この記事の要点
- 筑波大学の田中喜代次先生・中田由夫先生の解説(①)によると、安静にしているときに骨格筋(=体を動かす筋肉)1kgが1日に使うエネルギーは約13kcalとされています。脂肪組織1kgは約4.5kcalです。
- 同じ表では、体重70kgの男性の骨格筋(約28kg)が使う量は基礎代謝全体の約22%にとどまり、肝臓・脳・心臓・腎臓で6割近くを占めるとされています。
- 筋肉が1kg増えて脂肪が3kg減ると、計算上は基礎代謝の増減がほぼ差し引きゼロになる、という試算も示されています(①)。
- 筋肉の多いボディビルダー14人(②)、日本のトップ選手29人(③)、相撲部員(④)を測った日本の研究では、筋肉の多い人ほど基礎代謝の合計は大きい一方、除脂肪量(=体重から脂肪を除いた重さ)1kgあたりでは大きくならず、②③ではむしろ小さい値が出ています。
- 相撲部員16人を平均約2年半あけて2回測った研究(⑤)では、筋肉の量が増えたり減ったりしても、眠っている間の消費エネルギーの変化とは統計的にはっきりした関係が見られませんでした。
- 一方、海外の試験をまとめた分析(⑥)では、筋トレをした群の安静時の代謝が比べた群より1日約96kcal高かったと報告されています。ただし偏りのリスクが高いと著者自身が書いており、日本人集団のデータではありません。
「筋肉を増やせば基礎代謝が上がって、太りにくい体になる」。ダイエットの話題で、いちばんよく聞く言い方の一つだと思います。
このブログでも、栄養バランスを扱った記事で「24週間の筋トレ → 安静時代謝が平均で7%アップ」「筋肉1kg増 → 1日あたり約13kcal消費が増える」と書き、エアロバイクの記事では脚を鍛えることで「基礎代謝が上がり」と書いてきました。ただ、どの研究のどの数字なのかは示していませんでした。
この記事では、「筋肉が1kg増えると基礎代謝はどれだけ上がるのか」を、日本の研究機関の5つの資料を中心に一次資料で読み、13kcalという数字の出どころと、筋肉の多い人を実際に測ると何が分かったのか、そして言えないことを整理します。
ここでいう「基礎代謝」は、食事をしてから約12時間以上たった空腹の状態で、横になって安静にしているときに、呼吸・心臓・脳・体温の維持などに使われる最小限のエネルギーのことです(①)。似た言葉に「安静時代謝」「睡眠時代謝」があり、測る条件が少しずつ違います。
読む一次資料
| # | 資料(掲載誌) | 中身 | 入手性 |
|---|---|---|---|
| ① | 田中喜代次,中田由夫「減量しながら筋肉量および基礎代謝量を高めることは可能か?」体力科学 2017;66(3):209-212 | 筑波大学。教育講座(解説記事)。臓器ごとの消費エネルギーの表をもとに、筋肉1kgあたり13kcalと、減量中の増減を試算 | 全文無料(J-STAGE) |
| ② | 山本祥子ほか「ボディービルダーの基礎代謝量と身体活動レベルの検討」栄養学雑誌 2008;66(4):195-200 | 昭和女子大学・国立健康・栄養研究所(当時は独立行政法人)。22〜55歳の男性ボディビルダー14人の基礎代謝を実測 | 全文無料(J-STAGE) |
| ③ | 辰田和佳子ほか「エリート男性競技者の高い基礎代謝量は身体組成に起因する」体力科学 2012;61(4):427-433 | 国立スポーツ科学センター・早稲田大学。男性のトップ選手29人を除脂肪量の大きさで3群に分けて比べた | 全文無料(J-STAGE) |
| ④ | Midorikawa T, et al. "High REE in Sumo wrestlers attributed to large organ-tissue mass." Med Sci Sports Exerc 2007;39(4):688-693 | 首都大学東京(現・東京都立大学)。相撲部員10人と運動をしていない男子大学生11人の安静時代謝と、MRIで測った筋肉・臓器の重さを比べた | 要旨のみ(Europe PMC) |
