能量飲料，適量飲用茶和咖啡，避免添加過多糖和奶油.（8）定時定量進(jìn)餐規(guī)律飲食，每日三餐定時，避免暴飲暴食.控制食量，每餐吃到七分飽，避免過量進(jìn)食.（9）烹飪方式健康烹飪方式推薦蒸、煮、烤、燉，減少油炸和煎炸，避免產(chǎn)生有害物質(zhì)和過多脂肪.（10）注意食品安全選擇新鮮食材，避免過期或變質(zhì)的食物.正確儲存和烹飪，防止食物污染和細(xì)菌滋生.（11）適量飲酒（如飲酒）男性每日不超過2標(biāo)準(zhǔn)杯（約20克酒精），女性不超過1標(biāo)準(zhǔn)杯（約10克酒精）.（12）保持健康體重控制熱量攝入，根據(jù)自身活動水平調(diào)整飲食，每周至少150分鐘中等強(qiáng)度運(yùn)動（如快走、游泳）.2.青少年的膳食安排青少年的膳食安排需要特別關(guān)注，因為這一時期是身體發(fā)育、智力發(fā)展和健康習(xí)慣養(yǎng)成的關(guān)鍵階段.青少年的膳食安排應(yīng)注重能量充足、營養(yǎng)均衡，特別是優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、鈣、鐵和維生素的攝入.通過合理搭配食物結(jié)合運(yùn)動，可以支持青少年的健康成長和發(fā)育，具體建議如下：（1）保證充足的能量攝入青少年處于快速生長期，能量需求較高.男生所需能量攝入每日約2500-3000千卡，女生所需能量攝入每日約2000-2500千卡.以碳水化合物為主（如全谷物、薯類），輔以適量蛋白質(zhì)和健康脂肪.（2）增加優(yōu)質(zhì)蛋白