日経グッデイ

メタボ・肥満解消に効果!「代謝アップ」大作戦

短時間睡眠はなぜ「太りやすい」のか?

実験で分かった「睡眠不足」と「食欲」「代謝」の深い関係

 村山真由美=フリーエディタ―・ライター

 仕事や家事に追われて十分な睡眠時間が確保できない……。寝付きが悪い、途中で目覚めるなどで寝た気がしない……。こんな悩みを持つ人は多いだろう。睡眠不足が積み重なる「睡眠負債」の怖さに注目が集まっているが、そうした状態になると、集中力が低下したり、疲れやすくなったりするだけでなく、様々な体への影響があるという。その一つが、肥満のリスクが高まることだ。早稲田大学と花王の研究により、そのメカニズムが分かった。研究を行った早稲田大学名誉教授の内田直さんらに話を聞いた。

睡眠時間が短いと活動時間は長いのに太りやすい

 体重の増減は、エネルギーの摂取と消費のバランスが崩れたときに起こる。そして、睡眠時は活動量が少ない分エネルギー消費量が少なく、起きているときは活動量が多い分エネルギー消費量が多い。つまり、以下のように考えるのが自然なように思う。

睡眠時間が短い → 活動時間が長い → エネルギー消費量が多い → やせる

睡眠時間が長い → 活動時間が短い → エネルギー消費量が少ない → 太る

 しかし、平均睡眠時間とBMI(*1)の関係を調べた研究によると、睡眠時間が7~8時間の場合が最も肥満が少なく、それより短くても長くても肥満が増えるという(*2)。先ほどの考えに基づくと、睡眠時間が短いのに肥満になることの説明がつかない。

 そこで、「短時間睡眠がなぜ肥満につながるのかを、エネルギー代謝の面から解明しようと考えました。それが、この研究の始まりです」(内田さん)

 内田さんらが健康な若い男性9人で、以下2つの睡眠パターンを比較したところ(*3)、いろいろなことが分かったという。

  • 3日間の3.5時間睡眠+1日のリカバリー睡眠(7時間)
  • 3日間の7時間睡眠+1日のリカバリー睡眠(7時間)

 これから紹介するグラフは、3日目の夜7時から翌日のリカバリー睡眠後(5日目)の夜7時までの48時間の、エネルギー消費量、深部体温(直腸温)、空腹感(アンケートによる主観的な評価)について、2つの睡眠パターンを比較したものだ。一つひとつについて、解説していこう。まずは、睡眠時間の短縮と「エネルギー消費量」の関係を示したグラフ(図1)だ。

図1~3はHibi M,et al.Scientific Reports. 2017;7:39640の「Figure 1」「Figure 2」を日経Gooday編集部が改変して作成
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 「エネルギー消費量はどちらも寝ている間は下がりました。つまり、夜間は3.5時間睡眠のほうが起きている時間が長いためエネルギー消費量は多くなりました。しかし、日中は3.5時間睡眠のほうがエネルギー消費量がわずかながら少ない状態が続いたため、48時間トータルでは両者に大きな差は出ませんでした」(花王ヘルスケア食品研究所の日比壮信さん)

 この研究では、メタボリックチャンバー(部屋型の代謝測定装置)という装置を使い(第3回「『連続して運動する』より『細切れに立ち歩く』方が脂肪は燃える!」参照)、エネルギー消費量だけでなく、糖質、脂質、たんぱく質がどれだけ利用されたかも測定している。その結果、脂質の利用量にも差は出なかったという。

*1 肥満度を表す指標として用いられている体格指数で、[体重(kg)]÷[身長(m)の2乗]で計算する。
*2 Taheri S, et al.PLoS Med. 2004;1(3):e62.
*3 対象者:若い健康な男性9人(平均年齢23.2歳、平均BMI22.2)/試験方法:ダブルブラインド・クロスオーバー試験/測定装置:メタボリックチャンバー(部屋型の代謝測定装置)、脳波測定計、直腸温度計/試験条件:決まった食事の生活をする中で、2週間の休止期間を挟んで、以下のAかBの試験条件をランダムな順番で実施。3日間の睡眠と翌日のリカバリー睡眠を含む48時間、代謝への影響をメタボリックチャンバーで測定。
[試験条件A]3日間の3.5時間睡眠+1日のリカバリー睡眠(7時間)
[試験条件B]3日間の7時間睡眠+1日のリカバリー睡眠(7時間)
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 続いては、睡眠時間の短縮と「深部体温」の関係を示すグラフ(図2)だ。

 「深部体温は、3.5時間睡眠の場合も7時間睡眠の場合も、夕方から夜にかけて徐々に下がり、朝から夕方にかけて上がるというリズムを描きましたが、3.5時間睡眠の翌日は、朝から夕方にかけての深部体温が低くなっていました。体温が低いということは、代謝が低い状態になっていたと考えられます」(日比さん)

