115年:營養營養學(1)
總能量之消耗是由不同physical activity level(PAL)乘上何者估計而得?
Aresting metabolic rate
Bbody mass index
Ctotal energy expenditure
Dthermic effect of food
詳細解析
本題觀念:總能量消耗 (Total Energy Expenditure, TEE) 的估算
本題主要考查總能量消耗(TEE)的計算公式與組成因子。人體每日的總能量消耗主要由三個部分組成:
- 基礎代謝率 (Basal Metabolic Rate, BMR) 或 休息代謝率 (Resting Metabolic Rate, RMR):維持生命基本功能(如呼吸、心跳、體溫)所需的能量,佔比最大(約 60-75%)。
- 身體活動 (Physical Activity):由肌肉活動所消耗的能量,變異性最大。
- 食物攝食產熱效應 (Thermic Effect of Food, TEF):消化吸收食物所需的能量(約佔 10%)。
在臨床或公共衛生實務上,為了簡便估算一個人的總能量需求,通常採用「因子法」(Factorial method)。根據世界衛生組織(WHO/FAO/UNU)及多數營養指引,總能量消耗的估算公式為:
其中 PAL (Physical Activity Level) 是指身體活動強度指數,代表一個人 24 小時的總能量消耗與其基礎(或休息)代謝率的比值。
選項分析
-
A. resting metabolic rate (休息代謝率) [正確]
- 解析:在實際應用中,因為 BMR 的測量條件非常嚴格(需在完全清醒、禁食 12 小時、恆溫環境且完全靜臥的狀態下測量),臨床上常用測量條件較寬鬆的 RMR (休息代謝率) 來代表 BMR。計算公式通常設定為:總能量消耗 = 休息代謝率 × 活動因子 (PAL)。因此,PAL 是乘上 RMR (或 BMR) 來估算 TEE。
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B. body mass index (身體質量指數)
- 解析:BMI 是用來評估體位(肥胖程度)的指標,計算公式為 。雖然體重會影響代謝率,但 BMI 本身並不是能量計算公式中的直接乘數。
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C. total energy expenditure (總能量消耗)
- 解析:TEE 是計算的結果,而非算式中的乘數。公式目的是求出 TEE,邏輯上不會是 TEE × PAL = TEE。
-
D. thermic effect of food (食物攝食產熱效應)
- 解析:TEF 是 TEE 的組成部分之一(通常約佔 TEE 的 10%)。雖然在精細的生理學研究中會將 TEE 拆解為 BMR + TEF + Activity Energy Expenditure,但在使用 PAL 的簡易估算公式中,TEF 的能量通常已被包含在整體的估算係數中,或者是分開計算後相加,絕非「PAL 乘上 TEF」來得到總熱量。
答案解析
根據能量平衡的計算原則,總能量消耗(TEE)最常見的預估方式是利用 基礎代謝率 (BMR) 或 休息代謝率 (RMR) 作為基準,再乘上代表活動量的係數 PAL (Physical Activity Level)。
公式如下:
題目詢問 PAL 應乘上何者,選項中僅有 A 選項 resting metabolic rate (RMR) 符合此公式結構(RMR 在此作為 BMR 的臨床替代指標)。
核心知識點
考生應掌握以下能量代謝的關鍵概念:
- TEE 的三大組成:
- BMR/RMR (60-75%):受年齡、性別、肌肉量(LBM)、甲狀腺素影響最大。肌肉量越多,RMR 越高。
- TEF (10%):蛋白質的產熱效應最高,脂肪最低。
- Activity (AT) (15-30%):變動最大,受運動強度與持續時間影響。
- PAL 的定義:。
- 久坐不動 (Sedentary):PAL 約 1.2。
- 輕度活動 (Light):PAL 約 1.375。
- 中度活動 (Moderate):PAL 約 1.55。
- 重度活動 (Vigorous):PAL 約 1.725 以上。
- Harris-Benedict Equation:最經典的 BMR 估算公式(利用身高、體重、年齡、性別計算)。