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理学療法士・トレーナーによる筋トレやダイエットについての最新の研究報告を紹介するブログ

ダイエットでリバウンドを防ぐなら「運動」をするべき科学的根拠


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 「ダイエットでリバウンドを防いで、長期的に体重を減らすにはどうしたら良いのでしょうか?」

 

 この問に進化論や脳科学、運動生理学などの現代科学はこう答えています。

 

 「運動をしなさい」

 

 ダイエットをはじめてから数週間は、食事制限をするだけで容易に体重を減らすことができます。ダイエット初期の体重減少は水分やグルコース、タンパク質の減少によるものであり、体重1kgを減らすためのエネルギー量が少なくて済むからです。

ダイエットするなら運動よりも食事制限から始めるべき科学的根拠

 

 しかし、ダイエットを続けていくと、それまで順調に減っていた体重が思うように減らなくなります。ダイエットによる体重減少は、急速に体重が減る初期のフォーズと、このように体重が減りにくくなる後期のフェーズに分けることができます(Franz MJ, 2007)。

 

 なぜ、ダイエット後期で体重が減りにくくなるのかというと、脂肪が減っていることを感知した脳の視床下部が脂肪を減らさないようにいくつかの生理学的反応を生じさせるからです。

 

 その反応が「食欲の増加」と「エネルギー消費量の減少」です。

 

 米国国立衛生研究所のNIDDKグループによる分析では、ダイエットで体重が1kg減少すると、食欲は約100kcal増加し、エネルギー消費量は20〜30kcal減少することが示唆されています(Polidori D, 2016)。

 

 数百万年という旧石器時代は食べ物が乏しい半飢餓の時代であり、ヒトは食べるときに食べて脂肪を蓄え、飢餓のときに脂肪をエネルギーに変換することで生き延びてきました。ヒトの生存において、脂肪は重要なエネルギー貯蔵庫だったのです。

 

 進化の過程で脂肪を蓄えやすいヒトが生き延び、その遺伝子が現代の僕たちにも引き継がれてきました。僕たちの脳には脂肪が減ると生存するために脂肪を増やすように生得的にプログラムされているのです。

 

 ダイエットでリバウンドしてしまうのは、脳の正常な生理学的反応の結果なのです。

ダイエットを成功させたいなら「リバウンドのメカニズム」を知ってこう!

 

 では、このような生理学的反応を抑えて、リバウンドを防ぐ方法はあるのでしょうか?

 

 そのひとつが「運動(トレーニング)」なのです。

 

 今回は、運動がリバウンドを防ぐメカニズムと科学的根拠(エビデンス)をご紹介しましょう。



Table of contents 

 



◆ 運動をすると食欲が減るエビデンス

 

 「運動をするとお腹が空いて、たくさん食べてしまう」

 

 一般的にこのようなイメージがもたれていると思いますが、運動による食欲への影響について現代の運動生理学は、こう述べています。

 

 「運動をすると食欲は減る」

 

 食欲は、胃や腸から分泌されるグレリンや消化管ホルモンが脳の視床下部に情報を伝達することによって調整されています。

 

 胃から分泌されるグレリンは、食欲を増進させるホルモンであり、胃が空っぽになってゆるむとグレリンが多く分泌され、視床下部にその情報が伝わり「お腹が空いた」と空腹感が生じます。

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 腸からは消化管ホルモンであるCCK(コレシストキニン)やGLP-1(グルカゴン様ペプチド1)、PYY(ペプチドYY)などが分泌されており、これらは食欲を抑制するホルモンです。食事をして腸が伸ばされるとこれらの消化管ホルモンが分泌され、その情報が視床下部に伝わると「お腹いっぱい」という満腹感が生じます。

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 では、運動すると食欲に関するこれらのホルモンの分泌にどのような影響を与えるのでしょうか?

