健康支援
第14巻2号

7‑14，2012

メタボリックシンドロームに対する高強度運動の有効性
江藤幹1）、山田陽介2）3）4）

Effectiveness of high-intensity exercise on metabolic syndrome
Miki ETO1）, Yosuke YAMADA2）3）4）
Abstract
Since physical inactivity is one of the independent risk factors for developing metabolic syndrome, increasing
physical activity could be an effective way to reduce cardiovascular risks. High-intensity exercise has been known tobe more effective in improving health than low-intensity exercise when matching the exercise duration. Furthermore,
recent literatures suggest that high-intensity exercise improves various health outcomes, to a greater extent, evenat the same amount of energy expenditure. If we can get health benefits in high-intensity exercise for a shorter
duration, it will be highly valuable for busy modern humans.
: high-intensity exercise, metabolic syndrome, exercise duration, energy expenditure1 ）筑波大学大学院人間総合科学研究科
305‑8577 茨城県つくば市天王台1‑1‑1 電話 029‑853‑5600 (ext: 8365)

電子メール eto@stat.taiiku.tsukuba.ac.jp

Graduate School of Comprehensive Human Sciences, University of Tsukuba
1‑1‑1 Tennodai, Tsukuba, Ibaraki, 305‑8577, Japan Phone: +81‑29‑853‑5600 (ext: 8365)
2 ）福岡大学大学院スポーツ健康科学研究科
Graduate school of Sports and Health Science, Fukuoka University3 ）京都府立医科大学医学部看護学科
School of Nursing, Kyoto Prefectural University of Medicine4 ）日本学術振興会特別研究員
Japan Society for the Promotion of Science7

E‑mail: eto@stat.taiiku.tsukuba.ac.jp

健康支援
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7‑14，2012

はじめに運動介入によって生じる各因子の改善は、体重減少と独

メタボリックシンドロームは、内臓脂肪の過剰蓄積に加立して生じる可能性も示唆されている。このようにメタボ

え、血圧高値や脂質代謝異常、血糖高値を複数合併する

リックシンドロームの各因子に運動が短〜中期的に与える

循環器系疾患易発症状態と定義される1）。平成20年の国民効果は明らかにされている一方で、日常生活中の長期にわ

健康・栄養調査によると、わが国におけるメタボリックシたる身体活動の強度がメタボリックシンドロームの発症にンドローム該当者および構成因子保有者数は年々増加して与える影響を調べた研究は少ない。また、有酸素性作業能42）おり、その割合は特に中年男性に顕著である 。メタボリッ（VO2max）で評価される身体能力がメタボリックシンド

クシンドロームは長期間、慢性的に持続することで動脈ロームや心疾患の発症に関連することは数多く報告されて硬化の進展を惹起し、循環器系疾患の罹患リスクや死亡いる5, 6）が、身体活動の強度と有酸素性作業能の両方を同リスクを高めるため、その予防改善策を講じることは急務時に調べたうえで、身体活動がメタボリックシンドロームである3）。本邦では、メタボリックシンドロームを含む生の発症に与える影響を縦断的に調べた研究は極めて少な

活習慣病の予防として、「１に運動、２に食事、しっかり禁い。そのような中、Laaksonen et al.6）は、フィンランドの煙、最後にクスリ」のスローガンに代表されるように、運地域在住男性612人（42 〜 60歳）の有酸素性作業能と日動実践を推奨している4）。

常生活中の身体活動を調べて、その後４年間追跡調査し運動実践によってメタボリックシンドロームが予防、改た結果を報告している。ベースライン調査でメタボリック善されることは多くの研究によって検証されているが、運シンドロームのない対象者のうち、４年間で17.5%の者が動の強度や量によって得られる効果は異なる可能性があ

メタボリックシンドロームの基準に該当した。日常生活中る。加えて、国や地方の行政的側面から、多数の住民をの身体活動を、低強度（4.5METs [metabolic equivalents]対象とした際に有効で実施可能な運動様式を提案するこ未満）、中強度（4.5 〜 7.5METs）、高強度（7.5METs以上）とも必要である。に分けて、それぞれの週当たりの活動時間を算出し、メタ