| ⑤ | Midorikawa T, et al. "The Relationship between Changes in Organ-Tissue Mass and Sleeping Energy Expenditure Following Weight Change in College Sumo Wrestlers." Medicina (Kaunas) 2020;56(10):536 | 桜美林大学・早稲田大学など。相撲部員16人を平均31か月あけて2回測り、筋肉・臓器の増減と睡眠時代謝の増減を比べた | 全文無料(PMC7602072) |
| ⑥ | MacKenzie-Shalders K, et al. "The effect of exercise interventions on resting metabolic rate: A systematic review and meta-analysis." J Sports Sci 2020;38(14):1635-1649 | ボンド大学(オーストラリア)。運動の試験をまとめた統合分析。筋トレ・有酸素運動それぞれで安静時代謝の変化を比べた | 要旨のみ(Europe PMC) |
| ⑦ | Westcott WL. "Resistance training is medicine: effects of strength training on health." Curr Sports Med Rep 2012;11(4):209-216 | クインシー大学(米国)。筋トレの健康効果の総説。「安静時代謝が7%増える」という数字が要旨に出てくる | 要旨のみ(Europe PMC) |
①〜⑤が日本の研究機関の資料です。⑥⑦は、よく引用される数字の出どころを確かめるために加えた海外の資料です。
設計──「筋肉の量」と「基礎代謝」は何で測られているか
- ①は新しい実験ではなく解説記事です。海外の研究者(Elia, 1991)がまとめた、体重70kgの男性を想定した臓器ごとの消費エネルギーの表を引用し、そこから計算しています。表の注記では引用元が「Elina」と表記されていますが、文献欄に載っているのはElia M(1991)です。
- ②は、マスクで吐いた息を袋に集める方法(ダグラスバッグ法)で基礎代謝を測り、除脂肪量はX線を使う体組成の測定(DXA法)で求めています。対象は週に平均4.6回、1回あたり平均99分トレーニングしているボディビルダーです。
- ③も同じ吐く息を集める方法で基礎代謝を測り、DXA法の数値から骨・脂肪組織・骨格筋・それ以外(内臓など)の4つに分けて推定しています。種目は陸上長距離、アメリカンフットボール、カヌーなどさまざまです。
- ④⑤は、MRIで頭から足首まで撮影して筋肉・肝臓・腎臓などの重さを求めています。⑤は部屋型の呼吸測定装置(ヒューマンカロリーメーター)で、眠っている間の消費エネルギー(睡眠時代謝)を測っています。⑤の筋肉量には腕の部分が含まれていません。
- ⑥は、筋トレや有酸素運動の試験(比べる群を置いたもの)を集めて平均した分析で、65歳以上・閉経後の女性などは除かれています。
なお、家庭用の体組成計に表示される「基礎代謝」や「筋肉量」は、電気の通りやすさから計算した推定値であり、実測ではないと①は指摘しています。
結果①──筋肉1kgは1日約13kcal(①)
①が示した、安静時の組織ごとの消費エネルギー(1kgあたり・1日)は次のとおりです。
| 組織 | 1kgあたり(1日) | ①の説明 |
|---|---|---|
| 骨格筋 | 約13kcal | 70kgの男性で約28kg。基礎代謝全体の約22% |
| 脂肪組織 | 約4.5kcal | — |
| 肝臓 | — | 約1.8kgで、28kgの骨格筋と同じくらいの約360kcal |
| 肝臓・脳・心臓・腎臓 | — | 合わせて基礎代謝の6割近く |
そのうえで①は、減量中の体の変化をいくつかの場合に分けて試算しています。
| 想定(体重の変化) | 基礎代謝の変化(1日) | 6か月の合計と、脂肪に換算した量 |
|---|---|---|
| 筋肉+1kg・脂肪−3kg(−2kg) | +13kcal と −13.5kcal でほぼ相殺 | — |
