飢えと渇き:飲食の測定と予測における問題点 | Virtual world

D. 自己報告による体性感覚

食欲的感覚の測定で最も一般的な方法は、自由記述式のアンケートや評価尺度による様々な体性感覚の自己報告によるものである。 空腹感、満腹感、食べたいという欲求、食べられそうな量についての質問が広く使われているが、喉の渇きや甘いもの、しょっぱいもの、脂肪分の多いものなど、より特定の商品を食べたいという欲求についての追加質問も珍しくはない。 この方法の有効性を支持する論文も発表されているが(63)、ゴールドスタンダードがないため、この方法の真の検証は不可能である。

自由記述式のアンケートによると、研究参加者はさまざまな感覚を経験し、それらを総称して空腹と呼んでいることがわかった。 これらには、胃(例:うなり、痛み)または頭(例:頭痛、軽い頭痛、めまい、集中力の低下)に直接関連する感覚、より一般的な感覚(例:脱力感、不安、吐き気)、および水分バランスに関するもの(例:口の渇き、口の水)など他の感覚系に起因する感覚(64、65)などが含まれる。 経験する感覚に個人差があるのか、それとも単に共通の語彙がないのか、研究参加者が結果を報告する訓練をしない限り、この質問からどのような洞察が得られるかは不明である。 先に述べた文献レビューが正確であれば、食欲の感覚は摂食行動にほとんど寄与しないか、感覚は重要な決定要因であるが、適切に測定されていないと結論づけざるを得ないだろう

この問題は、喉の渇きについても同様に複雑である。 脱水に関連する報告としては、口腔内の感覚(例:口やのどの乾燥、ひび割れ乾燥唇)一般症状(例:疲労感、イライラ)、他の感覚系への帰属(例:食欲不振)、口腔以外の部位(例:軽い頭痛、めまい、頭重感)(66)などがあげられる。 特に、口腔乾燥に基づく報告と、より具体的な動機づけの状態との区別は、共通の問題である(3, 67-69)。 最近、この感覚に関連する語彙を調査したところ、喉の渇きの反対を表す簡単に入手できる用語がないことが明らかになった。 この問題に直面した後、何人かがquenchedという用語を提案したが、これはこの感覚を日常的に感じている参加者が容易に認める用語ではないし、非特異的である。 このように、異なる感覚を問うことには生理学的・理論的な根拠があるかもしれないが、研究者が期待するように研究参加者がそれらを区別しているとは限らないというのが、第二の問題である。 例えば、空腹と満腹は単純に一つの連続体の対極にあるのではなく、実際には異なる生理学的調節システムを持っているとしばしば議論されます。 したがって、特定の食べ物や飲み物を摂取した後、両者は独立して変化する可能性があります。 しかし、訓練を受けていない研究参加者は、そのような識別ができない可能性があり、実際、2つの質問に対する回答が直感的に共変しないと、良心的であると見なされないことを懸念する可能性がある。 最近行われた8週間のクロスオーバーデザインの摂食試験で、空腹感と満腹感をもたらすシステムにさまざまな影響を与えると予想される飲料の摂取を義務付け、参加者にこれらの感覚を1時間ごとに報告するよう依頼した。 参加者は、BMIが18-23(N=15)または27-35(N=19)の18-40歳の体重が安定している男女34人である。 ベースライン6週目、8週目の3つの時点でテストされた個人の回答が図5に表示されている。 これらの評価は互いに鏡像であり、この2つの質問からユニークな情報は得られないことが明らかである。 これは他の研究からも明らかである(70)。

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ベースライン、果物や野菜の消費を含む介入の6週目と8週目における34人の健康な成人からの平均空腹(下のx軸から上昇)および満腹(上のx軸から低下)評定を示す。 評価は10:00から22:00の間に100mmのVASで得られた。

研究者側にも明確さが欠けている。 特に食欲感の構造を探るために行われた最近の研究では、参加者に「空腹と満腹を同時に感じることは可能か」と質問した(34)。 参加者は可能であると答え、この見解を反映したコメントとして、退屈が原因で食べてしまうことがあり、そのため多少空腹であるが、それでも比較的満腹感がある、あるいは何かを切望することがあり、ある程度空腹であるが満腹感もある、という記述を行った。 これらの例は、空腹というよりも、食べたいという欲求に近いようですが、参加者と研究者の両方から、空腹を反映していると考えられています。 空腹が食べることへの一般的な動機と定義されるなら、これは妥当かもしれませんが、ではなぜ食べたい欲求や空腹に関する質問がなされるのでしょうか。

