カロリー計算機：TDEEから1日の目標カロリーを算出

カロリー計算機とは何ですか？

カロリー計算機は、1日に人が使う食物エネルギー量を推定し、選択した体重変化率に合わせてその値を調整します。このツールは、基礎代謝量（BMR）、1日の総エネルギー消費量（TDEE）、1日のカロリー目標という3つの数値を算出します。体重変化率はユーザーが入力します。このツールはその変化率をエネルギー量に換算するものであり、変化率、赤字量、摂取量を提案するものではありません。

食品表示で数えられる「カロリー」はキロカロリー（kcal）です。1キロカロリーは、1キログラムの水の温度を1℃上昇させるエネルギーであり、正確に4.184キロジュールに相当します。

カロリーの計算式

計算は3段階で行います。

ステップ1：基礎代謝量。 BMRは、活動を加える前に、身体が安静時に使うエネルギーです。このツールでは、Mifflinと共同研究者が1990年にAmerican Journal of Clinical Nutritionで発表したMifflin-St Jeor式を使います。体重はキログラム、身長はセンチメートル、年齢は年で入力し、結果は1日あたりのkcalで示します。

$BMR_{men} = 10w + 6.25h - 5a + 5$

$BMR_{women} = 10w + 6.25h - 5a - 161$

2つの係数セットは、最後の定数+5または−161だけが異なります。

ステップ2：1日の総エネルギー消費量。 TDEEは、身体活動レベル（PAL）をBMRに乗じた値です。PALは、総エネルギー消費量と安静時エネルギー消費量の比率です。TDEE = BMR × PALという関係は、FAO/WHO/UNUの報告書Human Energy Requirements（ローマ、2001年、刊行2004年）の第5章に基づいています。

$TDEE = BMR \times PAL$

ステップ3：体重変化の調整。 体重変化の週あたりの割合は、1958年にMax Wishnofskyが発表した体組織のエネルギー換算値、体重1ポンドあたり3,500 kcalを使って、1日あたりのエネルギー差に変換します。このツールが使うメートル法の定数7,700 kcal/kgは、その値を丸めて言い換えたものです。

$\text{毎日の調整量} = \frac{\text{週あたりの変化量} \times \text{単位あたりのkcal}}{7}$

$\text{対象} = TDEE + \text{毎日の調整量}$

週あたりの変化率には正負の符号があります。ゼロの場合、目標値はTDEEと等しくなります。負の値は目標値を下げ、正の値は目標値を上げます。

活動係数

このツールでは、McArdle、Katch、KatchのExercise Physiologyに表として示された段階に基づき、5つの固定係数を用意しています。

これら5段階は測定値ではなく、慣例的な区分です。また、FAO/WHO/UNUの区分とも異なります。同区分は、座位中心または軽い生活様式では1.40～1.69、活動的な生活様式では1.70～1.99、活動量の多い生活様式では2.00～2.40です。5段階のうち1.2と1.375は、FAOの座位中心の下限1.40を下回り、最上位の1.9も活動量の多い区分を下回ります。1.2の代わりに1.40を使うと、結果は約17％上がり、1日の目標値も同じkcal分だけ変わります。

1日のカロリー目標の計算方法

メートル法の例。 年齢30歳、身長175 cm、体重70 kgの男性で、活動量は中程度、選択した変化率は週−0.5 kgです。

$BMR = 10(70) + 6.25(175) - 5(30) + 5 = 1{,}648.75$

$TDEE = 1{,}648.75 \times 1.55 = 2{,}555.56$

$\text{毎日の調整量} = \frac{-0.5 \times 7{,}700}{7} = -550$

$\text{対象} = 2{,}555.56 - 550 = 2{,}005.56$

このツールは、BMRを1,649 kcal/日、TDEEを2,556 kcal/日、調整量を−550 kcal/日、目標値を2,006 kcal/日と表示します。週あたりのエネルギー差は、−0.5 × 7,700 = −3,850 kcal/週です。

ヤード・ポンド単位系の例。 年齢35歳、身長5 フィート 4 インチ (1.63 m)、体重150 lb (68 kg)の女性で、活動量は軽度、選択した変化率は週−1 lb (-0.45 kg)です。式はセンチメートルとキログラムを使うため、まず身長と体重を換算します。64 in × 2.54 = 162.56 cm、また150 lb × 0.45359237 = 68.04 kgです。

$BMR = 10(68.04) + 6.25(162.56) - 5(35) - 161 = 1{,}360.39$

$TDEE = 1{,}360.39 \times 1.375 = 1{,}870.53$

$\text{毎日の調整量} = \frac{-1 \times 3{,}500}{7} = -500$

$\text{対象} = 1{,}870.53 - 500 = 1{,}370.53$

このツールは、BMRを1,360 kcal/日、TDEEを1,871 kcal/日、目標値を1,371 kcal/日と表示します。

表示される数値はキロカロリー単位の整数に丸められ、式の行に示される身長と体重は小数第2位までに丸められます。計算自体は丸める前の値で行うため、手計算でやり直すと最後の桁が1異なる場合があります。