| 筋肉はそのまま・脂肪−4kg(−4kg) | −18kcal | 3,240kcal ≒ 脂肪約460g |
| 筋肉−1kg・脂肪−3kg(−4kg) | −26.5kcal | 4,770kcal ≒ 脂肪約680g |
①は、筋肉を維持できた場合と1kg減った場合の差は6か月で脂肪約220g分であり、「無視できる差とは断言できないが、それほど大きな差ではない」としています。また、体重が減れば体を動かしやすくなり、同じ疲れ方で歩く速さが上がるなどして、減量に伴って下がった基礎代謝を補うことは「十分に可能」とも書いています。
①の著者は、減量しながら筋肉を増やすこと自体も、タンパク質を十分にとる・高強度の筋トレ・長時間の有酸素運動・糖質を控える、をすべて厳しく続けないと難しく、多くの人には現実的ではないという立場です。
結果②──筋肉の多い人を実際に測ると(②③④)
| 資料 | 対象 | 除脂肪量 | 基礎代謝(1日) | 除脂肪量1kgあたり |
|---|---|---|---|---|
| ② | 男性ボディビルダー14人 | 67.6kg | 1,712kcal | 25.4kcal |
| ③ 小さい群 | トップ選手8人 | 54.1kg | 1,719kcal | 31.9kcal |
| ③ 中間の群 | トップ選手14人 | 64.9kg | 1,883kcal | 29.0kcal |
| ③ 大きい群 | トップ選手7人 | 77.1kg | 2,123kcal | 27.6kcal |
| ④ | 相撲部員10人/運動をしていない男子大学生11人 | (要旨に記載なし) | 2,286kcal/1,545kcal(安静時代謝) | 両群で同程度 |
3つの研究に共通していたのは、除脂肪量が大きい人ほど基礎代謝の合計は大きいが、1kgあたりに直すと大きくはならない、という点です。②③では1kgあたりの値はむしろ小さく、④では両群で同程度でした。
- ②のボディビルダーの25.4kcalは、国立スポーツ科学センターが選手の基礎代謝を見積もるときに使ってきた28.5kcalや、②が引用した他の競技の選手の値(約28〜31kcal)より小さい値でした。②の著者は、ボディビルダーは除脂肪量に占める筋肉の割合が大きく、安静時の活動が低い筋肉の比率が高いことが影響している可能性が高いと考察しています。
- ③では、除脂肪量と基礎代謝の間に強い相関(r=0.83)があり、除脂肪量が小さい群では大きい群より、体重に占める内臓など(骨・脂肪・骨格筋以外)の割合が高かったと報告されています。著者は、1kgあたりの値の違いは体の組成の違いによると結論しています。
- ④は、相撲部員の高い安静時代謝は、筋肉や臓器の働きが活発になっているからではなく、筋肉・肝臓・腎臓などの絶対量が多いことで説明できるとしています。
読み取りに注意したい点として、③の本文では除脂肪量と1kgあたりの基礎代謝の関係が「有意な負の相関関係」と書かれている一方、値は「r=0.53」と符号なしで記載されています。図を確認できなかったため、ここでは本文の文言に従っています。
結果③──筋肉が増えたり減ったりしたとき(⑤⑥⑦)
⑤は、同じ人の筋肉が増減したときに睡眠時代謝がどう動くかを調べた、数少ない日本の研究です。
| 項目(16人の平均) | 1回目 | 2回目 | 変化(個人の幅) |
|---|---|---|---|
| 体重 | 108.4kg | 109.7kg | +1.3kg(−8.7〜+9.5kg) |
| 骨格筋(腕を除く) | 31.00kg | 30.18kg | −0.82kg(−3.3〜+3.6kg) |
| 睡眠時代謝(1日) | 2,306kcal | 2,243kcal | −63kcal(−602〜+388kcal) |
睡眠時代謝の変化との相関は、骨格筋の変化で r=0.28、肝臓で0.38と統計的にはっきりせず、腎臓の変化(r=0.53)だけが有意でした。著者は、腎臓の重さが睡眠時代謝の変化に影響している「可能性がある」と控えめに結論しています。