 体温が低いと脂肪分解酵素であるリパーゼの働きが悪くなり、脂肪が燃えにくくなることが分かっている。

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 睡眠時間の短縮と「空腹感」の関係はどうだろうか(図3)。

 「3.5時間睡眠の翌日は空腹感が強い傾向にあり、特に寝る前が顕著でした。しかし、面白いことに、リカバリー睡眠後は差がなくなっていました」(日比さん)

 さらに、それぞれの睡眠を3回続けた後(4日目)の朝とリカバリー睡眠後(5日目)の朝に血液検査をしたところ、3.5時間睡眠後はPYYという食欲を抑制するホルモンの分泌量が減っていて、リカバリー睡眠後は元に戻っていることが分かった(図4)という。

花王提供のデータをもとに日経Gooday編集部が作成
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睡眠不足になると食欲抑制ホルモンの分泌が減り、食欲が増す(c)bowie15-123rf

 これらから分かることは、「短時間睡眠が続くと、その分活動時間が増えても代謝が落ちるため、1日のエネルギー消費量は通常睡眠(7時間睡眠)と変わらない。しかし、食欲抑制ホルモンの分泌が減るなどして『食欲が増す』ということです。つまり、睡眠不足はエネルギー摂取量に影響して体重を増やす方向に働くと考えられます」(内田さん)

よい睡眠は「時間帯」が重要

 短時間睡眠は肥満のリスクを高めることは分かった。では、実際にどのくらいの睡眠時間をとればいいかというと個人差や年代差も大きいが、厚生労働省の「健康づくりのための睡眠指針 2014」によると、夜間の睡眠時間は25歳で約7時間、45歳で約6時間半、65歳で約6時間だと分かっている。また、冒頭でも紹介した通り、睡眠時間が7~8時間の場合が最も肥満が少ないという研究もある。人にもよるが、6~8時間を目指すとよさそうだ。だが、諸事情で十分な睡眠時間が確保できない日もある。そういう場合はどうしたらいいのだろうか。

短時間しか眠れない場合は、早く寝て早く起きたほうがいい(c)Rommel Canlas-123rf

 「例えば、3時間しか寝られない場合、時間帯を調節できるのであれば、夜の3時に寝て6時に起きるよりも、夜11時に寝て夜2時に起きるほうが体のダメージは少ない可能性があります。なぜなら、夜11~2時の時間帯は、眠りを安定させるメラトニンの分泌が多い一方、活動に適したホルモンであるコルチゾールの分泌は少ないからです」(内田さん)

 つまり、同じ短時間睡眠なら、早く寝て早く起きるほうが睡眠の質がいいと考えられるのだという。

 これには、体内時計が密接に関わっている。私たちの体には1日周期でリズムを刻む体内時計が備わっている。これを概日リズム(サーカディアンリズム)という。

 「例えば深部体温。先ほどのグラフを見ると分かるように、私たちの体温は、朝から夕方にかけて上がり、夕方以降下がるという一定のリズムを持って変動しています。これは、起きていても寝ていても関係なく、朝になったら上がり、夕方以降に下がるというリズムを刻みます。深部体温のほかに、レム睡眠(浅い眠り)の出現や、睡眠と関係するホルモンの分泌量にも一定のリズムがあります」(内田さん)

 概日リズムと睡眠の関係について、一つずつ見ると次のようになる(図5)。

内田さん提供の資料をもとに日経Gooday編集部が作成
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体温

夜の12時ごろから徐々に下がり、朝9時ごろから上がる。「体温が下がるということは、夜は代謝を低下させて体を休めているということです」(内田さん)

レム睡眠(浅い眠り)

レム睡眠とノンレム睡眠は交互に現れて睡眠周期を形成するが、「深い眠りであるノンレム睡眠は寝始めに多く出現するのに対し、浅い眠りであるレム睡眠は明け方から午前中にかけて多く出現します。この明け方から午前中とは、睡眠後半という意味ではなく、その時間帯という意味です」(内田さん)

メラトニン

「メラトニンは眠りを誘う作用があり、睡眠を安定させる役割を果たすホルモンですが、夜中の2時から3時ごろをピークに分泌されます」(内田さん)

コルチゾール

「コルチゾールはストレスホルモンで、敵がやってきたときにそれに構えるような体内の状態を作ります。つまり、活動に適したホルモンですが、これは、明け方から午前中にかけて多く分泌されます」(内田さん)


 これらを見ると、夜11時ごろに寝て朝6時ごろに起きることは、自然な体のリズムにマッチしていることが分かる。

 「今回の実験の7時間睡眠はまさに夜11時~朝6時に行いました。一方、3.5時間睡眠は夜中の2時半に寝て6時に起きるというものでした。つまり、前半を断眠したということ。私たちが眠りにつくと、まずノンレム睡眠(深い眠り)が現れ、次にレム睡眠(浅い眠り)が現れます。夜中に寝ると、レム睡眠がピークになる明け方にノンレム睡眠が現れてしまうため、ノンレム睡眠が圧迫されて眠りの質が低下してしまいます」(内田さん)

