Harris-Benedict 方程式（Harris-Benedict equation,，HBE）可能是人類歷史上第一個(gè) REE 預(yù)測(cè)公式[2] ，測(cè)定法及其它估算法均在其后,。HBE 始建于 1919 年,，是在 239 例健康成年人（男女分別為 136、103 例）的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上形成的,，包括年齡,、性別,、身高及體重 4 個(gè)基本變量。在計(jì)算 TDEE 時(shí)還要考慮活動(dòng),、發(fā)熱,、創(chuàng)傷及營(yíng)養(yǎng)不良等附加因素。原始 HBE 如表 1,。

研究發(fā)現(xiàn) HBE 偏向（適用）于營(yíng)養(yǎng)良好的青年人及非肥胖人群,，其估算值比間接測(cè)熱法測(cè)定值高 6%~15%。Garrel DR 等[3]報(bào)告一組 67 例健康志愿者,，HBE 計(jì)算值比測(cè)定靜息代謝率（resting metabolic rate,，RMR）平均高 21％，其高估值大小與 RMR 高低呈負(fù)相關(guān),，即 RMR 越高,，其高估值越小（越接近實(shí)際情況）,，RMR 越低,，其高估值越大。所以,， HBE 對(duì) RMR 較低的女性及瘦體組織（lean body mas,，LBM）減少的患者有很大的高估風(fēng)險(xiǎn)。由于 HBE 個(gè)體差異較大,，該公式對(duì)體重丟失,、急慢性疾病、營(yíng)養(yǎng)不良患者的價(jià)值有限[3, 4] ,。對(duì)于腫瘤患者,，Alpers D 等[5]人建議在 HBE 計(jì)算值的基礎(chǔ)上乘以 1.3，用以估算腫瘤患者的 TDEE,。但是,，Bauer J 等[6]報(bào)告，HBE 乘以 1.3 后其估算值顯著高于間接測(cè)熱法測(cè)定值,。

1980 年 Cunningham JJ [7] 利用 Harris JA 及 Benedict FG 的 239 例受試者的原始數(shù)據(jù),，排除 16 例運(yùn)動(dòng)員的數(shù)據(jù)后，回歸分析發(fā)現(xiàn) LBM 是基礎(chǔ)代謝率（basal metabolic rate,，BMR）的唯一顯著有效預(yù)測(cè)因素,，年齡、性別,、身高及體重均是 LBM 的影響因素,，與 BMR 無(wú)明顯直接關(guān)系。因此,，得出基于 LBM 的公式如表 2,。

公式中的LBM計(jì)算方法是Moore FD等人[8] 1963年建立的,，具體見(jiàn)表 3。

2014 年 ten Haaf T 及 Weijs PJ 報(bào) 告[9] ,，Cunningham 公式能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)員（recreational athlete）的能量需求,，而 HBE、FAO/WHO/UNU,、Mifflin 及 Owen 公式對(duì)該人群的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性均低于 50%,。

鑒于 HBE 的缺陷，1984 年 Roza AM 及 Shizgal HM [10] 用 Harris JA 及 Benedict FG 當(dāng)年的原始數(shù)據(jù)結(jié)合新的數(shù)據(jù),，對(duì)原始 HBE 進(jìn)行了重新評(píng)價(jià)與修訂,，改良后的 HBE 如表 4，又稱為 Shizgal-Rosa 公式,。研究發(fā)現(xiàn),，該公式與實(shí)際能量消耗更加接近，更加準(zhǔn)確,。在 1990 年 The Mifflin-St Jeor 公式出現(xiàn)之前,，Shizgal-Rosa 方程式是最為準(zhǔn)確的 REE 預(yù)估公式。

在對(duì)體重,、身高,、年齡、性別及體細(xì)胞群（bodycell mass,，BCM）進(jìn)行綜合分析后,，Roza AM 及 Shizgal HM 發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng) HBE 的年齡,、性別,、身高及體重 4 個(gè)變量實(shí)際上都與 BCM 密切相關(guān),，或者說(shuō)可以由 BCM 替代,，所以，他們又提出了基于 BCM 的另外一個(gè) REE 計(jì)算公式,，如表 5,。

1986 年 Owen OE 等[11]用間接測(cè)熱法測(cè)量了 44 例 18~65 歲，體重 43~143 kg 健康女性的能量消耗,，其中有 8 位運(yùn)動(dòng)員,。多因素回歸分析發(fā)現(xiàn)，只有體重與 RMR 關(guān)系最為密切,，而且運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員有顯著差別,。由此，他們建立了 Owen 方程式,，見(jiàn)表 6,。

