健常人の日常生活における消費エネルギー 量の解析（第1報）
渡邊令子・今泉優子・山田雅子
24 Hours‑Energy Expenditure of Usual Activity for
Some Normal Women (Part 1)
Reiko Watanabe, Yuko Imaizumi and Masako Yamada
緒 言
栄養学におけるエネルギー出納にかんする研究は，
古くて新しい課題である。現代の急速な社会構造の変 容によって，省力化に伴う労働強度の低下や労働量 の減少ならびに交通機関の発達に伴う身体活動量の 低下により，日常生活における総活動量は減少傾向に あると云えよう。このことは相対的に食物の過剰摂取 を招来する誘因ともなり，健康の保持・増進の立場か ら，近年，特にエネルギー消費量が注目されるように なった。ところで望ましい食物摂取のあり方という観 点から，これまでにもエネルギー−ff取墨icかんする研 究は，実態把握のもとに種々検討が試みられてきたが，
エネルギー消費量の実測にかんする知見は少ない。個 人に適切なエネルギー摂取量つまりエネルギー所要量 の算定の基礎となる数値がエネルギー消費量であるこ とは言うまでもない。
先に著者らはこのエネルギー出納の実態について健 康な女子学生を対象にして従来から試みられている生 活時間調査法（Time study method）により検索し てきたが1〕，より身体活動に密接した生理的な数値に 基づくエネルギー消費量測定の必要性を指摘した。そ こで，著者らは近年，橋本ら2）により開発された方法 すなわち心拍数を連続記録することにより1日め総エ ネルギー消費量を算出することのできる24hour heart
rate ratio（24 h−HRR）法に着目した。なお本法に ようて算出されたエネルギー消費盤予測値が、VO2／
HR法により測定した実測値と非常に相関が大である ことは，既に報告されている3）。
本研究で採用した24h−HRR法において、その基準 となる安静時心拍数の設定に難点が指摘されているが，
それらの点をふまえて，今回は従来から広く実施され ている生活時間調査法より求めたエネルギー消費量予 測値と24h−HRR法による成績とを比較検討しその関 連性にっいての基礎的な解析を試みた。以下それらの 結果について報告する。
対象と方法 1．対 象
著者ら3名を被験者とし，その身体的概要を表1に
示す。
2．実験期間
昭和62年10月から昭和63年1月。
3．実験方法
1）VO2／HR法による消費エネルギー蟹の実測 人間が日常もっとも容易に行っている動き（歩 行，走行）の作業尺度として，トレッドミルを用 いる運動負荷を行った。Running belt（竹井機 器工業猷，東京）を用いて，ベルトの速度を60m／min
表1．被験者の概要
年齢 身長 体重 肥満度＊ 皮下脂肪厚 エネルギー所要量＊＊（kcal／tlay）
性
（才） （㎝） 伽） （％） （㎜） 生活活動指数 0．35 0．5 生活状況 A B C 女女女 27．0
R8．9 T4．1
154 P64 P54
48 T5 S9
一4，6
￨2．3
￨2．6
31．5 R7．2 Q3．5
1，670 1、856 P，815 2，017 P，536 1、707
両親と同居 ﾆ事・小学生 ﾆ 事
＊箕輪新法による成人の標準休重表忙基づいて算出した｛直．
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一15一
県立新潟女子短期大学研究紀要 第25集 1988
から100m／minまで20m／min間隔で3分悶ずつ，
100m／minから120m／minまでは10rn〆min間 隔で2分瑚ずっ，合計12分間段階的に負荷を与え るように条件設定した。安静時測定条件は，食後 2〜3時間後，摘座位状態で15〜30分間とした。呼 気分析すなわち酸素摂取蹴（VO2 ）の測定はRe−
spiromonitor RM−300， Medic且】Gas Ana−
lyzer MG 360（ミナト医科学KK，大阪）を用い，
プリンター一 ML 192（沖電気IC．tc）で記録させた。心 抽数の同時測定はハートメモリー2E26（三栄測器 XX）によって行った。各被験者毎にVO2から1分 間毎の消費エネルギー緻を求め，運動負荷による 心拍数の変化と消費エネルギー量の変化をもとに 囲帰直線を求めた。1日のエネルギー一一消費鴛の推 定は，この回帰直線ならびに24時間連続記録した 心拍数書こより算出した。
2）24h−HRR法によるエネルギー消費量予測値の 測定