推定値の限界

3つの各段階にはそれぞれ誤差があり、それらが積み重なります。

• BMRの式は集団データに基づく推定式です。 Mifflin-St Jeor式は、年齢19～78歳の健康な成人498人を対象に適合させたものです。小児、青年、妊娠中、またはその年齢範囲を超える成人については検証されていません。Frankenfieldらによる2005年の系統的レビューでは、肥満ではない成人の約82％、肥満成人の約70％で、実測した安静時代謝量を10％以内で予測しました。個人差による誤差は20％を超えることがあります。
• 除脂肪量ではなく、体重全体を使います。 筋肉は脂肪より安静時のエネルギー消費が多いため、体脂肪率が高い人では式の値が高めに出やすく、同じ体重で筋肉量が非常に多い人では低めに出やすくなります。
• 厳密な基礎代謝量ではなく、安静時代謝量を推定します。 1990年の研究では、BMRという名称が示唆する厳密な基礎条件ではなく、安静時の人々を測定しました。このツールは一般的な名称であるBMRを使いますが、式が推定するのは安静時代謝量です。
• 活動係数は通常、誤差の最大の原因です。 自由生活下の人々のエネルギー消費を追跡する二重標識水法の研究では、実際の活動レベルはおよそ1.2～2.5の範囲に及びます。短い説明から自分で区分を選ぶ人は、計算結果全体に乗じられる数値を推測していることになります。
• 3,500 kcalルールは、1958年に基づく静的な近似です。 The Lancetで2011年にHallらが発表したものなどの動的モデルは、実際のエネルギー不均衡あたりの体重変化はこのルールの予測より小さく、身体が適応するにつれて時間とともに減少することを示しています。
• 2つの単位系にはわずかな違いがあります。 ポンドあたり3,500 kcalを正確に換算すると、7,700ではなく7,716 kcal/kgになります。そのため、同じ身体的な変化率でも、メートル法とヤード・ポンド単位系では約0.2％異なる結果になります。

よくある質問

BMRとTDEEの違いは何ですか？

BMRは、活動を伴わずに身体が安静時に使うエネルギーです。TDEEはBMRに活動レベルを乗じた値で、1日に人が行うすべての活動を含みます。TDEEは常に大きい数値になります。

週あたりの変化率がゼロのとき、なぜ目標値はTDEEと等しくなるのですか？

調整項は、週あたりの変化率にエネルギー定数を乗じ、7で割ったものです。変化率がゼロならこの項もゼロになるため、目標値はTDEEのまま変わりません。

カロリーはキロカロリーと同じですか？

食品表示では、同じです。包装に記載された「カロリー」はキロカロリー、つまり小カロリー1,000個です。このツールでは一貫してキロカロリー（kcal）を表示します。

同じ人なのに、2つの計算機で異なる数値が出るのはなぜですか？

多くの違いは、BMRの式と活動段階から生じます。Harris-Benedict式、Mifflin-St Jeor式、Katch-McArdle式、Cunningham式はそれぞれ異なるBMR値を算出し、活動段階もサイトによって異なります。同じBMRに1.2ではなく1.55を乗じると、結果は約29％変わります。

計算機は体脂肪率を考慮しますか？

いいえ。Mifflin-St Jeor式が使うのは体重、身長、年齢、性別だけです。Katch-McArdle式などは代わりに除脂肪体重を使うため、体組成の測定が必要です。

計算機はゼロ未満の目標値を返すことがありますか？

週あたりの変化率がTDEEに対して十分大きければ、計算上は可能です。このツールはその値を表示し、食物摂取では達成できない結果として示します。

参考文献

• Mifflin MD、St Jeor ST、Hill LA、Scott BJ、Daugherty SA、Koh YO。健康な個人の安静時エネルギー消費量を予測する新しい式。Am J Clin Nutr. 1990;51(2):241-247。
• FAO/WHO/UNU。Human Energy Requirements. FAO/WHO/UNU合同専門家協議会報告書、ローマ2001年。FAO Food and Nutrition Technical Report Series No.1、2004年、第5章。
• McArdle WD、Katch FI、Katch VL。Exercise Physiology: Nutrition, Energy, and Human Performance. Lippincott Williams & Wilkins。
• Wishnofsky M。増加または減少した体重のカロリー換算値。Am J Clin Nutr. 1958;6(5):542-546。
• Frankenfield D、Roth-Yousey L、Compher C。健康な非肥満成人および肥満成人における安静時代謝量の予測式の比較：系統的レビュー。J Am Diet Assoc. 2005;105(5):775-789。
• Black AE、Coward WA、Cole TJ、Prentice AM。裕福な社会におけるヒトのエネルギー消費：二重標識水測定574件の分析。Eur J Clin Nutr. 1996;50(2):72-92。
• Hall KD、Sacks G、Chandramohan D、Chow CC、Wang YC、Gortmaker SL、Swinburn BA。エネルギー不均衡が体重に及ぼす影響の定量化。Lancet. 2011;378(9793):826-837。