 

 運動による食欲への影響は、運動をたまに行う「一過性の運動」と、何週間も継続して行う「継続的な運動」によって異なります。

 

 まずは、一過性の運動による食欲への影響を見ていきましょう。

 

 ラフバラー大学のBroomらは、筋トレや有酸素運動による食欲への影響を調査しています。

 

 体格指数(BMI)が平均23の普通体型の被験者(平均年齢21歳)を筋トレを行うグループ、ランニングを行わせるグループ、運動を行わないグループの3つのグループにランダムに分けられました。筋トレのグループは12回繰り返し行える最大強度(12RM)の80%の強度で全身性のウエイトトレーニングを12回3セット行いました。ランニングのグループは最大酸素摂取量の70%の強度で60分間行いました。

 

 各トレーニングから2時間後および5時間後に食事が提供され、その過程におけるグレリンや消化管ホルモンの血漿濃度が計測されました。

 

 その結果、筋トレ、ランニングの両グループともに食欲促進ホルモンであるグレリン濃度が2時間後の食事のあとまで低下することが示されました。食欲抑制ホルモンである消化管ホルモンの分泌はランニンググループのみ食事後で増加することが示されました。

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Fig.1:Broom DR, 2009より筆者作成

 

 これらの結果は、筋トレやランニングは食事前のグレリンの分泌を抑え空腹感を減らし、ランニングはそれに加えて消化管ホルモンの分泌を高めることによって食事後の満腹感を高めることが示唆されました。

 

 筋トレやランニング以外にも縄跳び(Kawano H, 2013)やスイミング(King JA, 2011)、水中ウォーキング(Ueda S, 2018)でもグレリンの分泌を抑え、空腹感を減らすことが報告されています。

 

 そして、これらの研究結果をまとめて分析したメタアナリシスを報告したのがグリフィス大学のSchubertらです。

 

 Schubertらは、筋トレやランニング、サイクリングやスイミングなどの一過性の運動が食欲の調節因子であるグレリンや消化管ホルモン(PYY、GLP-1、PP)に与える急性効果について調査した20の研究報告をもとに解析を行いました。

 

 その結果、運動は食欲に小〜中程度の影響を及ぼし、グレリンの分泌を抑えるとともに、消化管ホルモンの分泌を促進することが示されました。

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Fig.2:Schubert MM, 2014より筆者作成

 

 これらの結果から、一過性の運動は食欲調整因子であるグレリンなどの消化管ホルモンに影響を与えて、運動後の食欲を減退させることが示唆されているのです。

 

 また、Schubertらは、一過性の運動によるエネルギー摂取量への影響についてもメタアナリシスを行っており、一過性の運動がその後のエネルギー摂取量を減らす効果についても報告しています(Schubert MM, 2013)。

 

 このように、一過性の運動にはその後の食事の食欲を減らし、エネルギー摂取量を減少させるというエビデンスが示されているのです。

 

 リバウンドのきっかけとして週末や夜の飲み会などで食べすぎてしまうことが挙げられています。これに対して、日中に運動を行うことは、その後の食事の食欲を減らして食べ過ぎを防いでくれる可能性があります。

 

 それでは、継続的な運動には、食欲を減らす効果があるのでしょうか?

 

 

◆ 継続的な運動は「食欲のリズムを正常化させる」

 

 一過性の運動では、食欲を減らし、エネルギー摂取量を減少させることが示されていますが、継続的な運動による食欲への効果には「2つのプロセス」があることが示唆されています。

 

 クイーンズランド工科大学のKingらは、1回あたり500kcal消費する運動トレーニング(ランニングやサイクリング)を週5回、12週間行った結果、食事前の空腹感が高まり、食事後の満腹感が高まることが示されました。

 

 この結果から、継続的な運動は「食事前後の食欲」という2つのプロセスに影響を与えることが示唆されたのです。

 

 その要因を分析したのがノルウェー科学技術大学のMartinsらです。

 

 Martinsらは、12週間のエネルギー制限ダイエット中に有酸素運動レーニングを行い、トレーニングによる食欲への影響を調査しました。

 