 睡眠時間に適した時間帯に眠らないことは、自然な体のリズムに逆らうことだ。それが、体に悪影響を与えることは想像に難くない。

 近年、予防のジャンルではこの体のリズムに注目が集まっている。食事の場合、同じ食事内容でも、夜遅く食べると太りやすくなることが分かっている。(第10回「『そんなに食べていないのにやせない』人が、まずやるべきこと」参照)。睡眠も同様だ。短時間睡眠を含め、睡眠に適した時間に眠らないと太りやすくなるというわけだ。

 ところで、この実験では、短時間睡眠の翌日は空腹感(食欲)が強まっていたが、1日リカバリー睡眠をとった後は元に戻っていた。この結果を見て、「平日に睡眠不足が続いても、土日によく寝れば大丈夫なんじゃないか?」と思った人もいるかもしれない。

 しかし、「この実験の被験者は20代の若者です。彼らは若いのでリカバリー能力が高かったということが十分考えられます。中高年で実験したら、食欲が元に戻るのにもっと時間がかかったかもしれません。短時間睡眠の日がたまにあったとしてもそれを毎日続けるようなことはせず、なるべく早く正常な睡眠リズムに戻したほうがいいでしょう」(内田さん)

運動習慣のある人は睡眠の質がいい

適度な運動をすることで、睡眠の質の改善が期待できる(c)Andrei Zaripov-123rf

 もう一つ、気になることがある。年をとると若い頃に比べて寝付きが悪くなったり、眠りが浅くなったり、明け方に目が覚めたりする。つまり、長く寝ていられなくなる。そういう人はどうしたらいいのだろうか。

 「運動と睡眠には深い関係があります。日中の運動量が増えると深い睡眠が増え、寝付きがよくなり、中途覚醒が減るといわれています。また、運動習慣がある人は運動習慣のない人に比べて睡眠の質がいいことも分かっています」(内田さん)

 運動は睡眠の質を改善するだけでなく、体に様々な変化をもたらしているだろうと内田さんは言う。

 「眠れなくて病院を受診すると睡眠薬が投与されます。飲むと夜眠れるようになりますが、少し日中眠くなったり、だるくなったりして運動量が減ります。日中の運動量が減ると夜間の睡眠の質が低下します。すると、さらに睡眠薬が出ます。このループは、実際の臨床の中では結構起こっています。しかし、私は睡眠だけを見るのではなく、運動や食事などを含めた生活習慣の改善を含めて睡眠の質を上げていくことが大切ではないかと思っています」(内田さん)

“ロバストな体”は規則正しい生活から

 私たちの体は加齢により「調整力」が低下する。それが、肥満や睡眠をはじめとする体全体の健康に影響を与えていると内田さん。

 「何かあってもすぐに回復できる体を“ロバストな体”といいます。これは頑丈とか壮健な体という意味ですが、ロバストな体をつくるには、食事、運動、睡眠をバラバラに考えるのではなく、複合的に考えることが大切です」(内田さん)

 そのために、最も簡単なのは「体の自然なリズムに合わせて生活する」ことだと内田さんは言う。現代人は体内時計が乱れている人が多いと聞いたことはないだろうか。体内時計の乱れを調節するのに一番いいのは睡眠リズムを整えることだという。やせたい人は、まず睡眠を見直すという「スモールチェンジ」をしてみてはいかがだろうか。

内田直(うちだ・すなお)さん
早稲田大学名誉教授、すなおクリニック院長
内田直(うちだ・すなお)さん 滋賀医科大学を卒業し、1983年より東京医科歯科大学で精神科臨床研修を行った後、睡眠研究を開始。1990年より2年間カリフォルニア大学ディビス校医学部精神科睡眠研究室で研究を行った。1992年より10年間、東京都精神医学総合研究所で睡眠研究を行う。この時期に精神障害者スポーツについての研究も行った。2003年、早稲田大学スポーツ科学学術院教授となり、運動と睡眠の関係、アスリートの睡眠と生体リズム、うつ病運動療法などを研究してきた。2017年4月から、すなおクリニック院長として臨床活動に専念している。
日比壮信(ひび・まさのぶ)さん
花王 開発研究第2セクター ヘルスケア食品研究所 主任研究員
日比壮信(ひび・まさのぶ)さん 1997年筑波大学大学院医科学研究科修了。同年森永製菓入社。農学博士(2003年)。2004年花王入社。ヘルスケア第1研究所健康機能評価センターへ配属。食品の機能性評価およびヒトのエネルギー代謝研究に従事。2013年コロンビア大学客員研究員。2014年より現職。食品成分の摂取がヒトの健康状態に与える影響の解明についての研究に取り組んでいる。