2019 年度研究助成報告書

異なる運動強度が空腹感，胃の電気活動，自律神経活動に与える影響

1

認番号：第 E-1768 号）を得たのち，対象者に研究内容を説明し同意を得てから行った。対象はボランティア募集により参加した消化器疾患や下肢の感覚障害などの既往および食欲不振のない 20 歳以上の健常男性 11 名と消中島勇樹（PT）1），岩城大介（PT）1），河江敏広（PT）2），
1）

3）

筆保健一（PT） ，木村浩彰（MD）

化器がん患者 1 名とした。
被験者は測定日前日に香辛料，カフェイン，脂質の多い食事の摂取，アルコール類の摂取，激しい運動を避け

1）

広島大学病院診療支援部リハビリテーション部門るよう依頼した。測定項目は，空腹感，満腹感，胃電図，

2）

心拍変動の測定を行った。

3）

1．測定プロトコル

東都大学幕張ヒューマンケア学部理学療法学科
広島大学病院リハビリテーション科

測定当日の朝食は試験食（400 kcal）とし 8 時に摂取
キーワード：運動強度，胃電図，自律神経活動するように依頼した。測定は 11 時 30 分〜 13 時の間で検査室にて実験を開始した。

はじめに測定姿勢はヘッドアップ 45°とし安静 20 分間の測定

有酸素運動には運動機能の向上やメンタルヘルスの改を行った。その後，心拍測定を行いながら自転車エルゴ1）
善効果が期待されている 。米国スポーツ医学会およびメーターを 20 分間駆動した。運動終了後に再度，臥位

米国心臓協会は成人に対して中強度の少なくとも 1 日にてヘッドアップ 45°で安静 20 分の測定を行った。各30 分の身体活動を週に 5 回または高強度の少なくとも測定では胃電図（electrogastrography；EGG），心拍変20 分の身体活動を週に 3 回行うことを推奨している 2）。

動（Heart rate variability；以下，HRV）を測定した。

有疾患者においても運動を行うことが多くの疾患で推奨

運動 20 分前，運動前，運動後，運動 20 分後に食欲に関されており，がんを有した患者においても，運動が身体する Visual Analog Scale（以下，VAS）の聴取を行った。

機能の改善だけでなく不安，倦怠感，生活の質を改善す

2．運動方法ることが示されている 3）。

胃電図測定前後で自転車エルゴメーターを使用し 20

がんを有した患者の多くは食欲不振と体重減少の長期分間運動を行った。運動強度は低強度と中強度の 2 条件化を経験する。がん患者における問題点として，体重減で行い，各条件の測定は別の日に行った。運動強度の設少が挙げられ，骨格筋量の減少と体重の減少はがんを定は，カルボーネン法を用いた。健常者については係有した患者の生命予後に影響することが報告されてい数 k は低強度運動では 20%，中強度運動では 60% で強る4）。また，悪液質は食欲低下を引き起こし，体重を減度の設定を行った。消化器がん患者では，50％で設定を少させるため，食欲低下への対策が重要であると考えら行った。

れている。

3．胃電図測定方法

食欲に関連する要因として胃や腸などの消化管の活動

胃電図用生体アンプ（Biotex，EGG Ampliﬁer）を使が挙げられ，胃の動きを経皮的に捉える方法として胃電用し，腹壁に配置した電極から得られた信号を胃電図測図がある。胃の電気活動は胃体上部大彎のペースメー定専用の生体アンプを用いて心電図の混入とノイズフィ

カーから 1 分間におよそ 3 回の正常波が規則的な周期でルターで除去し，選択導出した信号を増幅した。その5）発生し，胃の蠕動運動を調整している 。消化器がんを後，HTBasic（Trans Era, Utah）で作成したプログラ有する患者では食欲などの消化不良症状と胃の電気活動ムをもちいて，時系列データの DC 成分およびトレンド6），運を除去し，ハミング・タイプのデータ窓を経て 512 の連動による影響として胃の内容の排泄は運動強度が 75％