 運動経験のない太りすぎまたは肥満の被験者(平均年齢36.9歳、BMI31.3)を対象に、500kcalのエネルギー制限ダイエットとともに週5回のウォーキングやランニングなどの最大酸素摂取量の75%での有酸素運動レーニングを継続して行うグループと、運動を行わないグループに分けて、食欲調節ホルモンの濃度変化を12週間にわたって計測しました。

 

 その結果、トレーニングのあとの食事前ではグレリン濃度の増加を認め空腹感が増大しました。しかし、食事後には消化管ホルモンであるGLP-1の濃度が増加し、満腹感の増加が示されました。

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Fig.3:Martins C, 2010より筆者作成

 

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Fig.4:Martins C, 2010より筆者作成

 

 エネルギー制限ダイエット中の継続的な運動トレーニングは、食時の前に食欲促進ホルモンであるグレリンの分泌を増やすことで空腹感を高め、食事後には食欲抑制ホルモンである消化管ホルモンの分泌を増やすことで食事後の満腹感を高めることが示唆されたのです(Martins C, 2010)。

 

 また、このような継続的な運動による食事前後の食欲への影響は、制限のない自由な食事においても認められました(Quist JS, 2019)。

 

 これらの結果から、継続的に運動を行うことは、食事前の空腹感を高めますが、食事後にしっかりと満腹感を高めることが示唆されているのです。

 

 リバウンドが生じるきっかけとして、食事後の満腹感を得ることができずに間食をしてしまうといった「食欲のリズムの不規則化」が挙げられています。これに対して、継続的に運動を行うことは、食事後の満腹感をしっかりと高めて「食欲のリズムを正常化」させることによって間食を防ぐことを助けてくれるでしょう。

 

 ダイエット後期のフェーズで運動を加えることは、脳が脂肪を増やそうとする生理学的反応である食欲の増大を抑えて、リバウンドの防止に寄与する可能性があるのです。



◆ ダイエットをするとエネルギー消費量が減ってしまう

 

 ダイエットをして体重が減ると食欲が増えるだけでなく、エネルギー消費量が減ってしまいます。では、なぜエネルギー消費量が減ってしまうのでしょうか?

 

 バスに人が多く乗ると、その重さによって移動するためには多くのエネルギー量が必要になります。しばらくして、人が降りていくと重量が減ることによって同じ移動距離でも使用されるエネルギ―量は少なくなります。

 

 これと同じようにダイエットで体重が減ると、同じ日常生活をしていても太っているときよりも活動時エネルギー消費量が減るのです。

 

 また、ダイエットでエネルギー(カロリー)制限をすると脂肪だけでなく筋肉も減ってしまいます。

ダイエットすると筋肉量や筋力が減ってしまう科学的根拠を知っておこう!

 

 筋肉のもととなる筋タンパク質は24時間、いつも合成と分解を繰り返しており、そのバランスがつり合っていることによって筋肉量は維持されています。

 

 この筋タンパク質の合成を促す因子に「IGF-1(インスリン様成長因子1)」があります。IGF-1は身体のほぼすべての細胞の成長を促進させるペプチドです。

 

 適度に運動や食事(とくに炭水化物)を摂取していると、IGF-1の分泌が促進されて、筋タンパク質の合成を促進するスイッチであるmTORが活性化して筋タンパク質の合成量が高まります。これにより筋タンパク質の合成・分解バランスが保たれ、筋肉量が維持されています(Spiering BA, 2008)。

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 しかしながら、ダイエットで食事制限(とくに炭水化物の制限)をすると、炭水化物の摂取量が減ることによってIGF-1の分泌が低下してしまいます(Fazeli PK, 2014)。IGF-1の分泌が減ると、mTORの活性化が減弱してしまい、筋タンパク質の合成量が低下することで筋肉量が減少してしまうのです。

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 筋肉は人体の中でもっとも重量が大きい臓器であり、基礎代謝量(安静時エネルギー消費量)に対する筋肉の代謝割合も大きくなります(Gallagher D, 1998)。そのため、筋肉量の減少は安静時エネルギー消費量の減少に寄与する可能性があるのです。

