基礎代謝量(BMR)とは何か
基礎代謝量(BMR)は、呼吸、循環、細胞の生成、体温調節、臓器機能といった、生命維持に不可欠な生理機能を維持するために身体が必要とするカロリー量であり、一晩の絶食後、熱的中性環境下で完全に安静にしている状態で測定される。BMRは座りがちな人において総エネルギー消費量のおよそ60-75%を占め、カロリー必要量の中で単一の要素としては最大となる。BMRは体格、除脂肪筋肉量、年齢、性別の影響を受ける。
BMRは、より緩やかな条件下で測定される安静時代謝量(RMR)とは区別される。RMRは通常、真のBMRよりもわずかに高い値になる。日常的な使用やほとんどのオンライン計算機では、これらの用語はしばしば同じ意味で用いられるが、厳密にはBMRの測定には厳格な条件が求められる。BMRとRMRはいずれも、身体活動や消化活動が全くない状態で身体が必要とする最小限のエネルギーを表す。
ミフリン・セントジョー式 vs ハリス・ベネディクト式:どちらがより正確か
ハリス・ベネディクト式は、もともと1919年に発表され、1984年にRozaとShizgalによって改訂されたもので、20世紀の大半において最も広く用いられたBMR計算式であった。改訂版ハリス・ベネディクト式は、体重、身長、年齢と性別ごとの定数を用いてBMRを予測する。男性の場合:BMR = 88.362 + (13.397 x 体重[kg]) + (4.799 x 身長[cm]) - (5.677 x 年齢[歳])。女性の場合:BMR = 447.593 + (9.247 x 体重[kg]) + (3.098 x 身長[cm]) - (4.330 x 年齢[歳])。
1990年、MD MifflinとST St Jeorは、健康な成人498人を対象とした研究に基づく改訂版の予測式を発表した。ミフリン・セントジョー式は次のとおりである:男性:BMR = (10 x 体重[kg]) + (6.25 x 身長[cm]) - (5 x 年齢[歳]) + 5、女性:BMR = (10 x 体重[kg]) + (6.25 x 身長[cm]) - (5 x 年齢[歳]) - 161。Frankenfieldらが2005年にJournal of the American Dietetic Association誌に発表したシステマティックレビューでは、ミフリン・セントジョー式が非肥満および肥満の成人において実測RMRを推定する上で最も正確であり、被験者のおよそ70%で実測RMRの10%以内を予測できたと報告されている。栄養士協会(Academy of Nutrition and Dietetics)は、ほとんどの臨床応用においてミフリン・セントジョー式を推奨する計算式として支持している。
総エネルギー消費量(TDEE)と活動係数
総エネルギー消費量(TDEE)は、BMR、食事誘発性熱産生(カロリー摂取量のおよそ10%)、身体活動によるエネルギー消費を含む、1日に消費される総カロリー量を表す。TDEEは、BMRに活動係数(身体活動レベル[PAL]係数とも呼ばれる)を掛け合わせることで推定される。以下の表は一般的に用いられる活動係数を示しており、エネルギーバランスに関する研究や臨床実践で用いられる値とおおむね一致している。
| 活動レベル | 説明 | 係数 |
|---|---|---|
| 座りがち | 運動をほとんどまたは全く行わない、デスクワーク | 1.2 |
| 軽い活動 | 週1-3日の軽い運動 | 1.375 |
| 中程度の活動 | 週3-5日の中程度の運動 | 1.55 |
| 活発 | 週6-7日のハードな運動 | 1.725 |
| 非常に活発 | 非常にハードな運動、肉体労働、または1日2回のトレーニング | 1.9 |
極端に低いカロリー摂取に医学的管理が必要な理由
超低カロリーダイエット(VLCD)は一般に1日800kcal未満の摂取と定義され、低カロリーダイエットは通常1日800-1,500kcalの摂取を指す。NHSや栄養士協会(Academy of Nutrition and Dietetics)を含む保健機関は、女性でおよそ1,200kcal/日、男性で1,500kcal/日を下回る摂取は、慎重な医学的管理と栄養補助なしには微量栄養素の必要量を満たすには不十分な可能性が高いと注意を促している。極端に低い摂取量は、健康に不可欠なタンパク質、ビタミン、ミネラルの欠乏リスクを伴う。
持続的な超低カロリー摂取は、体組成の変化だけでは説明できない代謝率の低下である適応性熱産生を引き起こすこともある。研究では、食事制限によって大幅な減量を達成した人は、ダイエットをしていない体重を一致させた対照群よりも、安静時エネルギー消費量が測定可能なレベルで低いことがあり、これは「代謝適応」と呼ばれることもある現象として記録されている。NHSおよびNICEのガイドラインでは、減量のためのカロリー赤字は一般にTDEEを1日500-600kcalを超えて下回るべきではなく、VLCDは医学的管理下でのみ実施すべきであると推奨している。
個人のカロリー必要量に影響する要因
BMR計算式に含まれる変数(体重、身長、年齢、性別)以外にも、カロリー必要量は体組成、ホルモン要因、薬剤、健康状態の影響を受ける。除脂肪筋肉量の割合が高い人は、同じ体重で脂肪量が多い人よりもBMRが高くなる。これは、安静時において筋組織が脂肪組織よりも代謝的に活発であるためである。甲状腺機能低下症のような疾患はBMRを低下させる可能性があり、甲状腺機能亢進症はBMRを上昇させる可能性がある。
