2022.09.29

体重減少による代謝の変化–ダイエットはゆっくりやりましょう

少し長めの記事なので、先にこの記事のポイントを挙げておきます。

1日の総エネルギー消費量は、①安静時基礎代謝量、②非安静時基礎代謝量で構成される。

②非安静時基礎代謝量は（日常的身体活動・運動・食物の消化）で構成される。

①安静時基礎代謝量は1日の消費量の70％を占める

日常の身体活動は仕事内容によるが15〜50％、食物の消化は10％、運動は5〜10％、を占める。

緩やかな体重減少率は、脂肪と体脂肪率の大きな減少、および安静時エネルギー代謝の維持と関連している。

タンパク質摂取量は、過体重および肥満の人は、1.2～1.5g/kg/日が脂肪減少を最大化するための適切な摂取量範囲。

安静時エネルギー消費量の増加は、筋力トレーニングが有酸素運動よりわずかに優れている。

過体重の成人において、炭水化物と脂肪の比率は減量とあまり関係がない。（低脂肪食が少しマシ）

食物繊維の十分な摂取は食事の摂取カロリーを減少させつつ、食事の量を増やすことができる。

エネルギーバランスとは、個人が食事によって消費したカロリー数と、代謝や生理機能を維持し、身体活動や運動の要求を支えるために消費したエネルギーとの差と言えます。

人体を生体エネルギー系と考えると、この概念は、熱力学の第一法則と一致します。この法則では、システムの総エネルギーは一定であり、エネルギーはある形態から別の形態に変化させることはできても、生成したり破壊したりすることはできないとされます。したがって、時間の経過に伴うエネルギーバランスの変化が、人間の体格差の主要な決定要因になると考えられます。

この概念と並行して、個人の体重減少を成功させるには、カロリー不足またはエネルギー不足と呼ばれる状態を作り出すことが必要であり、大まかに言えば、身体活動を増やすかカロリー摂取量を減らすことによって、食事によって摂取したカロリーまたはエネルギーよりも多くのカロリーを消費することから達成されます。

体重減少のために様々なタイプのダイエットが試されていますが、前述の原則（エネルギー不足）を毎週適用することは、すべてのダイエットに共通し、体重減少の主要な決定要因であることに変わりはありません。

しかし、このプロセスは直線的に起こるとは考えられません。なぜなら、多量栄養素の分布が短期的な損失の大きさに影響を与えることがあり、適応的熱発生（AT）、ミトコンドリア効率の変化、循環ホルモンのレベルの変化などの一連の恒常性および代謝適応がエネルギー制限期間に起こることは十分に立証されているためです。

これらの変化の重大さは、ダイエット期間の長さによって決まり、期間が長いほど適応が大きくなります；エネルギー不足の大きさによって決まり、不足が大きいほど恒常性反応が大きくなる；あるいは以前の体組成によって決まり、介入前の体脂肪レベルが低いと代謝適応がより劇的になる。

また、利用可能なエビデンスが少なく、特定の集団（過体重の個人）に限定されており、多くの研究がマウスで実施されているため、特定の栄養的介入により体量減少に対する適応の重症度を低減できるかどうかは不明なままです。

エネルギー消費量の構成要素

持続的なエネルギー不足は体格の減少につながるため、個人の1日の総エネルギー消費量を記述することが重要です。

1日の総エネルギー消費量を決定する主な要素は、少なくとも2つあります。安静時基礎代謝量と非安静時基礎代謝量です。

まず、安静時基礎代謝量は、1日の総エネルギー消費量の約70％です。この値は、性別、身長、年齢、身体活動、その他の要因など、多くの変数に依存します。

個人の生涯を通じてほとんど固定されており、除脂肪体重（LBM）のような代謝活性組織の損失または増加が、安静時基礎代謝量の変動とともにわずかな影響に寄与しています。

レジスタンス運動などの他の要因は、安静時基礎代謝量を最小限に増加させることができます。

第２の成分は非安静時基礎代謝量で、さらに運動活性熱発生（EAT）、非EAT（NEAT）、食物の熱効果（TEF）の3つの成分に分けられます。

食物の熱効果とは、食物の消化時に消費されるエネルギーを指し、1日の総エネルギー消費量への寄与は約10％と推定されます。しかし、大栄養素の違いや他の変数（食事のサイズ、食品の加工、期間）がこの効果に別途寄与していることに留意する必要があります。