後者の点は、食欲の評価の分析に関するより広い問題を提起します。 前述のように、一般的には4つの質問がなされるが、8つ以上の質問が含まれることもまれではない。 いずれにせよ、研究デザインの観点からは、先験的に仮説が提示されている感覚のみが含まれ、分析されるべきです。 もし、特定の仮説が検証されていないのであれば、ポストホック分析では、第1種の過誤の確率を減らすための補正が必要である。 このことはほとんど報告されておらず、弱いものではあるが、複数の質問のいずれに対しても統計的に有意な効果が認められている。

最も一般的なのは、試験参加者が目的の食品、飲料、混合物を規定量摂取し、その後一定期間食欲の感覚を自己報告する前負荷試験で評価を得ることである。 多くの場合、消費量を決定するために、前負荷の後しばらくして無制限に挑戦用の食品、飲料または混合物が提示される。 このような設計に基づくモデルを図 6 に示す。 横軸は時間、縦軸は空腹感または喉の渇きである。 消費閾値」線は、個人が食べ物や飲み物を求める十分な動機付けができる感覚レベルを示している。 仮説のプロットに示されるように、飲食の後、空腹感や喉の渇きは減少する。 減少の大きさは、摂取された食物や飲料の特性(例えば、感覚的、物理的、栄養的)と消費者の特性(例えば、認知状態、健康状態)によって決定される。 空腹感や喉の渇きは、一旦頂点に達した後、回復に向かう。 このモデルは、摂取イベント後の感覚低下の大きさとリバウンド時間の関数が、消費閾値を再び超え、次の食事機会が開始される時期を決定すると予測する。

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前負荷パラダイムにおける食欲変化の理論モデル

前負荷設計により生成されるデータの解析は速度、時間およびイベントの指標に基づいて行われる。 前者には、摂食イベント内の感覚の変化率やリバウンド感覚の変化率などの変数が含まれる。 摂食イベント内の変化は、摂食の微細構造に関する研究の焦点となっている(5, 71, 72)。最近の研究では、こうした食欲の指標に遺伝的基盤がある可能性が示唆されている(73)。 時間変数には一般に飲食イベントの持続時間と摂取イベント間インターバル(リバウンド時間)が含まれ、イベントエンドポイントの例には摂取イベントの数とその構成がある。 1つは最初の摂取イベント(すなわち、前負荷)である。 この構成要素は、ポーションサイズが消費量の決定要因であり(74、75)、特に飲料で(76、77)、肥満の発生と一致して増加しているという証拠から、かなりの研究の焦点となってきた。 しかし、「食事」のサイズに注目する強い生物学的論拠(19、20)にもかかわらず、我々は、2つの主要な理由のために、モデルのこの側面を強調することは、ヒトにおいて十分に正当化されないかもしれないことを示唆する。 第一に、前負荷試験は、その設計上、短い期間にわたって治療効果を測定する。 したがって、このような研究では、通常、一日の後半またはより長い間隔にわたって起こる代償的な食事反応を捉えることができない。 完全ではないものの、強い代償作用が子供 (78) および大人 (27) で記録されている。 小児を対象とした試験では、3回の「食事」と3回の「間食」に相当する1日6回の時点で食品が提供された。 変動係数は各食事イベントで非常に高かったが、6つのタイムポイントで平均化すると著しく減少した。 このように、大きな食事イベントの後には小さな食事イベントが続き、その逆もまた然りである。 成人研究では、参加者が自由生活者であることを除いて、同様のデザインで行われた。 個々の摂食イベントで高い分散が見られるが、一日かけて著しく減少するという同じパターンが観察され、連続した摂食イベント間の相関はすべて負であった。 その結果、ある食事でのエネルギー摂取量は、たとえ高くても、より長い時間枠でのエネルギー摂取量を予測することはできない。 第二に、この事実のためか、食事のサイズは、太りすぎ/肥満の傾向の発生と有病率において、あまり病因的な役割を演じていないようである。 1977-78年の全国食品消費量調査および1994-1996年の個人による摂取量継続調査(CSFII)のデータによると、この20年間に食事のサイズはほとんど変化していないことが示されている(79)。 男性では、自己申告による朝食、昼食、夕食のエネルギー摂取量の変化の平均は、それぞれ36kcal、50kcal、-59kcalであった。 女性では、26kcal、31kcal、-74kcalであった。 一方、これらのデータから、男性と女性では、1日あたり約0.6回の食事イベントの頻度が増加していることが明らかになった。 この追加摂取イベントは比較的高エネルギーであり、研究期間中のエネルギー増加量268kcalに対して、男性では241kcal、女性では160kcal(143kcalの増加)となっている。 したがって、ポーションサイズの寄与は否定できないが、より大きな問題は食事頻度にあるようである(80-82)。 CSFIIのデータは現在10年以上前のものであり、現在の食事頻度を過小評価している可能性がある。 我々の試験の参加者は、平日と週末にそれぞれ平均7.8±0.4と7.6±0.4の摂食イベントがあった。