妊娠と授乳は、カロリー必要量を大幅に増加させる。NHSを含む主要な保健機関の食事ガイドラインでは、妊娠中および授乳中の追加のエネルギー摂取が推奨されており、その量は時期や個人の状況によって異なる。年齢も関連する要因である。BMRは加齢とともに低下する傾向があり、これは一部には除脂肪量の減少によるものであり、そのため高齢者のカロリー必要量は同じ活動レベルの若年者と比べて一般にいくらか低くなる。
カロリー推定値を実際に活用する方法
計算式によるTDEEの推定値は、正確な測定値ではなく出発点にすぎない。最も実用的なアプローチは、計算式による推定値を用いて初期のカロリー目標を設定し、その後2-4週間にわたって体重をモニタリングし、実際の反応に基づいて摂取量を調整することである。体重は水分量、グリコーゲン貯蔵、消化管内容物の影響で日々変動するため、単発の測定値よりも週単位の平均値の方がより有用な情報となる。
総カロリー量と並んで、栄養の質も重要である。十分なタンパク質、ビタミン、ミネラル、食物繊維を提供する栄養密度の高い食品でカロリー目標を満たすことは、体重管理を超えた健康アウトカムを支える。WHOや各国の保健機関の食事ガイドラインでは、カロリーカウントだけに注目するのではなく、野菜、果物、全粒穀物、赤身のタンパク質、健康的な脂肪をバランスよく含む多様な食事に基づいてカロリー摂取を決めることを推奨している。健康や体重管理のためにカロリー摂取量を大幅に変更しようと考えている場合は、登録栄養士や医療専門家に相談することが勧められる。
よくある質問
1日に必要なカロリーはどれくらいか?
1日のカロリー必要量は、体格、年齢、性別、活動レベルによって大きく異なる。ミフリン・セントジョー式のような検証済みの計算式を用いてBMR(基礎代謝量)を算出し、それに活動係数を掛け合わせてTDEE(総エネルギー消費量)を求める。目安として、多くの成人女性のTDEEは1,600-2,400kcal/日、多くの成人男性は2,000-3,000kcal/日の範囲にあるが、個人差はかなり大きい。個人の測定値を用いたカロリー計算機は、一般的な集団平均値よりも正確な推定値を提供する。
BMRとTDEEの違いは何か?
BMR(基礎代謝量)は、呼吸、循環、細胞修復、体温調節といった基本的な生命機能を完全な安静状態で維持するために身体が必要とするカロリー量である。TDEE(総エネルギー消費量)は、BMRに加えて身体活動と食事の消化に使われるエネルギーを含む、1日に消費される総カロリー量である。TDEEは、BMRにおよそ1.2(座りがち)から1.9(非常に活発)の範囲の活動係数を掛け合わせて算出される。TDEEは、体重が安定するカロリー摂取量を表す。
BMR式はミフリン・セントジョー式とハリス・ベネディクト式のどちらがより正確か?
ミフリン・セントジョー式(1990年発表)は、ほとんどの成人においてBMRを推定する上で現在最も正確な計算式とされている。Frankenfieldらが2005年にJournal of the American Dietetic Association誌に発表したシステマティックレビューでは、この式が被験者のおよそ70%で実測安静時代謝率の10%以内を予測でき、ハリス・ベネディクト式を上回ったと報告されている。どちらの計算式も個人ごとの誤差幅を伴う推定値を提供するものであり、代謝検査室での直接測定に代わるものではない。
減量にはどれくらいのカロリーを摂取すればよいか?
減量には、消費カロリー(TDEE)よりも摂取カロリーを少なくする持続的なカロリー赤字が必要である。1日500kcalの赤字は、週あたりおよそ0.5kgの減量に広く関連づけられる、中程度の出発点としてよく推奨される。NHSを含む保健機関は、医学的管理なしには、女性の摂取量は一般におよそ1,200kcal/日、男性はおよそ1,500kcal/日を下回るべきではないと推奨している。超低カロリーダイエットは栄養欠乏や代謝適応のリスクを伴うため、臨床的な管理下でのみ実施すべきである。
加齢とともに代謝は低下するか?
BMRは加齢とともに低下する傾向がある。これは一部には、加齢に伴って一般的に生じる除脂肪筋肉量の減少(サルコペニア)によって説明される。筋組織は安静時において脂肪組織よりも代謝活性が高いためである。レジスタンス運動によって筋肉量を維持し、十分な食事性タンパク質を摂取することは、加齢に伴うBMRの低下を部分的に相殺するのに役立つ可能性がある。加齢に伴うホルモンの変化もエネルギー代謝に影響を与える可能性がある。
オンラインのカロリー計算機は正確か?
ミフリン・セントジョー式のような検証済みの計算式に基づくオンラインのカロリー計算機は有用な推定値を提供するが、個人の測定値ではなく集団から導き出された式を用いているため、本質的な誤差幅がある。ミフリン・セントジョー式は、およそ70%の人で実測RMRの10%以内を予測するが、これは一部の人が計算式による推定値と実際の代謝率との間に顕著な差を見ることを意味する。この推定値を出発点とし、2-4週間にわたる実際の体重変化に基づいて調整していくことが実用的なアプローチである。
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.
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