携帯式心拍記録装霞（Memory Mac⑩， Vine 社，東京）を用いて被験者の1日の心拍数を1分 毎に連続記録して，これを解読装置（Mac−Reader
−232，Vine社，東京）によってコンピュータ （PC・一 9800シリーズ， NEC，東京）に入力させ た。この入力データ（図1）を基にエネルギー消
費最予測値を第出した。なお，このプログラ ムにおいて碁準値となる安静時心拍数については 前述したごとく，年齢，性，姿勢，環境条件その 他種々の要因によって影響を受けるため，その設 定は難しい。そこで本実験においては実験学的 に安静時心拍数を問題にしなければならないので，
著者らが設定した次の値①〜③を安静時心拍数と 仮定して採用した。
①24時間の心拍数のトレンドグラフ（図1）よ り，睡眠時を除いて心拍数が最小である時間帯 約30分間の平均心拍数。
②睡眠時の平均心拍数をO．9で除した値。
③24時間心拍数の最小心拍数x1．48（係数1．48 は橋本ら4）により大阪府下の主婦を対象にした 実験から求狛られた数値）。
3）生活時間調査法に基づくエネルギー消費量の算 定
既報1）で用いた生活時閻調査の行動の種類にっ いて，その項目と内容の一部を改変し，各被験者 の1日の行動記録をもとに既報1）に準じて1日の 総エネルギー消費量を推定した。なお，身体的活 動によるエネルギー消費量の年齢係数は第三次改 訂日本人の栄養所要量5）に従って，被験者A：1．O，
B：O．95，C：0．9を用いた。
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図1．Daily Trend Graph of目田rt Rate
健常人の日常生活における消費エネルギー量の解析（第1報）
結果および考察
1．心拍数とエネルギー消費量実測値との関係 酸索摂取鍛（寸02）と心拍数との関係は、人種や鍛 練度によって異なるが，両者の間にはほぼ正比例の関 係があることは既知の事実fi｝であり、すなわちVO2は，
生体のエネルギー消費量を表すことになる。
そこで，先ず3名の被験者について・1分間当りのVO2
（！iter／min）から消費エネルギー量（kcal／min）
を算出して心拍数との相関を確認した。その結果図 2に示すような2本の回帰直線が得られた。aは安静 時の心拍数と消費エネルギー一量との関係，bは身体活 動時のそれを示したものである。身体活動時において はいずれの被験者ともr・＝O．993〜O． 996と非常に高い 相関（P＜O，OO1）を示したが，安静時はバラツキが大
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図2，心拍数とヱネルギー消費量実測値との関係
であったeなお，被験者3名のVO2から求めたエネル ギー消費量実測値と心柏数から得られた回帰直線
は，安静時Y ＝＝ O． eo66 X＋0．？446，身体活動時Y＝
O． 0684 X−4． 8420（r ・＝ O． 960）となった。前述したご
とく安静時心拍数は種々な因子によって変化する数値 で，同一被験者においても幅があること，それと同時1 に安静時のウ02も測定時の条件によって変動する数値
（同一心拍数でも約1 50 一一300 liter／min）であること が再確認された。そこで，安静時におけるVO2と心拍数 との関係については今後更に例数を増して，より信頼 度の高い成績を得るために検討を重ねてゆく予定であ る。ちなみに橋本ら2）により示された回帰直線は，
安Pmee y＝ O．0181X−一 O．2029，身体活動時Y＝⑪．1075X
−7．0402である。
2．VO2／HR法によるエネルギー一肖費量推定値と24h −HRR法によるエネルギー消費量予測値との関係 心拍数とエネルギー消費量実測値との関係から各被 験者毎に得られた回帰直線を用いて，24時間連続 記録したそれぞれの総心拍数の頻度分布から，1日の 総エネルギー消費量（VO2／HR法）を推定した。こ の推定値は酸素量1e＝4．8kcalとして算出した値で ある。この推定値と著者らが安静時心拍数として設定 した値を採用して求めた24h−HRR法によるエネルギ ー量予測値①〜③との関係を図3に示した。また24h
−HRR法によるエネルギー消費鍛予測値を表2に総
括した。
図3に示した関係より，VO2／HR法による推定値 2，000kcal／dayの場合，24h−HRR法による予測値 を試算すると，③1，965keaレday，②1、 982kcal／day，
③1，545kcal／dayとなる。両法によって得られた数値
