出典：第一種衛生管理者2023年（令和5年度）10月公表問題｜労働生理第40問
問題
代謝に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
(1) 代謝において、細胞に取り入れられた体脂肪、グリコーゲンなどが分解されてエネルギーを発生し、ATPが合成されることを同化という。
(2) 代謝において、体内に摂取された栄養素が、種々の化学反応によって、細胞を構成する蛋（たん）白質などの生体に必要な物質に合成されることを異化という。
(3) 基礎代謝量は、安静時における心臓の拍動、呼吸、体温保持などに必要な代謝量で、睡眠中の測定値で表される。
(4) エネルギー代謝率は、一定時間中に体内で消費された酸素と排出された二酸化炭素の容積比である。
(5) エネルギー代謝率は、動的筋作業の強度を表すことができるが、精神的作業や静的筋作業には適用できない。
第１種衛生管理者｜代謝の仕組みと基礎代謝・エネルギー代謝率を解説
代謝では、物質を分解してエネルギーを取り出す異化と、栄養素から体に必要な物質を作る同化を区別することが重要です。答えは(5)です。エネルギー代謝率は、動的筋作業の作業強度を表す指標として用いられますが、精神的作業や静的筋作業の強度評価には適していません。
(1) 代謝において、細胞に取り入れられた体脂肪、グリコーゲンなどが分解されてエネルギーを発生し、ATPが合成されることを同化という。
不適切です。体脂肪やグリコーゲンなどが分解され、エネルギーが発生してATPが合成される働きは、同化ではなく異化です。異化とは、体内の物質を分解してエネルギーを取り出す反応をいいます。ATPは、筋肉の収縮、体温の維持、物質の合成などに使われるエネルギーの受け渡し役です。分解してエネルギーを得る働きは異化、材料を使って体に必要な物質を作る働きは同化と整理すると、正誤判断がしやすくなります。
(2) 代謝において、体内に摂取された栄養素が、種々の化学反応によって、細胞を構成する蛋（たん）白質などの生体に必要な物質に合成されることを異化という。
不適切です。摂取した栄養素から、蛋白質、脂質、グリコーゲンなどの体に必要な物質を合成する働きは、異化ではなく同化です。同化は、身体を作る方向の反応です。たとえば、アミノ酸から体を構成する蛋白質を作る、ブドウ糖からグリコーゲンを作って蓄える、といった反応が同化に当たります。この選択肢は、同化と異化の説明が入れ替わっているため誤りです。
(3) 基礎代謝量は、安静時における心臓の拍動、呼吸、体温保持などに必要な代謝量で、睡眠中の測定値で表される。
不適切です。基礎代謝量は、生命を維持するために最低限必要なエネルギー消費量です。心臓の拍動、呼吸、体温保持、内臓の働きなどに必要な代謝量を表します。ただし、睡眠中の測定値で表されるものではありません。一般に、基礎代謝量は、覚醒していて安静な状態で、食後一定時間が経過し、精神的にも身体的にも安静な条件で測定されます。睡眠中は意識活動や筋緊張がさらに低下するため、基礎代謝量そのものとは区別して考えます。
(4) エネルギー代謝率は、一定時間中に体内で消費された酸素と排出された二酸化炭素の容積比である。
不適切です。一定時間中に体内で消費された酸素量と排出された二酸化炭素量の容積比は、呼吸商です。エネルギー代謝率とは、作業によって増加したエネルギー消費が基礎代謝量の何倍に当たるかを示す指標です。作業強度を評価するために使われ、特に動的筋作業の強度を表す場合に用いられます。この選択肢は、エネルギー代謝率と呼吸商を混同しているため誤りです。
(5) エネルギー代謝率は、動的筋作業の強度を表すことができるが、精神的作業や静的筋作業には適用できない。
適切です。エネルギー代謝率は、身体を動かす作業、つまり動的筋作業の強度を表す指標として用いられます。歩く、運ぶ、持ち上げる、押す、引くなどの作業では、筋肉の活動に伴って酸素消費量やエネルギー消費量が増えるため、作業強度を比較しやすくなります。ただし、精神的作業では、頭を使う負担や緊張感が大きくても、エネルギー消費量の増加としては表れにくいことがあります。また、静的筋作業では、姿勢を保つ、力を入れ続けるなどの負担が大きくても、酸素消費量だけでは負担を正確に評価しにくいです。そのため、エネルギー代謝率は精神的作業や静的筋作業には適用できないとされています。
この問題で覚えるポイント
代謝は、同化と異化に分けて覚えます。同化は、栄養素を材料にして体に必要な物質を合成する反応です。蛋白質の合成、グリコーゲンの合成、脂肪の合成などが同化に当たります。異化は、体脂肪やグリコーゲンなどを分解してエネルギーを取り出す反応です。分解によって発生したエネルギーはATPとして利用されます。基礎代謝量は、生命維持に最低限必要なエネルギー消費量で、心臓の拍動、呼吸、体温保持などに使われますが、睡眠中の測定値ではありません。呼吸商は、排出された二酸化炭素量と消費された酸素量の比を表します。エネルギー代謝率は、作業によるエネルギー消費の増加を基礎代謝量と比較する指標で、動的筋作業の強度評価に適していますが、精神的作業や静的筋作業には適用できません。
ひっかけポイント
この問題の中心的なひっかけは、同化と異化の入れ替えです。「分解してエネルギーを出す」という説明は異化、「合成して体に必要な物質を作る」という説明は同化です。言葉の印象だけで判断すると混同しやすいため、分解は異化、合成は同化と対応させて覚えることが大切です。また、基礎代謝量は安静時の生命維持に必要な代謝量ですが、睡眠中の値ではない点にも注意が必要です。さらに、酸素と二酸化炭素の容積比という説明はエネルギー代謝率ではなく呼吸商です。試験では、代謝、基礎代謝量、呼吸商、エネルギー代謝率の定義を少しずつずらして出題されます。用語ごとの定義を短い言葉で整理しておくと、似た文章に惑わされにくくなります。
