常用的人体能量消耗测量方法包括直接测热法、间接测热法、双标水法、心率监测法、公式预测法、膳食调查法等。

人体能量代谢的三大底物：碳水化合物，脂肪和蛋白质，每消耗1克不同底物，生成的能量及消耗O₂(VO₂)、生成CO₂(VCO₂)不同；反过来，如果能测量出VO₂及VCO₂，即可精确计算出能量消耗及各种底物比例。

间接测热法就是根据这个原理，通过气体代谢分析系统测量VO₂及VCO₂来计算人体的营养需求，进而确定不同个体的能量需求。间接测热法是金标准，是唯一一种真正获得热量需求的方法，并可以制定一个精确的营养目标。

从上图可以看到：当纯脂肪燃烧时，其RQ值是0.7，碳水化合物的RQ值是1.0，蛋白质的RQ值大约0.8。RQ值大于1.0与脂肪合成以及过度通气相关，而RQ值小于0.7与酮症相关。

一个健康成人从标准饮食得到的卡路里，其中50%~60%来源于碳水化合物，30%来源于脂类，而15%~20%来源于蛋白质。这样的饮食所得到的RQ值范围在0.8~0.85。需要注意的是，蛋白质通常对能量代谢的贡献极小。

上图为德国CORTEX系统Metasoft Studio软件界面，能量消耗可选不同计算方法。

尿氮是临床实验室利用24小时尿样单独测量出来的。它是蛋白质代谢终产物之一，因此尿液中尿氮排泄的克数和人体利用的蛋白总量直接相关。可以通过测量氮排泄数据，得出蛋白质在整个能量消耗的比例，再进一步得出碳水化合物和脂肪的比例。

基础代谢率

基础代谢率(BMR)是指人体维持起码生命活动所需的能量，即人体处在清醒、安静状态时维持体温、心跳、呼吸和肌肉保持一定的张力所需要的能量。基础代谢占人体总能量消耗的65-70%，是人体消耗能量最多的一项，也是制定适宜人群能量需要量的参考指标。基础代谢随着年龄的增长而有逐渐下降的趋势。

准确掌握BMR的测定方法，计算个体BMR，对于制定和执行体重相关的干预措施非常重要。比如可通过BMR来确定减肥计划中的目标能量摄入量，建立能够动态预测体重增加和减少的模型，找出潜在的代谢异常患者，在不同人群中制定预防肥胖的公共卫生措施，评估代谢紊乱患者(如烧伤患者)潜在的能量缺乏等。

静息代谢率

上图为德国CORTEX系统Metasoft Studio软件界面，用间接测热法得到的底物利用情况。

静息代谢率(RMR)是测定人体正常功能和体内稳态，再加上交感神经系统活动所消耗的能量。由于基础代谢率测定困难，所以用静息代谢率RMR代替基础代谢率BMR。

静息代谢监测前至少30分钟，被试处于静息状态，仰卧位，室内温度在20~25℃，测量过程中被试保持放松状态(不能有自主身体运动)，监测记录时间在15~30分钟，或者有稳定的VO₂及VCO₂为止。RMR略高于BMR，相差约10%。

Harris- Benedict公式为实践中常应用的公式。如果能量消耗测量值比预测值高120%，表示存在高代谢状态。相反，如果能量消耗测量值比预测值低80%，则表示存在低代谢状态。 

上图为德国CORTEX系统Metasoft Studio软件界面，基础代谢率预测值可选Harris- Benedict等不同公式，各有不同的适用人群。 

上图为德国CORTEX系统Metasoft Studio软件界面，Harris- Benedict公式文献出处。

身体活动能耗

目前国际上通用的身体活动能耗数据，几乎全部以西方人群为研究对象，有32%具体身体活动的MET值为估算值，对比中国人群某些具体身体活动的MET值可能过高或者过低。

上图，被试佩戴遥测心肺功能测试系统(气体代谢分析仪)，采用间接测热法测定跳绳运动的能量消耗，根据所消耗的氧和产生的二氧化碳存在定比关系，通过WEIR公式得出。

《健康成年人身体活动能量消耗参考值》团体标准是国家重点研发计划(2018-2022年)“人体运动促进健康个性化精准指导方案的研究”项目的重要成果之一。该标准提供了二百多项健康成年人常见具体身体活动及其对应强度大小。能量消耗均是以上面提到的间接测热法测量的实测结果。这是适合中国健康成年人身体活动的参考标准。每一位普通居民可以通过查询该标准获得完成每项身体活动的相对运动强度，量化自己全天的身体活动能耗。

上图为德国CORTEX系统Metasoft Studio软件界面，最大脂类代谢结果。

有了气体代谢分析仪，进行运动能量消耗测定时，还可以得出整个运动过程中碳水化合物和脂肪利用的速度，对寻找合适的运动强度进行减肥减脂有重要的指导意义。

 

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