本稿では、メタボリックシンドロームの予防・改善のた

ボリックシンドローム発症との関連を調べたところ、高強めに、１）低強度の運動で十分な効果が得られるのか、２）度運動は有意な関連を示したのに対し、低〜中強度の身高強度運動を広く展開することは低強度運動の展開よりも体活動はメタボリックシンドローム発症と有意な関連を示難しいのか、という２点について議論を深め、高強度運動さなかった。高強度運動を週に60分以上実施している群での有用性を論じたい。１）については、エビデンスの強さ

は、10分未満の群に比べて、メタボリックシンドローム発を考えると、大規模で長期的な介入研究（１年以上）の症の調整済み（年齢、BMI、ウェスト/ヒップ比に加えメ存在が切望されるが、介入研究では短〜中期的な結果（１タボリックシンドロームに関わる因子で調整）オッズ比は年未満）しか得られないという問題点があることから、縦0.36（95%信頼区間：0.19 〜 0.70）であった。週に10 〜 59

断的なコホート研究も含めて論じる必要があると考えた。

分実施している群のオッズ比は、0.60（0.33 〜 1.09）であ介入研究のレビューでは、高強度運動と低強度運動を比り、トレンドも有意であった（P=0.009）。一方、低強度運較する際に、運動時間を同一にする、運動量（エネルギー動を週に271分以上実施している群は、111分未満の群に消費量）を同一にするといった従来の考え方に加えて、短比べてオッズ比0.66（0.34 〜 1.28）、111 〜 270分実施群の時間で高強度運動を実施する高強度インターバルトレー

オッズ比は0.97（0.52 〜 1.79）であり、有意なトレンドをニング（high-intensity interval training：HIT）の効果に示さなかった（P=0.41）。高強度運動実施時間とメタボリッ

ついても論じる。２）については、近年のHITに関する研

クシンドローム発症との関連は、VO2maxや低強度運動実究成果を踏まえ、非常に短い時間と少ない頻度で効果を施時間とは独立していた。さらにベースライン調査時点で得られる方法を提示するとともに、坂道や階段など日常生の高リスク者においては、高強度運動を週に60分以上実4活で可能な高強度運動の形式を提示し、高強度運動をポ施している群では、10分未満の群に比べて、メタボリックピュレーションアプローチとして展開する方法についてもシンドローム発症のオッズ比は0.25（0.11 〜 0.55）とより強い関係を示した。この結果は、高強度運動が高リスク者論じる。

におけるメタボリックシンドローム発症を予防するうえで
4

非常に効果的であることを示唆している。また、VO2max

メタボリックシンドロームの予防、改善に低強度運動は効果的かもメタボリックシンドローム発症の関連因子であり、低体短〜中期的な運動介入によって、体重、内臓脂肪、中力で高強度運動を週10分未満しか実施していない者は、性脂肪、血圧が減少し、HDLコレステロールが増加し、高体力で高強度運動を週60分以上実施している者に比べインスリン感受性が改善することが明らかになっている。

７倍もメタボリックシンドローム発症リスクが高まるとい88Littman et al. 7)12960202623

53

29: 1366: 1257

57: 7944: 7556

15500

,,

28.0 ± 4.4 kg/m

25.5 ± 3.242612

29 METs
METs

796 METs hour/week

7.5 METs min/week

7.5 METs

6 METs57 METshour/week

4min/week

4.5

BMI: body mass index

Slentz et al.

10)

Johnson et al. 9)8835 kg/m2

25: 91
65

40

175

35 kg/m2

25

: 91
65

40171,

,

: 84

: 80

60

60

80% VO2max

80%VO2max

表2．介入研究における運動強度とメタボリックシンドロームの関係（運動時間が同じ場合）

MET: metabolic equivalents,

Tremblay et al.8)

4

Laaksonen et al.6)

表1．大規模調査における運動強度とメタボリックシンドロームの関係

4040

55% VO2max

55% VO2max

5 METs

4 METs hour/week

4.5 METs min/week

BMIVO2max

9 METs

5 METs10760

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7‑14，201214)

10

1236

52.3

28, 21, 20, 73

3.7,, 16, 20: 13, 12, 47.6

40 kg/m2, 12

25 kg/m2

37

27

201

1651

9, 51

6 kg/m2

30 kg/m2

25

16

34

17

43

: 15

8.6

45

50

10

92

3.0 kg/m2

29.4

42

15

2

3

3

95%HRmax

4.9 kg/m2453

2

70%Hfmax

34.3 min/week

1370% VO2max

90%Hfmax

6080% VO2peak

26.3LTLTLT: lactate threshold, HR: heart rate, HDL: high-density lipoprotein

Nybo et al.

