什么是基础代谢率(BMR)?
基础代谢率(BMR)是指身体在隔夜禁食后、于恒温环境中完全静息状态下,维持基本生理功能——呼吸、血液循环、细胞生成、体温调节和器官运作——所需消耗的热量。在久坐不动的人群中,BMR 约占每日总能量消耗的 60%-75%,是热量需求中占比最大的单一组成部分。BMR 受体型大小、瘦体重、年龄和性别的影响。
BMR 与静息代谢率(RMR)有所区别,后者是在条件不那么严格的情况下测得的,通常略高于真正的 BMR。在日常使用中以及大多数在线计算器里,这两个术语常被互换使用,尽管严格来说 BMR 需要在特定测量条件下才能测得。BMR 和 RMR 都代表了身体在没有任何体力活动或消化活动情况下所需的最低能量。
Mifflin-St Jeor 与 Harris-Benedict:哪个公式更准确?
Harris-Benedict 公式最初于 1919 年发表,1984 年由 Roza 和 Shizgal 进行了修订,在整个 20 世纪的大部分时间里都是应用最广泛的 BMR 公式。修订后的 Harris-Benedict 公式使用体重、身高和年龄,并结合性别专属常数来预测 BMR。男性公式为:BMR = 88.362 +(13.397 x 体重〔千克〕)+(4.799 x 身高〔厘米〕)-(5.677 x 年龄〔岁〕)。女性公式为:BMR = 447.593 +(9.247 x 体重〔千克〕)+(3.098 x 身高〔厘米〕)-(4.330 x 年龄〔岁〕)。
1990 年,MD Mifflin 和 ST St Jeor 基于对 498 名健康成年人的研究,发表了修订后的预测公式。Mifflin-St Jeor 公式为:男性:BMR =(10 x 体重〔千克〕)+(6.25 x 身高〔厘米〕)-(5 x 年龄〔岁〕)+ 5;女性:BMR =(10 x 体重〔千克〕)+(6.25 x 身高〔厘米〕)-(5 x 年龄〔岁〕)- 161。Frankenfield 及其同事于 2005 年发表在《美国饮食协会杂志》上的一项系统性综述发现,Mifflin-St Jeor 公式在估算非肥胖和肥胖成年人的实测静息代谢率方面最为准确,约有 70% 的受试者其预测值与实测 RMR 的误差在 10% 以内。美国营养与饮食学会已认可 Mifflin-St Jeor 公式为大多数临床应用的首选公式。
每日总能量消耗(TDEE)与活动系数
每日总能量消耗(TDEE)代表一个人一天内消耗的总热量,包括 BMR、食物热效应(约占热量摄入的 10%)以及体力活动能量消耗。TDEE 的估算方法是将 BMR 乘以一个活动系数,也称为体力活动水平(PAL)系数。下表列出了常用的活动系数,这些数值与能量平衡研究及临床实践中使用的数值基本一致。
| 活动水平 | 描述 | 系数 |
|---|---|---|
| 久坐 | 几乎不运动,从事办公室工作 | 1.2 |
| 轻度活动 | 每周进行 1-3 天轻度运动 | 1.375 |
| 中度活动 | 每周进行 3-5 天中等强度运动 | 1.55 |
| 活跃 | 每周进行 6-7 天高强度运动 | 1.725 |
| 非常活跃 | 高强度运动、体力劳动工作,或每日两次训练 | 1.9 |
为什么极低热量摄入需要医疗监督
极低热量饮食(VLCD)通常定义为每日摄入低于 800 千卡,而低热量饮食通常指每日摄入 800-1500 千卡。包括英国国民保健署(NHS)和美国营养与饮食学会在内的卫生机构提醒,女性摄入量低于约 1200 千卡/天、男性低于约 1500 千卡/天,若没有细致的医疗监督和营养补充,很可能无法满足微量营养素的需求。极低热量摄入存在蛋白质、维生素和矿物质缺乏的风险,而这些营养素对健康至关重要。
长期极低热量摄入还可能触发适应性产热——即代谢率的下降幅度超出了身体成分变化本身所能解释的范围。研究已经证实,通过热量限制大幅减重的人,其静息能量消耗可能明显低于体重相当但未曾节食的对照人群,这种现象有时被称为「代谢适应」。英国国民保健署和英国国家卫生与临床优化研究所(NICE)的指南建议,为减重设定的热量缺口通常不应超过每日低于 TDEE 500-600 千卡,且极低热量饮食只应在医疗监督下进行。
影响个人热量需求的因素
除 BMR 公式中所涵盖的变量(体重、身高、年龄、性别)之外,热量需求还受身体成分、激素因素、药物和健康状况的影响。瘦体重比例较高的人 BMR 也更高,因为在静息状态下,肌肉组织的代谢活性高于脂肪组织,即使体重相同也是如此。甲状腺功能减退等疾病可能降低 BMR,而甲状腺功能亢进则可能使其升高。
怀孕和哺乳期会显著增加热量需求。包括英国国民保健署在内的主要卫生机构的膳食指南建议,在怀孕和哺乳期间增加能量摄入,具体增加量因阶段和个人情况而异。年龄也是相关因素:BMR 往往会随年龄增长而下降,部分原因是瘦体重逐渐减少,这意味着在相同活动水平下,老年人的热量需求通常低于年轻人。
如何在实践中运用热量估算
基于公式的 TDEE 估算只是起点,而非精确测量值。最实用的方法是先用公式估算值设定初始热量目标,然后在两到四周内监测体重变化,并根据实际反应调整摄入量。由于水分状态、糖原储存和消化系统内容物的影响,体重每天都会波动,因此每周平均值比单日测量结果更具参考价值。
营养质量与总热量数量同样重要。用富含营养——即提供充足蛋白质、维生素、矿物质和膳食纤维——的食物来达成热量目标,能带来超越体重管理本身的健康益处。世界卫生组织及各国卫生机构的膳食指南建议,热量摄入应建立在蔬菜、水果、全谷物、优质蛋白质和健康脂肪构成的多样化饮食基础上,而不应仅仅专注于计算热量。任何考虑大幅改变热量摄入以达到健康或体重管理目的的人,都建议咨询注册营养师或医疗保健提供者。
常见问题
我每天需要摄入多少热量?
