2014年 第22回 あん摩マッサージ指圧師 国家試験 生理学 問題34〜49 解答
問題34 細胞内液と細胞外液で等しく保たれているのはどれか。
1 カリウムイオン濃度
2 浸透圧
3 蛋白質量
4 塩素イオン濃度
解答2
1 カリウムイオン濃度：細胞内液に多い
2 ◯ 浸透圧
3 蛋白質量：細胞内液に多い
4 塩素イオン濃度：細胞外液に多い
イオンの組成は細胞外液と細胞内液で大きく異なる。(生p.10 体液のイオン組成)
細胞外液：Na+、Cl-が多い
細胞内液：K-、HPO42-、タンパク質イオンが多い
元々生物は単細胞生物として海で生まれた。その時、その細胞の周りは海水で会った。他細胞生物に進化した後も、細胞の周りの液体は海水に近い。なので、細胞外液はNa+、Cl-が多いと考えると理解しやすい。
細胞膜は水と脂溶性物質、ガス成分などは通過できるが、イオンやタンパク質分子などは通過できない半透膜としての性質を持つ。(生p.12 浸透)細胞内外の物質の濃度差に従って、細胞内外の浸透圧を等しくする方向に水分子が移動できるので、細胞内液と細胞外液の浸透圧は等しくなる。
（植物の細胞は固い細胞壁を持つので、細胞外液の浸透圧が低下した場合に、>細胞内液に水が浸透するが、固い細胞壁により囲まれているので、ある一定以上の水の流入が妨げられる。これを「膨圧」という。よって植物の場合、細胞内液と細胞外液の浸透圧は等しいとは限らない。）
問題35 呼吸性アシドーシスと診断されたヒトの血液のpHとして最も適切なのはどれか。
1 7.25
2 7.35
3 7.45
4 7.55
解答1
体液のpHは7.35〜7.45 (7.40±0.05) の範囲に保たれている。(生p.10 体液のpH)この範囲より低いと体液が酸性に傾いているアシドーシス。 高いと体液がアルカリ性に傾いているアルカローシスとなる。(生p.291 細胞外液のpHの調節)
1 7.25：アシドーシス
2 7.35：正常
3 7.45：正常
4 7.55：アルカローシス
問題36 フィブリノーゲンをフィブリンに変えるのはどれか。
1 トロンビン
2 プラスミン
3 ヘパリン
4 トロンボキナーゼ
解答1
1 トロンビン
血液凝固の第3相 (フィブリンの生成される相) でフィブリノゲンをフィブリンに変える。フィブリンの線維網に血球が捉えられて血液凝固が完了する。(生p.25 血液凝固 二次止血)
2 プラスミン
凝固したフィブリンを溶解させる働きを持つタンパク分解酵素。この働きを線維素溶解 (線溶) という。
プラスミンは、循環血液中では不活性型のプラスミノゲンとして存在し、プラスミノゲンアクチベーターの作用により活性型のプラスミンとなる。(生p.26 線維素溶解)
3 ヘパリン
凝固阻止物質。プラスミン以外に血液中に存在する抗凝固因子にはヘパリンやアンチトロンビンIII などがある。
ヘパリンは、アンチトロンビンIII の作用を増強して、トロンビンなどを不活性化する。ヘパリンは強力な凝固阻害因子として動脈血栓症急性期の治療薬として用いられる。(生p.26 凝固阻止物質)
4 トロンボキナーゼ
第III因子 (組織因子)、トロンボプラスチンともいう。外因性凝固機序の第1相で働く凝固因子。
出血などで組織が崩壊すると血液内に組織因子が流入し、第VII因子と反応することにより外因性凝固機序が開始される。さらに血小板因子やCa2+(第IV因子) が作用して、第X因子が活性化される。(生p.25 血液凝固 二次止血)
問題37 二酸化炭素分圧が最も低いのはどれか。
1 大気
2 肺胞気
3 動脈血
4 静脈血
解答1
各部位のガス分圧(mmHg) (生p.59 図3–4 肺におけるガス交換と組織におけるガス交換)
| ガス | 吸気(大気) | 呼気 | 肺胞気 | 動脈血 | 静脈血 | 組織 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| O2 | 158 | 116 | 100 | 95 | 40 | 0〜40 |
| CO2 | 0.3 | 32 | 40 | 40 | 46 | 40〜70 |
問題38 マルターゼを含むのはどれか。
1 唾液
2 胃液
3 膵液
4 腸液
解答4