19)

Tjonna et al. 18)

Sasai et al. 17)

Jakicic et al.16)

Cox et al.15)

DiPietro et al.

Irving et al.13)

65% VO2max

29.8

44123

70%Hfmax

480 min/week

5.5 kg/m2

90%Hfmax

2534.3 min/week10

4.5 kg/m2

65% VO2peak

28.0

LT

表3．介入研究における運動強度とメタボリックシンドロームの関係（運動量が同じ場合）

VO2maxHDL

VO2max.

VO2max.

VO2max.

.

.

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4

う結果であった。この結果を踏まえると、高強度運動を定強度運動と65% 〜 80%VO2maxの高強度運動を週200分、4期的に実施し、VO2maxを高めておくことが、メタボリッ

８ヵ月間を実施するランダム化比較試験を検討した9）。そクシンドローム発症を予防するうえで非常に効果的であるの結果、中強度運動群においても有意にメタボリックシンといえる。

ドロームの改善が認められ、腹囲、中性脂肪、インスリン運動の種類や強度と８〜 12年間の体重変化に注目した感受性が改善した。一方、高強度運動群では上記の項目研究としては、後ろ向きコホート研究であるが、Littmanに加えて、BMI、血圧にも有意な効果が得られた。また、

et al.の報告7）がある。この研究では、西ワシントン州に住Slentz et al.の報告では、中強度運動群に比べて高強度運む１万５千人以上の住民（53 〜 57歳）に、現在と45歳時動群でより大きな体重、内臓脂肪、皮下脂肪、総脂肪のの体重、および過去10年間の余暇身体活動を質問紙法に減少が認められ、より大きな除脂肪量の増加が観察されよって調査し、両者の関連を調べている。その結果、中た10, 11）。７か所の保健指導機関での683例を対象として積強度や高強度のウォーキング、あるいはジョギングといっ極的支援の効果を検証した村本らの研究12）によると、体た多くの運動・スポーツの実施時間と体重変化に関連が重減少率が高いほどメタボリックシンドロームの構成因子あった。この研究では、中強度運動と高強度運動との間にの検査値や判定基準該当率の低下が大きいと報告されて明らかな差異は認められず、両方有効であると結論付けいる。このことから、同じ時間をかけて運動を実践する場ている。しかし、これは体重のみに注目している点で解釈

合、中強度運動よりも高強度運動によってメタボリックシに注意が必要かもしれない。やや古い研究ではあるが、ンドロームの構成因子がより改善し、より高い健康利益がTremblay et al.の2623人のカナダ国民（20 〜 49歳）を対得られると推察される。したがって、メタボリックシンド

8）

象とした1981年の調査 によると、ミネソタ余暇活動質問

ローム改善に対して強い意思を持ち、狭心症などの高強票と同様の方法で調査した身体活動において、５METs度運動に対するリスクを持たない人であれば、高強度運以上の活動をしていないと報告した人は、９METs以上の動という選択肢は有効であると考えられる。

活動をしていると報告した人と比べて、体重やBMI、臀4囲には差がないにもかかわらず、VO2maxが低く、腹囲が2. 運動量が同一の場合大きく、体脂肪も多かった。この傾向は、５METs以上の上述の議論において、高強度運動では消費されるエ活動をしていない群、５〜７METsの活動をしているが７ネルギーが多い分、改善効果が高いのは当然とも考えら