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VO，／HR法によるエネルギー消費量推定値と24h−HRR法によるヱネルギー消費量予測値との関係 一17一
県立新潟女子短期大学研究紀要 第25葉 1988
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健常人の日常生活における消費エネルギー董の解析（第i報）
の一致という観点からみると，①が最良であるが，相 関係数は①O． 481，②O． 641，③0．715であった。すな わち①安薄時15・一 30分間の平均心拍数の場合が最小で あった。一一方③最小心拍数に1，48を乗じた数値を採用 した場合はt相関は大であるが24h−HRR法による値 が25彩程低値となる。安静時心拍数は同一被験者にお いても変動が大であるうえ，24時間のトレンドグラフ
（図1）上より約30分間という一定の安静時心拍数と みなす時間帯を選択するところにも問題があろう。そ れicttべてトレンドグラフ上より睡眠時を選択するこ とは容易であり，②は15例でも正相関（P＜O．05）で、
その有意性が認められた。設定値②，すなわち睡眠時 心拍数÷0．9は，睡眠時のエネルギー代謝が基礎代謝 の90％であることを根拠にして採用した数値である。
以上の結果から，24h−HRR法の演算プログラムに おいて基準値として一応設定することのできる数値② の有用性が示唆され，今後更に検討を進める意義を，
本実験によって見出すことができた。
3．24h−HRR法および生活時間調査法によるエネル ギー消費量予測値の関係
24 h−HRR法の基礎的データとなる24時間の心拍数 のプロフィールは，表2に示すごとくである。総心拍数 は年齢に応じて減少し，平均心拍数もA：87．6±3，0
beats／min， B：83．0±2． 3beats／minおよびC：
73．9±3．Obeats／minと徐々に低値になる傾向が見 られた。被験者の1日の総心拍数の頻度分布を図4に 示した。測定日によって各被験者ともパターンにかな り相違が認められるが，平均心拍数の差は非常に小さ い。日常活動における心拍数の変動範囲は，その大部 分が70〜玉OO beats／minに包括され，120 beats／
min以上はスポーツ等の運動負荷がかかった場合と いえよう。この結果は一一級建築土（女性）のオフィス・
ワークにおける心拍数の変動範囲が70〜100beats／
minで，その大部分が80 一一 100 beats／minであった という報告と一致する7〕。
この心拍数に基づいて，24h−HRR法により求めた エネルギー消費遍予測値は，①と②は個人差があると はいえ平均値をみてみると，特に被験者Bは①2、222
±73，②2，274±86，Cは①2，045±166 ，②2，015±
146と近似値を示し，それに比べ③はいずれの被験者 においても約20・−25％低値となった。
先の実験結果から②を設定値として用いることの意 義が示唆されたので，次に②によって得られた24h−
HRR法によるエネルギー消費量予測値と生活時間調 査法によるそれとの関係を検討した。両者の関係は図
5に示すとおりである。
回帰直線 Y 一 O． 8732X＋O．7919（r＝O． 735）が 得られ，P＜O． 01で有意な正相関が認められた。この 生活時間調査法においてエネルギー消費量算定の基礎 となる生活時間調査成績は表3に示すとおりである。
図5に示した回帰式によって試算してみると，24 h−
HRR法によるエネルギー消費盤予測値が2，000kcal／
dayの場合，生活時間調査法の値は1， 747 kcal／day となり約13％低値であった。このことは当然予測でき る事実である。っまり心拍数の記録においてはある身 体活動が終了後，徐々に安静状態に回復してゆく過程 を把握することができるが，生活時間調査法で得られ る値はその活動時間のみを限定してR．M．R，を用いて 算出されることに起因するからであろう。
更に生活時間調査法によるエネルギー消費皿予測値 とVO2／HR法によるエネルギー消費量推定値との関 係を検討した結果，有意な正相関 r＝O． 682，P〈
0．01）が認められた。
これらの結果より，従来から広く適用されている生 活時間調査法は，生理的数値から得られたエネルギー 消費盤よりも約10％程度低値となることが確認され，
この事実をふまえて採用すれば，充分信頼に足る方法 であることが裏付けられた。
本実験では被験者が実験目的をよく把握していたた め，わずか15例という実験回数であったが，上記のよ うな結果が得られたものと推察される。