消化液中に含まれる消化酵素 (生p.77 図4–9 栄養素の主な消化過程)
1 唾液
アミラーゼ (デンプン → マルトース)
2 胃液
ペプシン (タンパク質 → オリゴペプチド)
3 膵液
アミラーゼ (デンプン → マルトース)
トリプシン (デンプン → マルトース)
キモトリプシン (オリゴペプチド → ペプチド)
リパーゼ (脂肪 → 脂肪酸とモノグリセリド)
ヌクレアーゼ (核酸 → 塩基と糖)
4 腸液
マルターゼ (マルトース → グルコース)
スクラーゼ (スクロース → グルコースとフルクトース)
ラクターゼ (ラクトース → グルコースとガラクトース)
アミノペプチダーゼ (ペプチド → アミノ酸)
問題39 呼吸商が1.0に最も近いのはどれか。
1 脂質
2 蛋白質
3 糖質
4 無機質
解答3
ある時間内における生体のO2消費量に対するCO2排泄量の比を呼吸商という。呼吸商が1.0に近づけば、糖質の消費が多いことを示し、0.7に近づくと脂質が多く消費されていることを示す。(生p.95 呼吸商)
1 脂質：呼吸商 約0.7
2 蛋白質：呼吸商 約0.8
3 糖質：呼吸商 1.0
4 無機質：エネルギーにならないので、呼吸商は算出されない
問題40 放熱を起こすのはどれか。
1 特異動的作用
2 発汗
3 皮膚血管収縮
4 ふるえ
解答2
1 特異動的作用
食物摂取後数時間、消化管運動が高まり、吸収された物質の代謝が増加して熱が発生する。この場合の産熱を特異動的作用 (食事誘発性産熱反応) という。(生p.112 食事誘発性産熱反応)
2 発汗
水分が体表面から蒸発する際に、気化熱が体熱から奪われる。発汗による放熱は外気温が30℃を超えると急激に増大しはじめる。35℃以上になると放射と伝導・体流による放熱はもはや起こらず、もっぱら発汗による蒸発により放熱が行われて体温の上昇を防ぐ。(生p.113 蒸発)
3 皮膚血管収縮
寒い時には、皮膚血管を支配する交感神経の活動が高まり、皮膚血管が収縮し皮膚血流が減少し、体熱の放散が抑えられる。(生p.112 放熱の防止)
4 ふるえ
寒い時には、骨格筋が不随意的に細かく律動的に収縮して、ふるえによって産熱が起こる。これをふるえ産熱といい、運動神経を介して調節される。(生p.111 筋収縮による産熱)
問題41 レニン産生によって増加するホルモンはどれか。
1 アドレナリン
2 アルドステロン
3 グルカゴン
4 バソプレシン
解答2
アルドステロン分泌はレニン-アンジオテンシン系により調節される。血圧低下や循環血液量の減少、血中Na+濃度の低下に伴い、腎臓の傍糸球体細胞 (糸球体近接細胞) からレニンが分泌される。
レニンは、血中のアンジオテンシノゲンをアンジオテンシンIに変換する。アンジオテンシンIはアンジオテンシン変換酵素 (ACE) によってアンジオテンシンIIに変換される。アンジオテンシンIIは、副腎皮質に作用して、アルドステロンの分泌を促進させる (レニン-アンジオテンシン-アルドステロン系)(生p.145 電解質コルチコイド)
問題42 下垂体前葉ホルモンとその作用との組合せで正しいのはどれか。
1 プロラクチン———-射乳
2 成長ホルモン———-血糖値の低下
3 黄体形成ホルモン——排卵の誘発
4 甲状腺刺激ホルモン—-尿細管での水再吸収促進
解答3
各ホルモンの作用については(生p.133 表8–1 ホルモンとその主な作用)を参照
1 プロラクチン———- 乳汁産生の促進(生p.136 プロラクチン)
射入反射を引き起こすホルモンはオキシトシン。(生p.138 オキシトシン)
2 成長ホルモン———- 骨・筋の成長促進、血糖値の上昇(生p.135 成長ホルモン)
血糖値を低下させるホルモンはインスリン。（血糖値を上昇させるホルモンは多数ある。グルカゴン・サイロキシン・アドレナリン・成長ホルモン・コルチゾルなど）(生p.293 血糖調節)
3 ◯ 黄体形成ホルモン——排卵の誘発
グラーフ卵胞から分泌される分泌される高濃度のエストロゲンにより正のフィードバックが引き起こされ、視床下部からのGnRHの大量放出、ついで下垂体からの黄体形成ホルモン (LH) の大量放出が引き起こされる。これをLHサージといい、排卵に必須である。(p.155 卵巣周期)