METs以上の活動をしていない群、７〜９METsの活動をれる。そこで、運動によるエネルギー消費量を同一にししているが９METs以上の活動をしていない群、９METsた研究に着目する。これに関しては、研究間で結果が一以上の活動をしている群の順序性が成り立っていた。ま致しない。Irving et al.13） は、週５日乳酸閾値（lactate

た、運動介入によって生じるメタボリックシンドローム改threshold：LT）以下の運動を実施した場合（low-intensity

善効果は、体重減少と独立して生じる可能性も示唆されexercise training：LIET）と、週３日LTより上の強度のていることから、体重変化だけに注目することなく、総合運動と週２日LT以下の運動を交互に実施した場合（high-的なメタボリックシンドロームの予防、改善効果を評価す

intensity exercise training：HIET）とで、 エ ネ ル ギ ー消費量を同じように設定した際に減少する体重は同一でる必要がある。

4

このようにメタボリックシンドローム発症と運動強度とも、HIETで腹部脂肪の減少量が大きく、VO 2maxもよの関係を調べた縦断的コホート研究は数が少なく、今後さり増加することを報告している。また、DiPietro et al.14）

らなる研究が必要であるが、積極的な高強度運動の実施は、60歳以上でBMI 30 kg/m2未満の女性に80%VO 2peak

44とそれに伴う有酸素性作業能の向上がメタボリックシンドと65%VO 2peakの運動を、エネルギー消費量を同一にしローム発症リスクを下げる可能性が高いと考えられる。て９ヵ月間実施したところ、すべての群で身体組成や4VO 2peakに有意な改善は認められなかったものの、高強度運動のみでインスリン感受性が改善されたことを報告

メタボリックシンドロームの予防、改善における低強度運動と高強度運動の効果の比較
1. 運動時間が同一の場合している。さらに、Cox et al.15）は、20 〜 50歳の過体重同じ時間運動するのであれば、より効果的な方法を限するか否かと、２つの運動強度（非常に軽い運動と最および肥満男性を対象に、1000 〜 1500 kcal/日に食事制選択したいと考える場合、運動強度を変えることはメ大負荷の60% 〜 70％の自転車運動）の組み合わせで４群タボリックシンドロームの改善度に影響するだろうか。に分けた実験を行った。その結果、運動強度は身体組成

Johnson et al.は、40 〜 65歳のBMI 25 〜 35 kg/m2のアメや体重に影響を与えなかったが、VO 2maxを向上させ、

44

リカ在住男女171人を対象に、40% 〜 55％ VO2maxの中空腹時血糖を減少させ、インスリン感受性を改善した。
11

健康支援第14巻2号

7‑14，20124

一 方、先 述したJohnson et al.の 研 究9） では、65% 〜施した場合と、65%VO 2maxの運動をウォーミングアッ

480%VO 2maxの高強度運動の実施日数を週120分と少なくプ込みで週480分実施した場合の効果を比較した。そのし、中強度運動群とエネルギー消費量を同一にした群が結果、HDLコレステロールや体脂肪率に対しては、中設定されている。その結果では、運動実施日数と実施時強度運動のみで有意な効果が得られたが、インスリン間の多い中強度運動のほうがメタボリックシンドローム

感受性は両群で同程度に改善し、VO 2maxはHITでより44構成因子を改善させた。しかしながら、同一グループの大きな改善が認められた。VO 2maxはメタボリックシン

Slentz et al.の報告では、体重や身体組成の変化には両群ドロームと独立した心疾患リスクであることが明らかに

10, 11）16）

は、21 〜されており、このことを考えると、非常に短時間であり45歳のBMI 27 〜 40 kg/m2のアメリカ在住女性201人に、。また、Jakicic et al.