一方、⑥の統合分析(18試験)では、有酸素運動では安静時代謝に差がはっきりしなかった(+81.65kcal、統計的に有意でない)のに対し、筋トレでは比べた群より1日96.17kcal高かった(95%信頼区間45.17〜147.16kcal)と報告されています。ただし著者は、測り方がばらばらで、含まれた研究の偏りのリスクが高いと書いています。
また、このブログの過去記事にあった「7%」に近い数字は、⑦の総説の要旨に「10週間の筋トレで除脂肪量が1.4kg増え、安静時代謝が7%増える可能性がある」として出てきます。既存記事は「24週間」と書いていたため、⑦と同じ出どころかは確認できませんでした。⑦は総説で、7%の元になった個々の試験までは今回たどれていません。
⑦の数字(除脂肪量1.4kgで7%)は、①の「筋肉1kg=13kcal」で計算した量(1.4kgなら約18kcal)より大きく見えます。ただし除脂肪量は筋肉だけの重さではありません。⑥の96kcalも、要旨には筋肉がどれだけ増えたかが書かれていないため、筋肉の増加だけで説明できるのか、最後の運動から測定までの時間などの測り方が関わっているのかは分かりません。
この研究が言えないこと
- 「13kcal」は実測ではなく、計算に使う定数です。①は解説記事で、Elia(1991)がまとめた海外の値を引用しています。日本人の筋肉1kgを直接測った値ではありません。
- ②③④は「その時点の比較」です。筋肉の多い人と少ない人を比べたもので、筋トレで筋肉を増やした結果、基礎代謝がどれだけ増えたかを示すものではありません。身長・体重・競技も群ごとに違います。
- 対象は少人数の男性に偏っています。②14人、③29人、④21人、⑤16人で、いずれも男性です。女性や、運動習慣のない中高年が筋トレを始めた場合のデータは、今回の日本の資料には含まれていません。
- ⑤は筋トレの試験ではありません。約2年半の間に起きた体重の増減を前後で比べたもので、体重や筋肉を変える方法を決めて行った試験ではありません。筋肉の増減も人によってばらばらです。腕の筋肉は測定に含まれていません。
- 基礎代謝しか見ていません。運動そのもので使うエネルギー、運動後しばらく増える消費、体が軽くなって動きやすくなる効果などは、ここでの数字に含まれていません(①自身もこの点を指摘しています)。
- 測る条件が資料ごとに違います。基礎代謝(②③)、安静時代謝(④⑥)、睡眠時代謝(⑤)は条件が異なり、数字をそのまま横に並べて比べることはできません。
- ⑥⑦は日本人集団のデータではありません。⑥は65歳以上などを除いた海外の試験の平均で、偏りのリスクが高いとされています。⑦は総説で、元の試験の条件は確認できていません。
- 体組成計の数字の変化を、そのまま筋肉や基礎代謝の変化とは読めません。①は、家庭用の機器の値は推定であり、大きく減量したときなどは筋肉量の変化を正確にとらえられるか疑問が残るとしています。
実践の視点から
筆者はトレーニング歴約40年の実践者ですが、公的な資格は保有していません。以下は資料を読んだうえでの整理であり、指導ではありません。
資料を並べてみると、「筋肉を増やせば基礎代謝が上がる」という話は、筋肉の多い人ほど合計が大きいという意味では間違いではないものの、筋肉1kgあたりで増える量はかなり小さいように見えます。筋肉1kgで1日約13kcalという値は、①の試算では脂肪が3kg減ったときに下がる分(13.5kcal)とほぼ同じ大きさです。筋肉を1kg増やすこと自体が簡単ではないことも、①は強調しています。
一方で、筋肉の多い人の基礎代謝の合計が大きいことは②③④で確かめられています。ただし④では、筋肉だけでなく肝臓・腎臓などの量も多いことで説明できるとされています。
こうした資料からは、筋トレの価値を「基礎代謝を上げて脂肪を燃やすこと」に置くより、①も挙げているように筋肉の量を保つことや、日常生活の動きを落とさないことに置くほうが、資料の内容に近いと考えられます。⑥のように安静時代謝がもっと大きく増えたとする報告もありますが、測り方の違いを含めて、まだはっきりしていないと受け止めるのが妥当だと思います。感じ方や体の変化には個人差があります。
持病のある方、食事制限や運動について治療を受けている方は、自己判断で内容を変えず、医療機関や担当の専門職に相談することが勧められています。