Hasson RE 等[12]對(duì) 362 名 18~60 歲成年人的研究發(fā)現(xiàn),，Owen 方程式比較適用于 50~60 歲年齡組的人群。Siervo M 等人[13]對(duì) 157 例青年白人婦女的研究發(fā)現(xiàn),，Owen 公式適用于指導(dǎo)體重正常青年女性的營(yíng)養(yǎng)咨詢,。

1990 年 Mifflin MD 等[14]  人提出了一個(gè)更好的 REE 計(jì)算公式，如表 7,。

在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上,，2005 年美國(guó)營(yíng)養(yǎng)師學(xué)會(huì)（The American Dietetic Association，ADA） 認(rèn)為 Mifflin-St Jeor 公式是目前計(jì)算 REE 的最佳方法[15] ,，2008 年美國(guó)臨床營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)（American Society for Clinical Nutrition,，ASCN）官方雜志 —《美國(guó)臨床營(yíng)養(yǎng)雜志》有同樣的推薦報(bào)告[16] 。Mifflin-St Jeor 公式對(duì)普通成年人 REE 的評(píng)估誤差率在 10％ 以內(nèi),，但是該公式對(duì)老年人及不同種族人群有一定的差異,，該公式不適用于只有肌肉而沒(méi)有脂肪的舉重運(yùn)動(dòng)員。

1985 年 WHO/FAO/UNU 提出了他們基于體重以及基于體重及身高的兩個(gè) BMR 計(jì)算公式[17] ,，表 8,。

WHO/FAO/UNU 公式的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于年輕的歐洲軍人及警察，男性 2279,，女性 247,。盡管年齡在 19~82 歲之間，但是,，實(shí)際上老年人很少,。研究報(bào)告 WHO/FAO/UNU 公式對(duì)老年人的 RMR 預(yù)測(cè)不夠精確，低估與高估并存,，而且不適合肥胖人群[15] ,。

TDEE 是指一天（24 小時(shí)）的總能量消耗，包括休息時(shí)的能量消耗及活動(dòng)時(shí)的能量消耗兩個(gè)部分,，其中前者占 2/3（REE 相當(dāng)于 TDEE 的 60％~80％）,，后者占 1/3。WHO/FAO/UNU 根據(jù)個(gè)體活動(dòng)情況將 TDEE 分為 6 類 ：①非常不活動(dòng)但并非臥床者,，TDEE=REE× 1.2 ,；②不活動(dòng)（很少或沒(méi)有運(yùn)動(dòng)，辦公室工作）者,，TDEE=BMR×1.2 ,；③輕度活動(dòng)（每周 1~3 天輕度活動(dòng) / 運(yùn)動(dòng)）者，TDEE=BMR×1.375 ,；④中度活動(dòng)（每周 3~5 天中度活動(dòng) / 運(yùn)動(dòng)）者,，TDEE=BMR× 1.55 ；⑤重度活動(dòng)（每周 6~7 天重度活動(dòng) / 運(yùn)動(dòng)）者,，TDEE=BMR×1.725 ,；⑥超重活動(dòng)（極重的活動(dòng) / 運(yùn)動(dòng),，重體力勞動(dòng)或每天 2 次訓(xùn)練如馬拉松、競(jìng)賽等）者,，TDEE= BMR×1.9 ,。