今後，対象を拡げて検討を重ね，24h−HRR法におけ る設定値として，睡眠時心拍数÷O．9という数値が有 用であるか否かの再確認と一般的に適用しやすい消費 エネルギー斌の検索方法である生活時間調査法の信頼 性をより確かなものとするため，本研究を発展させて ゆきたいと考えている。
要 約
24h−HRR法を用いて測定した生理的な数値により エネルギー消費量予測値を求め，この予測値と生活時 間調査法によるエネルギー消費撮予測値との関連にっ いて，その基礎的データを得ることを目的として本実験 を行った。昭和62年10月から昭和63年1月にかけて・
著者ら3名を被験者として検討し，以下の結果を得た。
1）VO2と心拍数との関係は，身体活動時にはほぼ 正比例の関係（r＝O．996，P〈0，00Dが得られ たが，安静時では測定時の種々な条件によって値 が容易に変動することが再確認された。
2）24h−HRR法において，基準となる安静時心拍 一19一
県立新潟女子短期大学研究紀要 第25集 1988
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各魍中央部におる線は100 beats／minの位置を示す。
150 50 109 150 50
Heart Rate（beats／min）
図4．1日の総心拍数の頻度分布
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健常人の日常生活における消費エネルギー量の解析（第1報）
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En已rgy Expenditure Predicted by 24h−HRR Method②（k。a聖／d且y）
図5．24 h−H R R法と生活時間調査法によるエネ ルギー消費量予測値との関係
表3．生活時聞調査成績
被
験 者
行動の種類＊ A B C
1．睡 眠 502±5B 442土53 456±49㈱
2，身のまわりの用事
i身仕度，洗面・他） 47±13 4B± 5 43±n
3．食 事 71土23 78±16 91土4
4．移 動
齢羅讐袖） 188±65 82士41 105±31
a 作 業
繕善懲㌔冠） 275土65 387±40 418±65 巳 家 事
（禰．懸洗濯・） 43±16 242±17 112士35
7， ス司｛一ツ 14±15 7±13 0
a 趣味，娯楽 43±39 0 o
a テレビ，読書 123±64 54±35 82士47 10．休撞（談話・仙） 132土40 101土14 131±7
＊RMRは沼尻らs）の値を用いた．
数の設定に難点が指摘されているが，VOz／HR 法によるエネルギー消費量推定値との関係から，
設定植として睡眠時心拍数÷O．9という数値の有 用性が示唆された。
3）生活時間調査法によるエネルギー消費量予測値 は，睡眠時心拍数÷0，9という数値を採用した24h −HRR法による予測値およびVO2／HR法による 推定値との間にいずれも正相関（P〈O．01）が認 められた。生活時間調査法によるエネルギー消費 量予測値は，生理的数値から得られたエネルギー 消費最予測値よりも約IO％程度低値となるが，充 分信頼できることが裏付けられた。
終りに臨み，2軌一HRR法、エネルギー代謝に関し て，種々御教示を賜りました国立栄養研究所 橋本勲 先生に厚く御礼申し上げます。また，VO2測定の機会 をお与え下さり，麺々御助言をいただきました新潟大 学教育学部 杉本英夫先生，ならびに御協力いただき ましたミナト医科学巡の梨本忠行氏に深謝いたします。
文 献
1）渡邊令子・他1県立新潟女子短期紀要，24t 45
（1987）．
2）LHashimeto et aL， Prevention of cardio−
vascular diseases：an approach to active long Iife， edited by Y． Yameri and C．1」enfant， El−
sevier， Stockholm， 151 （1987）．
3）坂本孝作・他：日本外科学会雑誌，88，4（1987）．
4）橋本勲・他；第80回日本体力医学会関東地方会
（1987）．
5）厚生省保健医療局健康増進栄養課：第三次改訂日 本人の栄養所要量，第一出版、東京（1984）．
6）山地啓司：運動処方のための心拍数の科学，大修 館書店，東京（1981）．
7）加賀谷淳子：体育の科学，30，112（1980）．
8）沼尻幸吉：活動のエネルギー代謝，労働科学研究
所， 東京 （1981）．
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