科学者たちは、減量の世界におけるこの「非常に混乱した」現象について新たな説明をしている →

体重を減らしたい人にとって、最もイライラするのは、ジムで2時間汗を流して、家に帰ったら体重が2キロ増えていることです。

これは孤立したケースではありません。多くの研究により、運動による減量効果は一般に期待されるよりも低いことが多いことがわかっています。なぜこのようなことが起こるのでしょうか?実は、それは私たちの毎日の消費代謝に関係しています。私たちの日常の消費代謝は、基礎代謝、非運動消費、運動消費、食物熱効果の4つの部分に分かれています。減量を達成するために必要なことは、 1日の総カロリー消費量が1日の総カロリー摂取量を上回るようにすることだけです。

このうち基礎代謝とは、体温、呼吸、心拍、血液循環など人体の最も基本的な生命活動を維持するために必要なエネルギー消費のことを指します。食物の温熱作用とは、食事をした後の栄養素の消化・吸収に必要なエネルギー消費のことです。これら 2 種類のエネルギー消費を制御できる範囲は非常に限られているため、体重を減らしたい場合は、主に運動による消費と非運動による消費に焦点を当てる必要があります。運動消費とは、フィットネス、ランニング、水泳などを通じてカロリーを消費することを意味します。運動以外の消費に関しては、その重要性を見落としている人が多くいます。

非運動活動熱産生（NEAT）とは、睡眠、食事、運動以外の活動で消費されるエネルギーを指します。これらの活動には、歩くこと、家事、仕事、タイピング、座ることなどが含まれますが、これらに限定されず、非運動性身体活動 (NEPA) と呼ばれます。運動以外の身体活動によるエネルギー消費は、総エネルギー消費の中で最も変動の大きい要素です。研究によると、運動以外の身体活動とそれがもたらす運動以外の消費は、脂肪の蓄積と肥満のリスクに密接に関係していることがわかっています。

これまでの研究では、運動による減量効果は予想よりも低いことが多いことが示されていますが、これは運動によってエネルギー消費量が増加し、その結果、エネルギー摂取量が増加したり、運動以外の身体活動におけるエネルギー消費量が減少したりすることが原因であると考えられます。簡単に言えば、運動後は食べる量が増え、歩く、家事、仕事、タイピング、座るなどの運動以外の身体活動が減り、結果としてエネルギー摂取量が増えることになります。これらは、総カロリー消費に対する運動消費の寄与を部分的に相殺し、満足のいく減量結果が得られなかったり、リバウンド効果さえも引き起こすことになります。

しかし、運動はその後の運動以外の身体活動や体重にどのような影響を与えるのでしょうか?明確な結論は出ていません。 2024年6月、筑波大学の船橋大輔氏と他の研究者らは、「急性の激しい運動は、その後の非運動時の身体活動と体温を低下させ、体重増加につながる」と題する研究論文を「Medicine & Science In Sports & Exercise」誌に発表した。研究では、激しい運動はコルチコステロンの概日リズムを乱し、運動以外の身体活動の減少、体温の低下、運動後の体重増加につながる可能性があることが示された。

この研究では、研究者らはマウスを休息グループ、中強度の運動グループ、高強度の運動（激しい運動）グループに分けました。つまり、マウスの非運動時の身体活動、体幹体温、コルチコステロンのレベルを、さまざまな運動強度で測定したのです。

図1 実験の概略図。図Aは実験プロセスの概略図である。運動群は30分間のトレッドミルトレーニングを実施し、運動の2日前と2日後、および運動の3日後にNEPAと体温をモニタリングするために活動モニターを腹腔内に埋め込みました。運動後6時間および24時間に血漿コルチコステロン濃度を測定した。パネル B は、ホームケージに飼育されているマウスを示しています。

まず、運動以外の身体活動と運動後の体温の変化を調査しました。結果は、休息群および中強度運動群と比較して、激しい運動群のマウスの運動後の非運動性身体活動が著しく減少し、同時に体温も低下したことを示しました。これらの結果は、激しい運動が運動以外の身体活動の減少と運動後の体温の低下を引き起こす可能性があることを示しています。体温の低下は運動以外の身体活動の減少と関連しており、熱産生プロセスが妨げられていることを示唆しています。

図2: 激しい運動はその後の運動以外の身体活動を減少させる

図3 激しい運動は体重を増加させ、体温を下げる

研究者らは、運動以外の身体活動レベルと体温が運動後の体重の変化と関連しているかどうかも調査した。結果は、激しい運動群のマウスの運動中の体温の低下が体重増加と関連していることを示しました。つまり、体温が低いほど体重は増加しましたが、運動後の食物摂取量は各グループで同様でした。これらの結果は、食物摂取量が変化していない場合、激しい運動は熱産生を減少させることで体温の低下を誘発し、運動後の体重増加につながる可能性があることを示唆しています。

最後に、運動後の非運動性身体活動の減少の背後にあるメカニズムを探るため、研究者らは非運動性身体活動、体温、体重、コルチコステロンレベルの関係を分析した。結果は、起床前の血漿コルチコステロンレベルが運動後の非運動性身体活動の変化が少ないことと関連していること、すなわち、起床前のコルチコステロンレベルが低下し、運動後の非運動性身体活動も減少したことを示しました。

図4 血漿コルチコステロン値は、すべての運動グループにおいて運動後の非運動性身体活動の変化と関連していた。

そのため研究者らは、運動以外の身体活動の減少は、激しい運動によって引き起こされる血漿コルチコステロン濃度の概日リズムの乱れと関係があると推測した。コルチコステロンは副腎皮質から分泌されるホルモンです。その濃度は日中に高く、夜間に低くなり、明らかな概日リズムの変動を示します。コルチコステロンの概日リズムは、体の代謝、免疫、ストレス反応を調節し、さまざまな環境や生活条件への適応を助けます。しかし、激しい運動はこのリズムを乱し、最終的には運動後の非運動活動の減少につながる可能性があります。研究者らは、激しい運動後に運動以外の身体活動が減少する現象をよりよく理解するために、今後コルチコステロンに関連する潜在的なメカニズムについてさらに研究する必要があると指摘した。

この研究では、非運動時の身体活動は中程度の強度の運動ではなく、激しい運動の後にのみ減少することが示されました。これは、運動後の非運動活動の減少が激しい運動によって引き起こされることを示唆しています。これらの結果は、スポーツに参加して健康を改善したい場合、個人の状況に応じてさまざまな強度の運動を選択すべきであることを示唆しています。

たとえば、体重を減らしたい人は、激しい運動ではなく中程度の強度の運動を選択し、1日2時間運動することができます。睡眠時間の8時間を除いた残りの12時間は、運動以外の身体活動に使うことができます。長時間座っている人は、時々立ち上がって動き回り、床を掃いたりモップがけしたりするなど、家事をもっと行うことができます。体重を増やしたい人は、低～中程度の強度の運動ではなく激しい運動を選択し、運動以外の身体活動を減らして、運動後の栄養摂取を増やすとよいでしょう。

参考文献:

[1] 船橋大輔 他「急性の激しい運動は、その後の運動以外の身体活動と体温を低下させ、体重増加につながる。」スポーツと運動における医学と科学、10.1249/MSS.0000000000003487。 2024年6月6日、doi:10.1249/MSS.0000000000003487