続データを高速フーリエ変換しパーワースペクトルを求7）め，正常波（2-4 cpm）の周波数帯域のスペクトル積分が関連することが先行研究により示されており

VO2max を超えると低下することが報告されている。

8）。また，胃運動の周期を反このように運動が消化管活動に影響を与える可能性が検値を算出しパワーを求めた

討されているが，運動と食欲および胃の電気活動の関連映する指標である正常波のピーク周波数も解析したについては明らかでない。

4．心拍変動測定

そこで本研究では有酸素運動と食欲および胃の電気活9）。

RR 間隔に基づく心拍変動について，心拍変動解析

動の関係性を明らかにすることを目的とし，健常成人をリアルタイム解析プログラム MemCalc / Bonaly Light

対象として，有酸素運動が食欲と胃の運動に与える影響（GMS, Tokyo, Japan）を使用し心拍数を測定した。まを調査した。また，食欲不振を有した消化器がん患者にた，HRV から低周波成分（low frequency；以下，LF）

対し運動が食欲，胃電図に与える影響を調査した。と高周波成分（high frequency；以下，HF）を計算し，副交感神経活動指標を HF，交感神経活動指標を LF/

対象および方法本研究は広島大学疫学研究倫理審査委員会の承認（承HF とした10）。

22019 年度研究助成報告書

5．統計解析

考察

すべてのデータは正規性を確認したのち正規性を認めこの調査の目的は，健康な成人，消化器がん患者の主たものは平均値±標準偏差，正規性を認めないものは中観的な食欲，胃の電気活動に対して運動強度が与える影央値（四分位範囲）として表した。

響を調査することであった。運動強度の違いは運動中の対応のある 2 群間の比較には対応のある t 検定を用い

心拍数や自覚的疲労感は異なるが，食欲や胃の電気活動た。多重比較には，Steel-Dwass 検定を用いた。には明らかな変化は認めなかった。これらのことから，®
統計処理には，統計処理ソフトウェア JMP 14（SAS

低強度運動と中強度運動の運動強度の差では食欲に与えInstitute Inc., Cary, NC, USA）を使用した。すべてのる影響は少ないことが考えられた。先行研究では，50

仮説検定は両側検定とし有意水準は 5% とした。

分のサイクリング運動（60％ VO max）により，空腹感2が低下すること
結果11），60 分間の中強度運動は一時的に空腹感を低下させることが示されている対象者の基本属性を表 1 に示す。健常対象者 11 名の12）が食欲に影響を与えないとの報告もあり。また，運動13），主観的なうち 10 名ですべてのデータを収集可能であった。1 名

食欲の変化に対する運動の影響については，未だ一定ので心拍変動のデータの欠損を認めた。

見解が得られていない。

低強度運動，中強度運動時のワット数，Target HR，

本研究では，食欲の主観的尺度は，中強度および低強運動後の下肢および呼吸の疲労感を示した。低強度運動度ともに変化は観察されなかった。我々の結果から，低と比較し中強度運動ではワット数，目標心拍数，下肢，強度と中強度の運動強度では食欲に影響を与えないだけ呼吸の疲労感で有意に大きい数値を示した（P<0.0001）。

でなく，胃の電気活動にも影響を与えない可能性が示唆

表 2 に空腹感，満腹感の VAS の変化を示す。空腹感，された。また，消化器癌患者においても一例ではあるが満腹感の VAS いずれも有意な変化は認めなかった。

運動後の食欲抑制は認めなかった。これは，食欲不振を

表 3 には運動前後の胃電図と心拍変動の結果を示す。

呈した対象者に対し低強度運動，中強度運動であれば食低強度運動，中強度運動ともに運動前と運動後の胃の電欲を抑制せずに運動を行うことが可能である可能性を示

気活動に有意差を認めなかった。中強度運動では，運動している。今後は，食欲不振を有した対象を蓄積し有疾前と比較し，HR および HF に有意な差を示した。

患者においても健常成人と同様の傾向にあるのか検討す消化器がん患者において，運動後に空腹感の増加，満る必要がある。

腹感の低下を認めた。正常波のピーク周波数は増加したが，パワーは低下した。
表1

結論
本研究の結果から 20 分の低強度および中強度の有酸対象者の基本属性

素運動であれば対象者の食欲および胃の活動に影響を与

成人男性

消化器がん患者(22 ‒ 29)81

年齢 ( 歳 )22

身長 (cm)170.4(168.7 ‒ 177.5)