まとめ
- 筋肉1kgが安静時に使うエネルギーは1日約13kcal、脂肪1kgは約4.5kcalとされています(①)。骨格筋は基礎代謝全体の約22%で、6割近くは肝臓・脳・心臓・腎臓が使っています。
- 筋肉+1kg・脂肪−3kgなら、計算上は基礎代謝の増減がほぼ相殺されます(①)。
- 筋肉の多いボディビルダーやトップ選手、相撲部員は基礎代謝の合計が大きい一方、除脂肪量1kgあたりの値は大きくならず、②③ではむしろ小さめでした(②③④)。
- 相撲部員の筋肉の増減は、睡眠時代謝の変化とはっきりした関係を示しませんでした(⑤)。
- 海外の統合分析では筋トレで安静時代謝が1日約96kcal高かったと報告されていますが、偏りのリスクが高く、日本人のデータではありません(⑥)。
「筋トレで基礎代謝が爆発的に上がる」と期待するより、筋肉を保つこと・動ける体を保つことの価値として筋トレをとらえるほうが、今回の資料の内容に近いと考えられます。
出典(一次資料)
- 田中喜代次,中田由夫.減量しながら筋肉量および基礎代謝量を高めることは可能か? 体力科学.2017;66(3):209-212.doi:10.7600/jspfsm.66.209 全文(J-STAGE)
- 山本祥子,高田和子,別所京子,谷本道哉,宮地元彦,田中茂穂,戸谷誠之,田畑泉.ボディービルダーの基礎代謝量と身体活動レベルの検討.栄養学雑誌.2008;66(4):195-200.全文(J-STAGE)
- 辰田和佳子,横田由香里,亀井明子,俵紀行,川原貴,田口素子,樋口満.エリート男性競技者の高い基礎代謝量は身体組成に起因する.体力科学.2012;61(4):427-433.全文(J-STAGE)
- Midorikawa T, Kondo M, Beekley MD, Koizumi K, Abe T. High REE in Sumo wrestlers attributed to large organ-tissue mass. Med Sci Sports Exerc. 2007;39(4):688-693. doi:10.1249/mss.0b013e31802f58f6 要旨(Europe PMC)
- Midorikawa T, Tanaka S, Ando T, Konishi M, Ohta M, Torii S, Sakamoto S. The Relationship between Changes in Organ-Tissue Mass and Sleeping Energy Expenditure Following Weight Change in College Sumo Wrestlers. Medicina (Kaunas). 2020;56(10):536. doi:10.3390/medicina56100536 全文(PMC7602072)
- MacKenzie-Shalders K, Kelly JT, So D, Coffey VG, Byrne NM. The effect of exercise interventions on resting metabolic rate: A systematic review and meta-analysis. J Sports Sci. 2020;38(14):1635-1649. doi:10.1080/02640414.2020.1754716 要旨(Europe PMC)
- Westcott WL. Resistance training is medicine: effects of strength training on health. Curr Sports Med Rep. 2012;11(4):209-216. doi:10.1249/jsr.0b013e31825dabb8 要旨(Europe PMC)
資金源・利益相反:①は「申告すべきものはなし」と記載。⑤は文部科学省の研究費(科研費)による支援を受け、利益相反はないと記載。②③は確認した範囲で資金源の記載が見当たらず、④⑥⑦は要旨のみの確認のため、資金源・利益相反は確認できていません。