図6で概説したモデルが正しく、食事サイズが正のエネルギーバランスへの主要な寄与因子でない場合、食事頻度を決定し得るので、リバウンドする空腹または渇きの速度が重要である可能性がある。 このモデルのこの段階のダイナミクスを調べるために、2つの文献調査を行った。 1つは、飢餓と摂食に焦点を当てた研究で、PubMed検索で飢餓、食事、食欲、前負荷、ヒトという用語を含み、1995年から2005年に発表された論文に限定して調査しました。 臨床集団に基づく論文や、食欲の評価を経時的に報告していないものは除外した。 この結果、包括的ではないが、偏りのない15報の論文が得られた。 参加者の特性(例:性別、BMI)または検査条件(例:異なる回答形式、時間帯)別にデータを提示した論文は、これらの条件または属性の影響を調べるために、別の(合計44の)データセットとして含まれた。 したがって、データセットは厳密には独立しておらず、正式なメタアナリシスは行わず、文献の批判的レビューのみが行われた。 喉の渇きと飲水について、thirst, drink, beverage, fluid, appetite, preload and human という用語で並行検索を行った。 その結果、わずか 4 件の論文と 8 件のデータセットが見つかった。 また、飢餓の場合とは異なり、高張食塩水の注入や熱ストレスなどの介入を伴わない喉の渇きの感覚を追跡する実験パラダイムはほとんどありませんでした。 図7は、前負荷摂取後の経過時間における空腹感の強さの評価を、応答尺度のパーセントで表した散布図である。 データは、一次関数(最小二乗回帰線表示)により最もよく記述される(R2=0.64)。 連続する時間点間の傾きに差はなかった。 この関数は、被験者やパラダイムの特性によってほとんど変化しない。 図8は、この関数が様々な条件下で驚くほど安定していることを示している。 これらのデータは、刺激に対するコントロールがさまざまな異なる研究から抽出されたものであるため、前負荷エネルギー量に関するパネルはエネルギー源を区別せず、多量栄養素に関するパネルは食品形態を分離しないことを強調する必要がある。 したがって、独自の相互作用効果が考えられるが、プロットされた条件間の一貫性から、その可能性は低いと思われる。 のどの渇きに関するより限定的な知見を図9に示す。 この結果は、水分補給システムに現在のストレスがない場合、リバウンド関数の傾きは空腹時のものと同様であるが、ストレス要因があると傾きが大きくなることを示している。 Figure 10は、異なる空腹時のデータセットの傾きの5%および95%を表す関数を示している。 重要な発見は、分散がないことである。 その結果、この測定方法は感度に欠けるようである。 もし、空腹感の評価が前負荷摂取の120分後に得られたとすると、予想される変動は、回答スケールの5%のオーダーに過ぎないだろう。 このことは、治療効果の測定を難しくしているが、リバウンド空腹感、そしておそらく喉の渇きが非常に信頼できることを示している。 ベストフィット回帰線の平均勾配は0.17±0.01である。

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1995年から2005年に発表された研究の文献検索から、スケールのパーセントとして表された空腹感の評価の散布図にフィットした最小二乗回帰線。

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1995年から2005年に発表された研究の文献検索から、尺度のパーセントとして表された空腹感の評価にフィットした最小二乗回帰直線。 データは選択された試験条件によって分けられています。

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1995年から2005年の間に発表された研究の文献検索から得られた、尺度のパーセントとして表された渇き評価の散布図にフィットした最小二乗回帰直線。