4 甲状腺刺激ホルモン—- 甲状腺からのサイロキシン分泌促進(生p.136 甲状腺刺激ホルモン)
尿細管での水再吸収促進はバゾプレッシンの作用。(生p.137 バゾプレッシン)
問題43 寿命の最も長い細胞はどれか。
1 赤血球
2 リンパ球
3 神経細胞
4 上皮細胞
解答3
1 赤血球
赤血球の寿命は約120日である。(生p.19 赤血球-新生と寿命)
2 リンパ球
分化したリンパ球の寿命は数日のものもあるが、抗原を認識したリンパ球の一部は免疫記憶細胞となって数年から数十年存続する場合もある。(生p.282 リンパ球)
3 神経細胞
ニューロンは胎児の間にさかんに分裂・増殖して、生後早い時期に分裂を止める特徴がある。つまり生まれてからずっとニューロンは生き続けているということ。(生p.165 ニューロン)
4 上皮細胞
これは組織によって寿命は異なるだろうが、神経細胞より寿命が長いことはない。
問題44 脳波成分で周波数が最も低いのはどれか。
1 α波
2 β波
3 θ波
4 δ波
解答4
脳波の分類(生p.196 脳波の分類)
1 α波 (アルファ)
8〜13Hz、振幅は25〜30μV、正常成人が安静閉眼時に最もよく現れる。
2 β波 (ベータ)
14Hz以上の波。精神活動中や感覚刺激を受けたときなどに現れる。
3 θ波 (シータ)
4〜7Hzの波で、睡眠時に著名。
4 δ波 (デルタ)
0.5〜3Hzの波で、深睡眠時や深麻酔の際に現れる。
問題45 副交感神経の働きとして正しい組合せはどれか。
1 眼———毛様体筋弛緩
2 心臓——-心拍数増加
3 膵臓——-インスリン分泌
4 膀胱——-括約筋の収縮
解答3
副交感神経系(生p.205 図10–31 副交感神経遠心路の働き)
1 眼———毛様体筋収縮・縮瞳 (瞳孔括約筋収縮)
2 心臓——-心拍数減少・伝導速度減少
3 膵臓——-インスリン分泌
4 膀胱——-括約筋の弛緩・排尿筋収縮
問題46 心筋の性質で正しいのはどれか。
1 筋疲労を起こしやすい。
2 強縮する。
3 骨格筋より不応期が短い。
4 自動能がある。
解答4
1 筋疲労を起こしにくい。
2 単収縮のみ (強縮しない)。
3 骨格筋より不応期が長い。
4 自動能がある。
骨格筋、心筋、平滑筋の特徴の比較 (生p.226)
| 骨格筋 | 心筋 | 平滑筋 | |
|---|---|---|---|
| 筋線維 | 横紋筋 | 横紋筋 | 平滑筋 |
| 細胞間の興奮伝導 | 絶縁伝導 | 全体に広がる | ある方向に広がる |
| 神経支配 | 運動神経 | 自律神経 | 自律神経 |
| 自動性 | なし | 刺激伝導系にあり | 一部にあり |
| 静止電位 | –90mV | –90mV | –30〜–60mV |
| 活動電位の振幅 | 120mV | 120mV | 60mV |
| 電気刺激閾値 | 低い | 中程度 | 高い(反復刺激が適当、機械的刺激に敏感) |
| 活動電位の絶対不応期 | 1〜2ミリ秒 | 200〜300ミリ秒 | 50〜100ミリ秒 |
| 強縮 | 強縮が多い | 単収縮のみ | ほとんどが強縮 |
| 疲労 | 起こりやすい | 起こりにくい | 起こりにくい |
問題47 骨格筋の神経筋接合部で誤っているのはどれか。
1 伝達物質はノルアドレナリンである。
2 興奮性シナプスである。
3 筋疲労に関与する。
4 終板電位が発生する。
解答1
1 伝達物質はノルアドレナリン アセチルコリンである。(生p.229 神経筋接合部の興奮伝達)
2 興奮性シナプスである。
神経筋接合部は興奮性シナプスの典型例である(生p.229 神経筋接合部の興奮伝達)
3 筋疲労に関与する。
筋収縮を繰り返し起こさせると、収縮力は次第に減少し、やがて収縮しなくなる。これを筋の疲労という。白筋は赤筋より疲労しやすい。
筋運動が激しくなると、ATPの消費が増加する。運動中には、糖代謝が活発になり、同時に呼吸が激しくなって、肺から血中へ酸素が取り込まれ、筋血管は筋自体の代謝産物 (CO2、H+)などによって拡張するので、筋血流も増大し、内呼吸でのATP酸性に必要な酸素の供給を増やす。しかし、これも限度を越すと酸素供給が間に合わなくなり、筋は無酸素的過程 (解糖) だけで ATP を補給し、その結果ピルビン酸から生じた乳酸が筋に蓄積する。筋疲労の原因としては筋細胞でのグリコーゲン枯渇、ATPの減少、ATPの分解で生じるリン酸やADPの蓄積などが考えられている。(生p.223 筋の疲労)