每日热量需求因体型、年龄、性别和活动水平而有很大差异。估算方法是先使用 Mifflin-St Jeor 等经过验证的公式计算 BMR(基础代谢率),再乘以活动系数得出 TDEE(每日总能量消耗)。仅供参考,许多成年女性的 TDEE 在 1600-2400 千卡/天之间,许多成年男性在 2000-3000 千卡/天之间,但个体差异很大。使用个人测量数据的热量计算器,比通用的人群平均值能提供更准确的估算。
BMR 和 TDEE 有什么区别?
BMR(基础代谢率)是身体在完全静息状态下维持基本生命机能——呼吸、血液循环、细胞修复和体温调节——所需的热量。TDEE(每日总能量消耗)是一天内消耗的总热量,包括 BMR 加上体力活动和消化食物所消耗的能量。TDEE 的计算方法是将 BMR 乘以一个活动系数,范围大约从 1.2(久坐)到 1.9(非常活跃)。TDEE 代表了能使体重保持稳定的热量摄入水平。
Mifflin-St Jeor 和 Harris-Benedict 哪个 BMR 公式更准确?
Mifflin-St Jeor 公式(1990 年发表)目前被认为是估算大多数成年人 BMR 最准确的公式。Frankenfield 及其同事于 2005 年发表在《美国饮食协会杂志》上的一项系统性综述发现,该公式对约 70% 的受试者其预测值与实测静息代谢率的误差在 10% 以内,表现优于 Harris-Benedict 公式。两个公式的估算都存在个体误差,任何预测公式都无法替代代谢实验室的直接测量。
为了减重我应该摄入多少热量?
减重需要持续的热量缺口——即摄入的热量少于消耗量(TDEE)。每日 500 千卡的缺口通常被推荐为一个适度的起点,大致对应每周约 0.5 千克的减重速度。包括英国国民保健署在内的卫生机构建议,在没有医疗监督的情况下,女性摄入量通常不应低于约 1200 千卡/天,男性不应低于约 1500 千卡/天。极低热量饮食存在营养缺乏和代谢适应的风险,应仅在临床监督下进行。
新陈代谢会随年龄增长而变慢吗?
BMR 确实往往会随年龄增长而下降。这部分是由于衰老过程中通常会发生的瘦肌肉量流失(肌少症)所致,因为肌肉组织在静息状态下的代谢活性高于脂肪组织。通过抗阻训练维持肌肉量,并摄入充足的膳食蛋白质,有助于部分抵消与年龄相关的 BMR 下降。与衰老相关的激素变化也可能影响能量代谢。
在线热量计算器准确吗?
基于 Mifflin-St Jeor 等经过验证的公式的在线热量计算器能提供有用的估算,但由于它们使用的是基于人群得出的公式而非个体实测数据,因此存在固有的误差范围。Mifflin-St Jeor 公式对约 70% 的人群其预测值与实测 RMR 的误差在 10% 以内,这意味着部分个体会发现其公式估算值与实际代谢率存在明显差异。将估算值作为起点,并根据两到四周内的实际体重变化进行调整,是一种实用的方法。
参考文献
- Mifflin MD, St Jeor ST, Hill LA, Scott BJ, Daugherty SA, Koh YO. "A new predictive equation for resting energy expenditure in healthy individuals." American Journal of Clinical Nutrition, 1990;51(2):241-247.
- Roza AM, Shizgal HM. "The Harris Benedict equation reevaluated: resting energy requirements and the body cell mass." American Journal of Clinical Nutrition, 1984;40(1):168-182.
- Frankenfield D, Roth-Yousey L, Compher C. "Comparison of predictive equations for resting metabolic rate in healthy nonobese and obese adults: a systematic review." Journal of the American Dietetic Association, 2005;105(5):775-789.
- NHS. "Understanding calories." NHS, 2022. www.nhs.uk
- National Institute for Health and Care Excellence (NICE). "Obesity: identification, assessment and management." NICE guideline CG189, 2014.
- Hall KD, Heymsfield SB, Kemnitz JW, Klein S, Schoeller DA, Speakman JR. "Energy balance and its components: implications for body weight regulation." American Journal of Clinical Nutrition, 2012;95(4):989-994.
- Levine JA. "Non-exercise activity thermogenesis (NEAT)." Best Practice and Research Clinical Endocrinology and Metabolism, 2002;16(4):679-702.