1995年から2005年の間に発表された研究の文献検索から得られた尺度のパーセントとしてプロットした空腹データの第5および95パーセントの勾配。

リバウンド感覚の一貫性は、摂取イベント後の感覚直下を知ることで、消費閾値を超え、次の食事イベントが始まるであろう時間を合理的に正確に推定することができるはずであることを示唆します。 このことは、厳密にコントロールされた実験室ベースの研究によって、いくつか証拠が得られている。 その一例が、大栄養素の満腹効果の差を調べる試験である。 等エネルギー負荷による急性の空腹感軽減の順位は、タンパク質 > 炭水化物 > 脂肪で、これは次の自発的な食事要求までの遅延の順位と同じであった (83). 同様の知見は、食物の形態を変えた(すなわち、全果物、フルーツソース、フルーツジュース)前負荷でも観察された(84)。 いずれの場合も、次の食事要求の前に空腹感の評価は一定のレベルに戻った。 我々は最近、この後者の研究から摂取前の口渇評価についてデータを分析し、また、3つの食品形態の摂取後の自己報告による口渇が、次の摂取イベントの前に共通の強さに達することを発見した(未発表データ)、この発見は他の人々も報告している(31)。 このようなプリロードデザイン研究のバリエーション、すなわち、チャレンジ「食事」のタイミングが研究者によって課されるのではなく、参加者によって決定される場合、摂取は食欲に対する治療効果を明らかにしないことが多いことに留意すべきである。 これらの例では、食欲の評価に差があるにもかかわらず、チャレンジミールの摂取に治療効果が観察されなかった。 摂取に対する効果は、挑戦食が個人の消費閾値に達する前に提示された場合に、より明白となる。 しかし、主に固定摂取デザインを用いた10年間の偏りのない文献調査によると、食欲評価と摂取の間に強い関連を報告したのは約15%のみであった(85-109)。 この矛盾と、自分では食べないのに食べるように仕向けるという新規性を考えると、固定間隔試験から得られた知見を自由生活者の行動に外挿することは問題がある。

これらの問題は別として、摂取イベントのタイミングの予測は、消費閾値もモデルの動的要素であるという事実によって複雑になる。 一般的な経験では、非常に嗜好性の高い食品や飲料に触れたり、エネルギーや水が限られていたり豊富にあることを予期して利用するなど、さまざまな条件下で変化することが示されている。 確かに、単に食べ物が手に入りやすいかどうかによっても制約を受ける。 実際、このような影響により、自由生活者は空腹や喉の渇きがないときに摂取したり、これらの感覚が強いときに摂取しなかったりという不適切な摂取活動を行うことが観察されている(4、33)。 参加者は、これらの感覚に関する質問と、2日間(平日と週末の1日)に次の1時間に飲食する確率に関する質問に回答するよう求められた。 後者の質問は、摂取の意思決定における食欲的影響と非食欲的影響の寄与を捉えることを意図したものである。 自己申告による空腹感と食べる確率の相関、および自己申告による喉の渇きと飲む確率の相関は、過去4時間の間に他の摂取事象が先行しなかったすべての飲食事象について計算された。 空腹感と食べることの4、3、2、1時間前の相関係数は、0.66、0.60、0.52、0.48であり、空腹感の影響はこの時間帯に増加するというよりむしろ減少し、全体として空腹感は食べる確率の分散の約1/3を占めていることが示唆された。 喉の渇きと飲む確率の相関係数は、0.68、0.50、0.52、0.49であった。 したがって、時間の経過とともに明確な傾向は見られず、全体として、喉の渇きは飲む確率の分散の約3分の1を占めてもいる。 全体として、空腹と口渇はそれぞれエネルギーと水分摂取の弱い予測因子でしかない(4、31、33、110)。摂取を誘導する役割が環境の影響に圧倒される可能性があるからである(100、111、112)。 これは、運動選手(113)や高齢者(114, 115)などの脱水のリスクのある個人、または血液透析中の末期腎臓病患者(116)などの過水状態における口渇に特に当てはまるかもしれない。

食欲的感覚に関する明確な語彙がなく、推定上の恒常性生理過程と感覚報告の間の関連性も限られており、測定感度も悪いことから、それらが摂食に対して弱い予測力しか提供しないということは驚くことではない。 これらの観察結果は、測定方法が不適切なためなのか、食欲の感覚が摂取に及ぼす影響の真の限界なのか、あるいはその両方なのか、さらに検討する必要があります。 このような特性を持つ測定法は、関係がほぼ決定論的である他の多くの分野(例えば、工学、生理学、生化学)では容認されないだろう。 しかし、他の研究者が指摘するように、摂取行動は確率的であるため(117)、同じ基準は現実的でない可能性がある。 このことは、現在の方法を正当化するものではなく、むしろ測定上の課題が大きいことを示唆しており、これらがよりよく満たされるまでは、食欲の感覚の意味するところを非常に慎重に解釈することが保証される

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