經(jīng)典的拇指法則是每日能量需求為 25kcal/kg,，傳統(tǒng)上,，25kcal/kg 的計(jì)算值是活動(dòng)患者的 REE 或不活動(dòng)患者的 TDEE，其中的體重為理想體重,。由于每日能量需求受年齡,、性別、BMI,、運(yùn)動(dòng)及應(yīng)激等因素的影響,，所以 ROT 值不應(yīng)該是一個(gè)恒定數(shù)值，而應(yīng)該動(dòng)態(tài)調(diào)整,。隨著體重增加,，ROT 值應(yīng)該下調(diào)，因?yàn)樵黾拥捏w重是脂肪組織,，而脂肪組織是非活躍器官,。Zauner A 等[18]建議對(duì)體重正常、超重,、肥胖,、病態(tài)（嚴(yán)重）肥胖患者分別使用 25kcal/kg、22kcal/kg,、20kcal/kg,、16kcal/kg 計(jì)算其 REE。同樣,，隨著年齡的增加,，成年后每 10 年 REE 下降 1%~2%，ROT 也應(yīng)該下調(diào),，因?yàn)榧∪庵?/span>漸減少,，而脂肪組織的比例相對(duì)升高,。Valentini L等[19]對(duì) 5 家醫(yī)院 676 例連續(xù)入院患者用 HBE 計(jì)算其 REE,，發(fā)現(xiàn)即使采用理想體重計(jì)算，ROT 的 25kcal/kg 也高估了 95% 患者的能量需求,，而且隨著年齡增加,、隨著體重增加，其高估值越大,，而且還有顯著的性別差異,，圖 1,。有鑒于此，ESPEN 2009 指南推薦 25kcal/kg 是患者的 TDEE,，而不是 REE,，只有在極少數(shù)嚴(yán)重應(yīng)激狀態(tài)下，才需要 30kcal/kg [20] ,。Valentini L 等[19]還建議,，創(chuàng)傷、疾病等應(yīng)激條件下計(jì)算 TDEE 時(shí),，根據(jù)年齡,、性別及體重調(diào)整后的 REE 應(yīng)該乘以應(yīng)激系數(shù)，但是主張降低傳統(tǒng)的應(yīng)激系數(shù)數(shù)值,，將系數(shù)根據(jù)應(yīng)激輕,、中、重分為 1.1,、1.2 及 1.3 三個(gè)等級(jí),，見(jiàn)表 9。

根據(jù)代謝率不同,，人體組成可以分為8個(gè)部分,，即腦、心,、肝,、腎、骨骼肌,、骨骼,、脂肪組織及其他組織，其能量需求（消耗）各不相同,，骨骼為 2.3kcal/（kg?d）,，骨骼肌為 14.5kcal/（kg?d），脂肪組織為 13kcal/（kg?d）,，腎臟,、心臟為 440kcal/（kg?d），腦 240kcal/（kg?d）,，肝臟 200kcal/（kg?d）,。腦、肝,、心,、腎盡管占全部體重不足 6％，但是其總能量消耗占 REE 的 60%~70%，骨骼肌盡管占全部體重的 40%~50%,，但是其能量消耗只占 REE 的 20%~30% [21, 22]  ,。不同器官組織的耗能比例見(jiàn)圖 2。

根據(jù)不同組織,、器官的代謝率,，Elia?M [23] 提出了一個(gè) REE 計(jì)算（Calculation?of?REE，REEc) 公式,，見(jiàn)表 10,。

人體成分估算法沒(méi)有實(shí)際操作價(jià)值，但是它對(duì)理解腫瘤條件下的能量消耗有重要意義,。腦,、肝、心,、腎為高代謝器官,，其重量的微小變化可以導(dǎo)致能量消耗的顯著變化，腦,、肝,、腎的原發(fā)腫瘤或繼發(fā)腫瘤增加了所在器官的重量，使得所在器官能量消耗顯著增加,，機(jī)體處于高代謝狀態(tài),，能量負(fù)債加大，進(jìn)而導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)不良及惡液質(zhì),。

能量需求的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)是臨床營(yíng)養(yǎng)支持的前提,。測(cè)定法雖然相對(duì)精準(zhǔn)，但是其操作復(fù)雜,、價(jià)格不菲,、要求患者空腹休息等待時(shí)間長(zhǎng)，而且中國(guó)幅員遼闊,，差異巨大,，醫(yī)院條件及患者病情不同，所以能量估算法有巨大的應(yīng)用空間,。而且,，隨著手機(jī)及 iPad 廣泛使用，估算法將變得更加便利,。盡管每一種估算法各有優(yōu)缺點(diǎn),，研究結(jié)果參差不齊，但是 Mifflin-St Jeor 公式得到 ADA,、ASCN 的一致推薦,。

鑒于體重差異巨大,，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,，應(yīng)該對(duì)體重進(jìn)行校正,。對(duì)體重在正常范圍內(nèi)的人群，實(shí)際體重與理想體重基本一致,，可以選擇實(shí)際體重估算能量需求 ,；對(duì)肥胖人群，選擇實(shí)際體重會(huì)高估能量需求,，選擇理想體重會(huì)低估能量需求 ,；Glynn CC 等[24]推薦選取實(shí)際體重及理想體重的平均值進(jìn)行估算。需要指出的是,，上述所有估算法均是基于正常人群的數(shù)據(jù),，疾病情況下特別是腫瘤條件下的能量消耗與需求的估算仍然有待研究。