4 終板電位が発生する。
運動ニューロンの神経終末に活動電位が到達すると神経終末部からシナプス間隙にアセチルコリンが放出され、筋の細胞膜にあるアセチルコリン受容体に作用し、その結果、細胞膜のイオン透過性が増大し、終板部の筋細胞膜に脱分極が生じる。これを終板電位という。(生p.229 神経筋接合部の興奮伝達)
問題48 味覚について正しいのはどれか。
1 塩辛いは4基本味の一つである。
2 受容器は味蕾の基底細胞にある。
3 舌尖は苦みの感受性が高い。
4 舌の前方2/3は迷走神経が支配する。
解答1
1 ◯ 塩辛いは4基本味の一つである。
４つの基本味：あまい (甘)、すっぱい (酸)、にがい (苦)、しおからい (塩)(生 p.264 味覚の性質)
※ 上記４つの味の基本感覚のほかに、うま味もあることが明らかにされた。
2 受容器は味蕾の味細胞にある。
味覚は舌の表面にあるつぼみの形をした味蕾という構造で感受される。味蕾の数は舌全体で約1万個ある。水に溶けた化学物質は、味蕾の開口部 (細孔) から入って味細胞に作用する。味細胞の興奮は、味細胞の基底部にシナプス接続している求心性神経によって、中枢神経系に伝達される。味細胞の寿命は短く、10日くらいで新しい細胞と入れ替わる。新しい細胞は基底細胞から作られる。(生P.265 味覚の受容器と伝導路)
3 舌尖は苦みの感受性が高い。
約100年前から、舌尖部は甘味と塩味に、舌縁部は酸味に、舌根部は苦味に鋭敏であるとされてきた。その後の研究で、基本味に関して味覚地図のような明らかな感受性の差は存在しないという考えが主流となったが、Collings (1974)の実験では苦味に対する閾値が舌根部より舌尖部で低い (感受性が高い)という結果が得られている(標準生理学 p.295 味覚-部位差)。また、小林らの研究 によっても日本人若年女性において舌尖部で甘味と苦味に対する感受性が有意に高く、舌縁部で酸味、塩味およびうま味に対する感受性が高い傾向にあるとされいている。
※ 教科書には舌の部位による味覚感受性の記載はないこと。100年前からのオーソドックスな味覚地図では舌尖部は甘味とされてきたこと。その後の多くの研究では舌の部位による基本味の感受性の違いはないという考えが多かったことより、3は除外して考えることが適切だと考えるが、標準生理学や小林の研究では3も正解となる。
4 舌の前方2/3の味覚は顔面神経が支配する。
舌の感覚神経支配 (生p.199 脳神経)
| 部位 | 味覚 | 味覚以外の感覚 |
|---|---|---|
| 舌前2/3 | 顔面神経 | 三叉神経 |
| 舌後1/3 | 舌咽神経 | 舌咽神経 |
問題49 炎症について正しいのはどれか。
1 白血球の活動が抑制される。
2 コルチゾールで反応が促進される。
3 血管が拡張する。
4 血管透過性が低下する。
解答3
1 白血球の活動が促進される。
炎症が始まると多数の好中球やマクロファージが毛細血管の隙間を通って組織の炎症部位に移動する。この反応は炎症部位から拡散する化学物質によって引き起こされ、走化性と呼ばれる。(生p.285 炎症)
2 コルチゾールで反応が抑制される。
コルチゾールやコルチコステロン (糖質コルチコイド)には、抗炎症作用がある。(これを薬として用いたのが、いわゆるステロイドと呼ばれる薬剤である）(p.144 糖質コルチコイド)
3 血管が拡張する。
炎症が起きると局所の毛細血管が拡張し、血流が増加する(発赤と熱感を生じる)。(生p.285 炎症)
4 血管透過性が亢進する。
局所の毛細血管が拡張し血流が増加するとともに、毛細血管壁の透過性が亢進して、大きな分子が通りやすくなる。このため、通常は毛細血管壁を通過できない血漿タンパク質が組織液中に拡散していき、組織に水がたまり浮腫が起こる。(腫脹)
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