つまり、食事量が多く、炭水化物やタンパク質の含有量が高いほど、食物の熱効果に大きな影響を与える可能性があります。

運動活動熱産生は、毎日、プログラムされた運動セッションで消費されるエネルギーを指すことになります。この値は1日の総エネルギー消費量のほとんどを占めず（5〜10％）、運動を中止したり、体重が大幅に減少したりしない限り、ほとんど変化しません。

非食事とは、歩行やその他の余暇活動など、運動に関連しない作業を支えるために必要なエネルギーと定義されます。この成分は、1日の総エネルギー消費量への寄与が大きく、かつ変動が大きいため、近年注目されています。また、非食事は減量期間中に低下し、さらにその後もその状態を維持することが示されており、リバウンドに寄与する可能性があります。

非食事を他の構成要素と比較すると、座りがちな被験者では1日の総エネルギー消費量の15％、活動的な被験者では最大50％を占めると言われています。

体重減少に対する代謝的適応を軽減するための栄養戦略

体重減少に対する代謝的適応の有害な影響を軽減するための最も適切な栄養介入を決定するためには、この現象の原因となる主要な問題、すなわち空腹感の増大とエネルギー消費量低下をターゲットにする必要があります。

空腹感とエネルギー消費量が、体重減少に対する代謝的適応を軽減するための介入策を設計するための重要なドライバーである理由を説明しています。高タンパク質摂取、食物繊維、間欠的エネルギー制限プロトコル（食事のリフィードおよび休憩）は、持続的かつ成功した体重減少に直接的または非直接的に影響を与える栄養戦略として提案されてきました。

体重減少の速度

体重が減少する速度は、ダイエット中に代謝の適応やその他の望ましくない結果の回避に関連性があると考えられてきました。

中等度から低速の体量減少速度は、より速い体量減少速度に比べ、脂肪の減少が大きく、除脂肪体重（筋肉量）および安静時エネルギー消費量の減少が小さくなることが示唆されています。

急速な体重減少に関連する結果としては、特定の健康バイオマーカーの悪化、またはスポーツ選手における有害な身体組成の変化などが挙げられます。

このテーマに関する最近の包括的なシステマティックレビューでは、緩やかな体重減少率は、脂肪と体脂肪率の大きな減少、および安静時エネルギー代謝の維持の向上と関連していると結論づけられました。

プロテイン＝タンパク質

エネルギー制限中の食欲および空腹感の増加の主な要因の1つは、除脂肪体重の損失であると考えられており、これにより食物摂取のための中枢神経信号が増加します。

タンパク質は、除脂肪体重の維持、ひいては寿命中の健康全般を考慮すると最も重要な多量栄養素であり、食事制限期間中は最適な必要量が増加する可能性がある。

筋肉量を維持または増加させるには、筋タンパク質合成速度が筋タンパク質分解速度を上回る必要があります。

タンパク質は満腹感を与える効果があり、摂取後の熱作用が高いことから、理論的には通常の摂取パターンよりもタンパク質摂取量を増やすことで空腹感や食欲が増す可能性を軽減することが支持されています。

過体重および肥満の人を対象としたいくつかのメタアナリシスでは、1.2～1.5g/kg/日が、脂肪減少を最大化するための適切な1日タンパク質摂取量範囲であることが示唆されています。

運動はまた、除脂肪体重の維持および体脂肪減少中の安静時エネルギー消費量の維持に関連した役割を果たします。

Verreijenらによる無作為化比較試験では、低カロリー条件にある100人の過体重の被験者に、10週間の高タンパク質（1.3 g-kg-1）または低タンパク質食（0.8 g-kg-1）によるプログラムを、筋力トレーニングと併用するかしないかのいずれかを行った。その結果、高タンパク質と筋トレを組み合わせた介入を行った群だけが、有意な量の除脂肪体重を維持した事が示された。

この考えの後、最近のメタアナリシスでは、異なるタイプの運動が安静時エネルギー消費量に及ぼす影響を明らかにすることを目的とし、安静時エネルギー消費量を増加させる上でレジスタンス運動が持久運動や有酸素運動よりわずかに優れていると結論付けています。

