臨床工学技士問題表示
臨床工学技士国家試験
解説
人工心肺（CPB）では回路プライミングによる急速な希釈（hemodilution）と、低体温・アルカローシス・ホルモン変動などの影響で、血中溶質の動態が大きく変化する。電解質では、プライミング液（多くは晶質液）による希釈でナトリウムは低下しやすい。カリウムは、低体温やアルカローシス、インスリン作用（投与や内因性上昇）により細胞内移行が亢進し、さらに利尿に伴う喪失も加わり、一般的傾向として血中濃度は低下しやすい。一方、アドレナリンは手術侵襲・体外循環自体のストレス反応で上昇し、グルコースはインスリン分泌低下やインスリン抵抗性のため上昇傾向、サイトカインは回路接触・補体活性化に伴う炎症反応で増加する。従って「低下する」はナトリウムとカリウムが該当する。
選択肢別解説
正しい。プライミングによる希釈で血清ナトリウムは低下しやすい（希釈性低ナトリウム血症）。多くの晶質液は血漿よりNa濃度が低めであり、急速希釈の影響が出る。体外循環の進行に伴い補液組成や利尿でも変動するが、一般的には低下傾向。
正しい。低体温・アルカローシス・インスリン作用によりKは細胞内へシフトし、さらに利尿で喪失しやすく、血中カリウムは低下傾向となる。なお、心筋保護液（高K）流入や溶血、腎機能低下があると一過性に高カリウムとなる場合もあるが、設問は一般的傾向を問うものであり「低下」で妥当。
誤り。体外循環や手術侵襲によるストレス反応でカテコールアミン（アドレナリン）は増加する。麻酔や循環管理で変動はあるが、低下するのが一般的とはいえない。
誤り。低体温・無拍動流やストレスホルモンの影響でインスリン分泌低下や抵抗性が生じ、血糖は上昇しやすい。よって体外循環中にグルコースが低下するとは言い難い。
誤り。人工材料との接触や補体活性化、単球・好中球の活性化により炎症性サイトカイン（IL-6, IL-8, TNF-αなど）が放出され増加する。低下ではない。
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解説
血液透析での物質除去は、主として半透膜を介した濃度勾配に基づく拡散（小分子の除去に有効）と、膜間の圧力差（トランスメンブレン圧, TMP）による限外濾過（主に水分除去だが対流により一部溶質も移動）で達成される。腎臓の生理機能である分泌・再吸収は透析膜上では生じない。また浸透（オスモシス）は溶媒の浸透圧差による移動を指すが、血液透析では透析液は等張に設定されており水分除去は浸透ではなく圧力駆動の限外濾過で行う。したがって正しい原理は「拡散」と「限外濾過」である。
選択肢別解説
正しい。拡散は半透膜を介して濃度の高い側から低い側へ溶質が移動する現象で、尿素・クレアチニン・カリウムなど小分子の除去に有効。効率は濃度勾配、膜面積、膜厚、拡散係数、血液・透析液の流れ（向流方式）などに依存する。
誤り。分泌は腎尿細管が血液側から尿細管内へ特定物質を能動的に移送する腎生理の過程であり、透析膜上の物質除去原理ではない。
誤り。浸透（オスモシス）は溶媒が浸透圧差により移動する現象。血液透析では透析液はほぼ等張に調整されており、体液除水は浸透ではなくトランスメンブレン圧による限外濾過で行う。
誤り。再吸収は腎臓で尿細管から血管側へ水や電解質・栄養素を戻す生理過程であり、透析治療の物質除去原理ではない。
正しい。限外濾過は半透膜の圧力差（TMP）により水分が膜孔を通って移動し、同時に膜孔を通過可能な溶質が対流的に移動する現象。血液透析では除水の基本であり、膜仕様や流量条件により一部の中分子の除去にも寄与する。
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解説
血液検体の代表的な測定対象と測定原理の対応を問う問題。グルコースは酵素法（GOD-PODなど）で発色させて光電比色計で吸光度を測るのが一般的で正しい。LDH（乳酸脱水素酵素）はNADHの340 nm付近の吸光度変化を分光光度計で追跡して活性を求めるため正しい。pHはガラス電極法で水素イオン活量に応じた電位差を測定するため正しい。一方、カリウムイオンはイオン選択性電極（ISE：バリノマイシン膜など）で測定するのが標準であり、ポーラログラフ法ではないため誤り。ヘマトクリットは遠心分離法や電気抵抗法（コールター原理）、導電率法などで測定され、ISFETは主にpHなどイオン濃度の検出に用いられるため不適切である。
選択肢別解説
正しい。グルコースは酵素法で発色（例：グルコースオキシダーゼ-ペルオキシダーゼ系）させ、生成色素の吸光度を光電比色計で測定する。臨床化学で広く用いられる標準的手法。
正しい。LDH活性は基質反応に伴うNADHの吸光度（約340 nm）の増減を分光光度計で測定する速度法が一般的で、Lambert–Beerの法則に基づいて活性を算出する。
誤り。カリウムイオンはイオン選択性電極（ISE：バリノマイシン選択膜）で測定するのが標準。ポーラログラフ法は溶存酸素など可還元・可酸化種の電流—電位特性測定に用いられる。
誤り。ヘマトクリットは遠心分離法、電気抵抗法（コールター原理）、導電率法などで測定される。ISFETはpHなどイオン濃度の検出に用いられる半導体センサで、ヘマトクリット測定とは対応しない。
正しい。pHはガラス電極と参照電極間の電位差を測定するガラス電極法で求める。温度補償を行い、理論傾き（約59 mV/（pH単位）@25℃）に基づいてpHを算出する。
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