 

 このように、ダイエットの後期のフェーズに入ると、体重の減少による活動時エネルギー消費量の減少とともに、筋肉量の減少による安静時エネルギー消費量の減少も相まって総エネルギー消費量が減ってしまうのです。そのため、食事制限で頑張ってエネルギー摂取量を減らしてもエネルギー消費量も減っているので痩せにくくなります。

 

 そこで、ダイエット後期のフェーズで食事制限に運動を加えると、活動時エネルギー消費量が高まり、筋肉量を維持して安静時エネルギー消費量の減少を防ぐことで総エネルギー消費量の減少を抑えて長期的に体重を減らしたりリバウンドを予防することが可能になるのです。

 

 では、そのエビデンスを見ていきましょう。



◆ 「食事制限+運動」は長期的な体重減少を促進するエビデンス

 

 JAND行動体重管理レビューグループのJohnsらは、ダイエット開始から1年半という長期的な体重減少の効果についてのメタアナリシスを報告しています。

 

 9つのランダム化比較試験(RCT)をもとに、食事制限のみ、運動のみ、食事制限+運動による長期間(18ヶ月)の体重の減少効果について解析が行われました。食事制限はエネルギー摂取制限が行われ、運動は週3〜5回、中程度から高強度のウォーキングやジョギングが行われました。

 

 その結果、食事制限+運動のグループは、食事のみ、運動のみのグループよりも体重減少の効果が高いことが示されました。

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Fig.5:Johns DJ, 2014より筆者作成

 

 この結果から、長期的なダイエットをしたい場合は、食事制限に運動を加えることが有効であることが示唆されたのです。

 

 この結果は、ハーバード大学のWuらによっても支持されています。

 

 Wuらは、ダイエット開始から2年半の長期的な体重減少の効果について検証した18のランダム化比較試験(RCT)をもとにメタアナリシスを行いました。

 

 対象は肥満または太りすぎの成人(年齢36〜55歳、体重70〜100kg、BMI25〜38kg/m2)であり、食事制限のみのグループと食事制限+運動のグループにおける長期間の体重減少の効果について解析が行われました。

 

 その結果、食事制限+運動のグループは食事制限のみのグループよりも体重減少の効果が認められました。この結果から、Johnsらの研究結果を支持するように、食事制限と運動を行うことは2年半という長期の体重減少の効果をもたらすことが示唆されたのです。

 

 これらのメタアナリシスの結果から、ダイエットは短期であれば食事制限のみでも効果を期待でききますが、リバウンドを防ぎ、長期的な効果を期待したいのであれば食事制限に運動を加えることが推奨されているのです。




 僕たちの脳には、進化の過程で脂肪が減ると、減った脂肪を取り戻させるプログラムがインストールされています。そのため、ダイエットで体重を減らしていくと、脳の視床下部は食欲を増大させ、エネルギー消費量を減らすことでリバウンドを生じさせようとします。

 

 これに対して、ダイエットに運動を取り入れることは、食欲を抑えて間食や週末の食べ過ぎを防ぐだけでなく、総エネルギー消費量を増やすことでリバウンドを防いで長期間のダイエットの成功に寄与してくれるのです。食事制限をしても体重が減りにくいと感じたら、運動を取り入れてみる価値は大いにあるでしょう。

 

 そして、ダイエットで運動を取り入れるべき理由が「もうひとつ」あります。次回、ダイエットで運動するべき「もうひとつの理由」について考察していきましょう。

 

 

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◆ ダイエットの科学シリーズ

シリーズ1:「朝食を食べないと太る」というのは都市伝説?〜最新エビデンスを知っておこう

シリーズ2:ダイエットが続かないのは「寝不足」が原因?【最新エビデンス】

シリーズ3:テレビをつけたまま寝ると太る最新エビデンス

シリーズ4:コーヒーにはダイエット効果がある?【最新エビデンス】

シリーズ5:ダイエットするなら「太るメカニズム」を理解しよう!〜糖類編〜

シリーズ6:ダイエットするなら「太るメカニズム」を理解しよう!〜脂質編〜

シリーズ7:筋トレをして筋肉を増やせばダイエットできる説を検証しよう!