高タンパク質の摂取は、その目標を達成するための食品選択が困難になり、アドヒアランスが損なわれる可能性があるため、慎重に推奨されるべきです。非常に高い摂取量を調査した研究では、1日に必要なタンパク質は乳清タンパク質または牛肉タンパク質を補充することで達成されました。これらの研究の脱落率は高く（それぞれ77人から48人、40人から30人）、被験者が挙げた理由は、これほど高い摂取量を守れなかったこと、胃腸障害、あるいは全く理由がなかったことでした。

より個人的なアプローチとしては、脂肪組織のタンパク質需要は筋肉量のそれよりも低いので、体重ではなく筋肉量に基づいて最適なタンパク質ニーズを推定することが賢明かもしれません。

しかし、ほとんどの人は、筋肉量を正確に測定する方法を利用できないため、脂肪を失うことを目的とする非アスリートには、推奨値の上限範囲（体重約2g/kg/日）を守る事が推奨されている。

結論として、長期間にわたるダイエットのマイナス面を相殺するためには、通常よりもタンパク質の摂取量を増やすことが賢明かもしれません。

高タンパク質摂取と所定の筋力トレーニングプログラムを組み合わせることは、タンパク質のみを増加させるよりも、筋肉量の損失を避けるための最良のアプローチであると考えられ、これらは代謝適応の負の結果を改善することができます。

炭水化物と脂肪

タンパク質以外では、炭水化物と脂肪の比率も、ダイエット後の体格回復に関係すると考えられている。

Ebbelingらによる無作為化比較試験では、低脂肪食、低GI食、低糖質食が比較されました。

過体重の成人において10-15％の体重減少後、低脂肪群では安静時エネルギー消費量と1日のエネルギー消費量が減少したが、低糖質/低GI群では減少が見られなかった。しかし、研究の限界点を鑑みると、全体として、代謝的適応を軽減し、体重の減少を防ぐことを目的とした栄養計画を立てる場合、炭水化物と脂肪の分布はあまり関係がないようです。これらの介入のほとんどが過体重の被験者に対して実施されたという事実を見過ごすわけにはいかない。

アスリート/健康な被験者に対しては、脂肪から十分なエネルギー（10～25%）を供給しながらエネルギー摂取を炭水化物に偏らせることで、エネルギー制限条件下での運動パフォーマンスをサポートすることができます。

食物繊維について

食物繊維は一般的に必要量が満たされていないため、公衆衛生戦略として食物繊維の摂取量を増やすことが指摘されています。

疫学的研究からのエビデンスでは、食物繊維の摂取量が多いほど、体重コントロールの改善、満腹感の向上、および全体的な食物摂取量の減少に関連すると報告されています。高繊維質の食品は一般的に高い満腹感指数を有しています。この関係を説明するメカニズムとして、高繊維質食品を摂取するための長い咀嚼時間や低エネルギー密度が関係していると思われます。

メタアナリシスでは、急性の満腹感と食物繊維の消費との関係を調べたが、介入研究ではこれら2つの変数の間に明確な関係は見られませんでした。しかしながら、食物繊維の試験のデザインおよび方法論には非常に大きなばらつきがあり、食物繊維の種類によって異なる結果をもたらす可能性があります。

高繊維質の食事はまた、GLP-1およびPYYなどの食欲減退性消化管ペプチドの食後濃度を調節し、食後の満腹感の増加に寄与することがあります。

胃排出速度（GER）もまた、Geliebterらによって実証されたように、食物繊維の摂取によって影響を受けます。彼らの研究では、オートミールがコーンフレーク（オートミールより繊維が少ない）と比較してGERを有意に低下させ、食後の満腹感を高めることが報告されています。

異なる様々な食物繊維の摂取は、腸内細菌叢のリモデリングにも寄与するかもしれません。これは食物摂取の調節と健康全般において多くの意味を持つが、結論を出すにはさらなる調査が必要です。

食物繊維の十分な摂取は食事のエネルギー密度を減少させることが報告されており、またカロリーを劇的に増加させずに食事の量を増やすことができるので、食物繊維はエネルギー不足を達成するための有用な食事療法のツールとなり得ます。

参考文献

Metabolic Adaptations to Weight Loss: A Brief Review