144

体重 (kg)65.2(60.4 ‒ 80.0)

37.5

BMI(kg/m2)

23(21.3 ‒ 26.9)

18.1

安静時心拍数 (bpm)

59.8

(7.4)

67

えずに運動が可能である可能性が示唆された。また，消化器癌患者においても有酸素運動の実施は，食欲の低下を引き起こすことなく実施可能である可能性が考えられたが，今後も対象者の蓄積が必要である。
利益相反
本報告書に関して，開示すべき利益相反関連事項は中央値（四分位範囲），平均値（標準偏差）ない。
表2

食欲の変化

REST

運動前

運動後

20 minP value

空腹感 VAS (mm)67(48 ‒ 78)

72(53 ‒ 79)

72(64 ‒ 76)

72(60 ‒ 79)

N.S.

満腹感 VAS (mm)20(5 ‒ 29)

20(8 ‒ 32)

22(6 ‒ 31)

18(4 ‒ 24)

N.S.

空腹感 VAS (mm)64(51 ‒ 71)

61(53 ‒ 76)

62(59 ‒ 78)

67(62 ‒ 85)

N.S.

満腹感 VAS (mm)20(10 ‒ 34)

14(8 ‒ 36)

22(11 ‒ 34)

24(3 ‒ 38)

N.S.

空腹感 VAS (mm)

3538

4545

満腹感 VAS (mm)

55

50

4038

低強度運動

中強度運動

消化器がん患者中央値（四分位範囲），Steel-Dwass 検定，VAS: Visual Analog Scale，N.S., no signiﬁcant diﬀerences.

2019 年度研究助成報告書

表33胃電図および心拍変動の変化
運動前

運動後P value

正常波パワー

1.00 (1.00 ‒ 1.00)

0.96 (0.35 ‒ 1.56)

0.49

正常波周波数 (cpm)

2.75 (2.34 ‒ 2.99)

2.70 (2.29 ‒ 3.05)

0.36

心拍数 (bpm) (n=10)

61.4 (58.9 ‒ 72.0)

63.7 (58.6 ‒ 72.4)

0.64

318.2 (108.9 ‒ 900.6)

265.3 (108.9 ‒ 675.8)

0.39

2.08 (1.61 ‒ 5.09)

3.40 (2.08 ‒ 6.04)

0.90

正常波パワー

1.00 (1.00 ‒ 1.00)

0.96 (0.70 ‒ 2.65)

0.11

正常波周波数 (cpm)

2.81 (2.87 ‒ 2.58)

2.87 (2.58 ‒ 3.05)

0.53

心拍数 (bpm) (n=10)60.1 (71.9 ‒ 55.7)

75.8 (70.2 ‒ 84.2)<0.0001*435.7 (763.6 ‒ 131.9)

146.9 (88.2 ‒ 303.5)

0.01*

2.69 (4.89 ‒ 1.41)

3.20 (2.53 ‒ 5.12)

0.90

正常波パワー1.00

0.30

正常波周波数 (cpm)

3.28

3.63

低強度運動

HF (n=10)
LF/HF (n=10)
中強度運動

HF (n=10)
LF/HF (n=10)
消化器がん患者

心拍数 (bpm) (n=10)

66.2

67.9

HF

81.9

770.3

LF/HF

0.74

2.41

中央値（四分位範囲），対応のある t 検定（運動前 VS 運動後），* <0.05

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