電子
伝達系
アセチルCoA
ピルビン酸
グルコース
グリコーゲン タンパク質
グリセロール アミノ酸 脂肪酸
中性脂肪
ATP ATP
解
糖 糖
新 生
CO 2
CO 2 H
O 2
H 2 O
異化同化
Martini, 1995, p955
• 運動をすると時 間と共にエネル ギー生産経路が 移行していく
–
最初はATP-PCr
系–
次に解糖系–
最後に酸素系運動時間
(
分)
エネルギ ー 産 生
(
％
)
ATP-PC
ｒ系 解糖系酸素系
酸素を使う際のデメリット
•
酸素を使うエネルギー代謝の過程で電子を一つしか 持たない(
不対電子)
酸素を産生(
活性酸素)
–
不対電子を持つ分子：フリーラジカル
不安定•
フリーラジカルや活性酸素は核酸や脂質、たんぱく 質を攻撃–
血管への障害、酸化LDL
による動脈硬化、がん、老化や痴呆
•
抗酸化作用があるβ
カロテンやVit. C
、Vit. E
で除去フリーラジカル 活性酸素
ヒドロキシラジカル：・
OH
スーパーオキシドラジカル：
O 2
-脂質ラジカル：LO
・など過酸化水素：
H 2 O 2
スーパーオキシドラジカル：
O 2 -
ヒドロキシルラジカル：・OH
など佐久間慶子．栄養と遺伝子のはなし．技法堂出版．2011
ヒトのエネルギー消費の内訳
総エネルギー消費量
(TEE) 24
時間の期間で同化と異 化に利用したエネルギー量0
20 40 60 80 100
総エネルギー
食事誘発性体熱 生産
身体活動 60-75
％基礎代謝
15-30
％~10
％非運動性活動
(NEAT)
と運動性エネルギー消費 を含む産生
基礎代謝 (BMR) と安静時代謝 (RMR) の違いは ?
RMR
はBMR
よりも1
割ほど高いhttp://www.physics.ohio-state.edu/~wilkins/writing/Assign/topics/life-pulse.gif
安静時代謝に影響を与える因子
• 体のサイズ
• 体組成
• 性別
• 年齢
• 発育
• ホルモン
• 温度
• 計測前に摂取し
た栄養素
骨格筋、脳、肝臓が
基礎代謝の半分以上を占めている
組織
肝臓 脳 心臓 腎臓
骨格筋 脂肪組織 その他
(
骨、腸など)
重量 体重比％
エネルギー代謝の 調査方法
心拍計 運動記録
PAQ
国際標準化 身体活動質問表
二重標識水法
間接的
カロリメトリー 直接的
カロリメトリー
モーションセンサー 万歩計 加速度計
直接的カロリメトリー
－どれだけ熱を産出したか－
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ab/Wilbur_Atwater.jpg
Wilbur Olin Atwater 1844 - 1907
http://www.sportsci.org/news/history/atwater/atwater_calorimeter.jpg
Atwater – Benedict Human Calorimeter
間接的カロリメトリ ―
－どれだけ酸素を消費したか－
• RQ （呼吸商）： O 2 の消費に対しての CO 2 の産出の比率
– 食物に含まれてい る栄養素の比率に よって違う
– 炭水化物の酸化に よる RQ ＝ 1
– 脂質の酸化による RQ ～ 0.7
基質＋
O 2 ⇒熱＋ CO 2
＋H 2 O
http://www.carefusion.com/Images/Respiratory/Pulmonary_Funct
ion_Testing/vmaxencoremetaboliccart-3.jpg
総エネルギー消費量の計測
•
最も正確とされる計測方法
二重標識水法(DLW)
•
水素と酸素の同位元素(
アイソトープ)
の計測–
酸素は尿(H 2 O)
と二酸化炭素(CO 2 )
として排出–
水素は尿(H 2 O)
から排出–
約2
週間追跡することで代謝状況を把握できる–
制約を受けずに日常生活を送れるProf. Tom Preston
講義スライドより
日本人の基礎代謝量
日本人の食事摂取基準 (2010 年版 ) ． 2009 ．厚生労働省
基礎代謝基準値：体重1kg当たりの基礎代謝量(kcal/kg体重/日)
海外における基礎代謝量の推定
• 広く使われている方程式は二つ
– Harris Benedict (1919)
の式男性：
BMR (kcal/
日) = 66.5 + (13.8 x
体重) + (5 x
身長) – (6.76 x
年 齢) [SEE = 119]
女性：
BMR (kcal/
日) = 655 + (9.56 x
体重) + (1.85 x
身長) – (4.68 x
年齢) [SEE = 103] ※体重 (kg)
、身長(cm)
、年齢(
歳)
出典：
Harris JA and Benedict FG. (1919).
– Schofield (1985)
の式WHO
で採用されている• 推定式を使用する際の限界点⇒あくまでも推定
–
個別のエネルギー必要量を正確に把握できない–
運動もしくは食事摂取制限がお互いに与える影響を 考慮できない(Schoeller, Nutr Rev, 2009)
推定エネルギー必要量
• 理想のエネルギー必要量＝エネルギー消費量
–
小児・乳児・妊婦・授乳婦では成長や組織増加分のエ ネルギー(
エネルギー蓄積量)
や、組織形成に必要な エネルギーを考慮する必要がある• 推定エネルギー必要量 (Estimated Energy Requirement: EER)
EER =
基礎代謝量(BMR) x
身体活動レベル(PAL)
=
基礎代謝基準値x
基礎体重x
身体活動レベル推定平均必要量
目安量 耐容上限量
推奨量
日本人の栄養摂取基準
日本人の栄養摂取基準 2010 年度版
確率の概念を導入
目標量
2005
年からの所要量→
推奨量へと変更2015 年版についての検討結果
日本人の食事摂取基準
(2015
年版)
の概要食事摂取基準指標の定義 (1)
1. 摂取不足の回避目的の指標
• 推定平均必要量 (EAR) ： 特定の集団を対象と して推定された必要量から、性別・年齢階級別 に日本人の必要量の平均の推定値
– 集団の 50 ％が必要量を満たすと推定される
• 推奨量 (RDA) ： 特定の性別･年齢階級に属する 人の殆ど (97 ～ 98 ％ ) が 1 日の必要量を満たすと される推定値 (EAR+2SD)
• 目安量 (AI) ： 推定平均必要量・推奨量を算定す
るのに十分な科学的根拠が得られていない場合
一定の栄養状態の維持に十分と考えられる量
食事摂取基準指標の定義 (2)
2. 過剰摂取による健康障害の回避
• 耐容上限量 (UL) ： 特定の集団に属する殆ど全 ての人が健康障害をもたらす危険が無いとみな される習慣的な摂取量の上限を与える量
3. 生活習慣病の予防
• 目標量 (DG) ： 生活習慣病の一次予防のために 現在の日本人が当面の目標とすべき摂取量
–
循環器疾患(
高血圧・脂質異常症・脳卒中・心筋梗塞)
とがん(
特に胃がん)
–
対象：脂質、コレステロール、炭水化物、食物繊維、ナ トリウム(
食塩)
、カリウム
ドキュメント内
解剖・栄養生理学
(ページ 30-47)