シリーズ8:ソイ・プロテインなどの大豆食品によるダイエット効果の最新エビデンス

シリーズ9:太ると頭が悪くなる?最新エビデンスを知っておこう!

シリーズ10:ダイエットをすると頭が良くなる最新エビデンス【科学的に正しい自己啓発法】

シリーズ11:ダイエットすると筋肉量や筋力が減ってしまう科学的根拠を知っておこう!

シリーズ12:筋肉を減らさない科学的に正しいダイエット方法を知っておこう!【食事編】

シリーズ13:筋肉を減らさずにダイエットするならタンパク質の摂取量を増やそう!

シリーズ14:ダイエットで食欲を抑えたいならタンパク質を摂取しよう!

シリーズ15:タンパク質が食欲を減らすメカニズムを知っておこう!

シリーズ16:寝不足がダイエットの邪魔をする!〜睡眠不足が食欲を高める最新エビデンス

シリーズ17:ダイエットは超加工食品を避けることからはじめよう!

シリーズ18:ダイエットするなら「太る炭水化物」と「やせる炭水化物」を見極めよう!

シリーズ19:ダイエットするなら「白米よりも玄米」を食べよう!

シリーズ20:ダイエットするなら「やせる野菜と果物」を食べよう!

シリーズ21ダイエットするなら「健康に良い、やせる脂質」を食べよう!

シリーズ22:ダイエットするなら「おやつにナッツ」を食べよう!

シリーズ23:ダイエットするなら「ジュース(砂糖入り飲料)の中毒性」を断ち切ろう!

シリーズ24:ダイエットするなら「やせる飲みもの」を飲もう!

シリーズ25:タンパク質は食べるだけでエネルギーを消費できる!〜食事誘発性熱産生を知っておこう

シリーズ26:ダイエットするなら「赤い肉」よりも「白い肉」を食べよう!

シリーズ27:ダイエット中の食べすぎを防ぎたいなら、食事の前に「冷たい水」を飲もう!

シリーズ28:タンパク質はダイエットによる骨の減少を抑えてくれる!

シリーズ29:乳製品がダイエット効果を高める最新エビデンスを知っておこう!

シリーズ30:タンパク質がダイエット効果を高める最新エビデンスを知っておこう!

シリーズ31:週末に寝だめをしても睡眠不足による食欲の増加は防げない!

シリーズ32:ダイエットするなら運動よりも食事制限から始めるべき科学的根拠

シリーズ33:ダイエットを成功させたいなら「リバウンドのメカニズム」を知ってこう!

シリーズ34:ダイエットでリバウンドを防ぐなら「運動」をするべき科学的根拠

 

 

◆ 参考文献

Franz MJ, et al. Weight-loss outcomes: a systematic review and meta-analysis of weight-loss clinical trials with a minimum 1-year follow-up. J Am Diet Assoc. 2007 Oct;107(10):1755-67.

Polidori D, et al. How Strongly Does Appetite Counter Weight Loss? Quantification of the Feedback Control of Human Energy Intake. Obesity (Silver Spring). 2016 Nov;24(11):2289-2295.

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Quist JS, et al. Effects of active commuting and leisure-time exercise on appetite in individuals with overweight and obesity. J Appl Physiol (1985). 2019 Apr 1;126(4):941-951.

Spiering BA, et al. Resistance exercise biology: manipulation of resistance exercise programme variables determines the responses of cellular and molecular signalling pathways. Sports Med. 2008;38(7):527-40.

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Gallagher D, et al. Organ-tissue Mass Measurement Allows Modeling of REE and Metabolically Active Tissue Mass. Am J Physiol . 1998 Aug;275(2):E249-58.

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