ながらHITが健康増進に与える効果は大きいと考えられ1200 〜 1500 kcal/日の食事制限をしながら、２つの運動る。さらに、脂肪減少に対する効果は食事制限の影響が強度（Borgスケールによる主観的運動強度が約12と13）大きいことから、食事制限と短時間のHITを組み合わせで２つの異なる運動時間の介入を実施し、運動強度よりることで、メタボリックシンドロームおよび心疾患リスも運動時間が体重減少や有酸素性作業能の向上と関係すクを効果的に低減させることができる可能性がある。こることを報告している。しかし、この研究では非監視下れに関連して、Cox et al.15）は、1000 〜 1500 kcal/日のでの運動実施であったため、両群の運動強度に大きな差食事制限と、最大負荷の60% 〜 70％の自転車運動（高が生じなかったことが研究の限界として挙げられる。

強度運動）を週あたり90分組み合わることで、体重や体で変化がなかった

4

これらの結果を踏まえると、高強度運動と中強度運動

脂肪が減少し、VO 2maxが向上し、空腹時血糖やインスの効果を同じエネルギー消費量で比較すると、運動実施リン感受性が改善することを報告している。したがっ

日数や総運動時間がより重要で、強度よりも量の追求がて、HITを利用することで、より少ない食事制限と運動良い結果を示すと考えられる。一方、観点はやや異なる

時間でメタボリックシンドロームの改善効果が得られる

17）

もののSasai et al.

は、メタボリックシンドロームを改かもしれない。

善するための運動介入の実施期間において、身体活動量を加速度計で計測し、エネルギー消費量に差がなく６高強度運動実践の実際

METs以上の高強度運動の実施量に差のある２群間で、上述の通り、メタボリックシンドロームの予防・改善

内臓脂肪の減少量に群間差が認められたことを報告してには、高強度の運動実践が望ましいことが示唆されていいる。高強度運動で腹部脂肪が減少することを報告した

る。そこで、健康支援の立場から、その実現可能性につ13）と合わせて考えると、内臓脂肪を減Irving et al.の報告

いて検討する。
Sallis et al.20）の研究によれば、中強度運動のほうが高少させるためには、高強度運動を組みこむことが効果的強度運動よりも継続しやすいとされているが、Rhodesであることが示唆される。

et al.21）が10本の先行研究を系統的にレビューした結果、

3. 短時間、低頻度での高強度インターバルトレー
ニング

高強度運動と低強度運動の継続率に差がないことを報告

近年、高強度インターバルトレーニング（HIT）のメ運動プログラム各回の実施時間が、プログラム継続率とタボリックシンドロームに対する有用性が検討されて強い負の相関関係（r=‑0.72,P<0.01）にあることを示し、18）している。さらにVisek et al.22）は、運動強度ではなく、4は、最大心拍数の70%でウォーミ80%VO 2peakで45分間実施した高強度運動プログラムのングアップ後、90%強度の運動を４分、70%強度のアクほうが、65%VO 2peakで70分間実施した中強度運動プロ

ティブリカバリーを３分間挟みながら、合計４セット実グラムよりも参加継続率が高かった。これらの報告よ

施するHITと、70％強度での同じ消費エネルギーの中強り、プログラムの継続率や完遂率を高めるためにも、短度運動との効果の差異を、メタボリックシンドローム

時間で高い改善効果を得られる高強度の運動が有効であを有する対象者において比較した。その結果、HITではると考えられる。一方で、高強度運動は心臓突然死や急いる。Tjonna et al.

44

VO 2maxの増加量が大きく、メタボリックシンドローム性心筋梗塞の危険性を急性かつ一時的に高めることが報関連因子の改善も大きかった。さらに血管内皮機能、骨告されている。高強度運動を実施した場合の突然死の発格筋組織や脂肪組織のインスリン感受性の向上、脂質合生率は、年間15000〜18000人にわずか１人の割合である成の抑制などが認められた。さらに、Nybo et al.19）は、と推定され、心臓発作の発症率としては低いものの、低HITをウォーミングアップ込みで１日20分（２分間の強度運動と比較すると高率である。また、運動に不慣れ

95%HRmax強度運動を５セット）週２回（計40分）実である人ほど心臓発作やけがの危険性が増すため、実際
12

健康支援
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7‑14，2012に高強度運動に取り組む場合は注意を要する23）。

３. Iso H, Sato S, Kitamura A, et al., Metabolic syn24）のdrome and the risk of ischemic heart disease and

結果では、運動を実施していない人における運動しな

stroke among Japanese men and women, Stroke,

い理由の第一位は「仕事（家事・育児）が忙しくて時間

2007；38：1744‑51.

内閣府による体力・スポーツに関する世論調査がないから」（45.9%）である。短時間で健康効果が得ら

４. 厚生労働省運動所要量・運動指針の策定検討会, 健れる高強度運動あるいはHITは、時間のない現代社会に康づくりのための運動指針2006 〜生活習慣病予防とって適していると考えられる。最近の報告25‑27）

では、のために〜エクササイズガイド2006, 2006.

10秒や30秒といったごく短時間のHITにも糖代謝改善や

５. Kodama S, Saito K, Tanaka S, et al., Cardiorespira-4

VO 2max改善の効果が認められていることから、昼休み

tory fitness as a quantitative predictor of all-cause

や帰宅後に階段等を用いてごく短い時間で運動実践する

mortality and cardiovascular events in healthy menといった選択肢もあり得るのではないかと考えられる。

and women: a meta-analysis, JAMA, 2009；301：
2024‑35.

まとめ

６. Laaksonen DE, Lakka HM, Salonen JT, Niskanen

本邦では、「健康日本21」において国民に運動実践を推

LK, Rauramaa R, Lakka TA, Low levels of leisure-

奨しているが、その結果は伴っていないのが実情であtime physical activity and cardiorespiratory fitness

る。今後実施してみたい運動や現在の運動実施率の第一

predict development of the metabolic syndrome,

位にはウォーキングがあげられるが、ウォーキングで健Diabetes Care, 2002；25：1612‑8.

康効果を得ようとすれば長い運動時間が必要となる。高

７. Littman AJ, Kristal AR, White E, Effects of physi-

強度運動は、短時間であれば、階段・坂道などでも実施

cal activity intensity, frequency, and activity type

可能であり、スポーツ種目のバリエーションも多いた

on 10-y weight change in middle-aged men andめ、様々な選択肢を与えることができる。高強度運動のwomen, Int J Obes（Lond）, 2005；29：524‑33.

持つ危険性については十分に配慮した上で、「メタボリッ

８. Tremblay A, Despres JP, Leblanc C, et al., Effectクシンドロームの予防・改善には低〜中強度運動」といof intensity of physical activity on body fatness andう固定観念を取り払い、高強度運動も選択肢のひとつに

fat distribution, Am J Clin Nutr, 1990；51：153‑7.

加えることが、健康支援策として有用であると考える。

９. Johnson JL, Slentz CA, Houmard JA, et al., Exercise
training amount and intensity effects on metabolic

謝辞

syndrome（from Studies of a Targeted Risk Reduc-

本稿は、第12回日本健康支援学会年次学術集会プレカ

tion Intervention through Defined Exercise）, Amンファレンス（2011年２月18日）において開催された「健J Cardiol, 2007；100：1759‑66.

康支援に関わる若手研究者による運動と栄養に関する

10. Slentz CA, Aiken LB, Houmard JA, et al., Inactivity,ディベート」の内容の一部をまとめたものである。

exercise, and visceral fat. STRRIDE: a randomized,

ディベートの開催をご支援下さいました熊谷秋三先

controlled study of exercise intensity and amount, J生、林直亨先生（九州大学）をはじめとする大会運営者

Appl Physiol, 2005；99：1613‑8.の皆様、ならびに、企画調整にご尽力下さいました、中11. Slentz CA, Duscha BD, Johnson JL, et al., Effects

田由夫先生（筑波大学）、大河原一憲先生（国立健康・of the amount of exercise on body weight, body栄養研究所、現電気通信大学）、飛奈卓郎先生（福岡大composition, and measures of central obesity:学、現長崎県立大学）をはじめとする健康支援若手の会

STRRIDE--a randomized controlled study, Arch In-の皆様に、記して感謝の意を表します。

tern Med, 2004；164：31‑9.
12. 村本あき子, 山本直樹, 中村正和ら, 特定健診・特定文献

保健指導における積極的支援の効果検証と減量目

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13

健康支援
第14巻2号

7‑14，2012

14. DiPietro L, Dziura J, Yeckel CW, Neufer PD, Ex-

low volume sprint interval and traditional endur-

ercise and improved insulin sensitivity in older

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監訳

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