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理学療法士国家試験
生理学(消化・吸収・排泄系)
解説
脂質の消化吸収に関する正しい選択肢は、胆汁酸がコレステロールから生合成されるという選択肢2です。他の選択肢は、胆汁の生成場所や消化酵素の働き、脂質消化物の吸収方法などに関する誤った情報が含まれています。
選択肢別解説
選択肢1は誤りです。胆汁は肝臓で生成され、胆嚢では胆汁の濃縮と貯蔵が行われます。胆嚢では胆汁の生成は行われていません。
選択肢2は正しいです。胆汁酸は、肝臓でコレステロールから生合成されるステロイド化合物であり、脂質の消化吸収に重要な役割を果たします。
選択肢3は誤りです。トリプシンはタンパク質を分解する酵素であり、トリグリセリドの分解はリパーゼが行います。
選択肢4は誤りです。Oddi括約筋の弛緩により胆汁が十二指腸へ放出されます。空腸ではなく、十二指腸へ放出されることが正しい情報です。
選択肢5は誤りです。ミセル内の脂質消化物は、輸送蛋白が関与せずに小腸上皮細胞内へ取り込まれます。輸送蛋白が関与するのは、グルコースが小腸に吸収されるときなどです。
解説
排便機構に関する問題で、正しい選択肢は骨盤神経の刺激で内肛門括約筋抑制が起こることを示す選択肢4です。他の選択肢は、排便中枢の位置や便意の発生、求心路、大腸内容物の輸送に関する誤った情報を含んでいます。
選択肢別解説
選択肢1は間違いです。排便中枢は第2~4仙椎に存在し、第5腰髄ではありません。
選択肢2は間違いです。便意は、直腸に便が貯留し、直腸壁の伸張によって生じます。S状結腸ではなく、直腸に糞便が到達したときに便意を感じます。
選択肢3は間違いです。直腸壁からの求心路は骨盤神経を経由します。陰部神経は、肛門括約筋の制御や感覚を司っていますが、直腸壁からの求心路とは関係ありません。
選択肢4は正解です。骨盤神経の刺激によって内肛門括約筋抑制が起こります。これにより、排便が可能になります。また、下腹神経の刺激により内肛門括約筋収縮が起こります。
選択肢5は間違いです。大腸内容物を肛門側に輸送するのは蠕動運動です。分節運動は、小腸で行われます。蠕動運動、分節運動、振子運動を繰り返し運搬されることで、消化管の内容物が移動します。
解説
近位尿細管では、尿酸、H+、クレアチニン、NH4+、尿素が分泌され、水分、Na+、K+、HCO3-、アミノ酸、ブドウ糖が再吸収されます。この問題では、近位尿細管に分泌されるものを尋ねています。
選択肢別解説
H+は近位尿細管で分泌されるため、正解です。これにより、尿が酸性になります。
K+は近位尿細管で再吸収されるため、間違いです。K+の分泌は主に遠位尿細管と集合管で行われます。
Na+は近位尿細管で再吸収されるため、間違いです。Na+の再吸収は体液の浸透圧を維持するために重要です。
Ca2+は遠位尿細管で再吸収されるため、間違いです。近位尿細管ではCa2+の分泌は行われません。
HCO3-(重炭酸イオン)は遠位尿細管で再吸収されるため、間違いです。HCO3-の再吸収は血液のpHを維持するために重要です。
解説
膵液はアルカリ性であり、タンパク質分解酵素、糖質分解酵素、脂肪分解酵素を含んでいる。膵液の分泌量は1日約1000 mLであり、セクレチンが膵液の分泌を促進する。
選択肢別解説
選択肢1は間違いです。膵液はアルカリ性を示し、pH 7~8の範囲にあります。
選択肢2は間違いです。膵液には脂肪分解酵素が含まれており、脂肪の消化を助けます。
選択肢3は間違いです。膵液の主成分はタンパク質分解酵素、糖質分解酵素、脂肪分解酵素であり、インスリンは膵臓から分泌されるホルモンです。
選択肢4は間違いです。膵液の分泌量は1日約1000 mLであり、300 mLではありません。
選択肢5は正しいです。セクレチンは十二指腸粘膜から分泌され、膵液の分泌を促進します。
解説
排便機構に関する正しい選択肢は、骨盤神経が便意に関与するというものです。他の選択肢は、排便機構に関する誤った情報を含んでいます。
選択肢別解説
骨盤神経は便意に関与するので正しいです。直腸内圧が40~50 mmHg以上に上昇すると、直腸壁に分布する骨盤神経が刺激され、便意が起こります。
内肛門括約筋の弛緩は、不随意的に排便反射で起こるため、選択肢2は間違いです。
排便反射は、仙髄(S2~4)により促進されるので、選択肢3は間違いです。
大腸の蠕動運動は、縦走筋のみでなく縦走筋と環状筋の繰り返しの収縮により起こるため、選択肢4は間違いです。
外肛門括約筋は随意支配を受けるため、陰部神経の作用で収縮、弛緩することができますが、選択肢5は下腹神経の作用で弛緩すると述べているため、間違いです。
解説
排便の随意的な制御に関わるのは陰部神経で、外肛門括約筋を制御しています。外肛門括約筋は随意制御が可能で、陰部神経のインパルスによって弛緩します。
選択肢別解説
陰部神経は正解で、体性神経の一種であり、外肛門括約筋を制御しています。外肛門括約筋は随意制御が可能で、陰部神経のインパルスによって弛緩します。
下殿神経は間違いで、大殿筋を支配しています。排便の随意的な制御とは関係ありません。
下腹神経は交感神経系で、内肛門括約筋を支配します。しかし、随意的な制御には関与していないため、この選択肢は間違いです。
骨盤神経は副交感神経系で、直腸や内肛門括約筋を制御します。排便時には、骨盤神経のインパルスが直腸を収縮させ、内肛門括約筋を弛緩させます。しかし、随意的な制御には関与していないため、この選択肢は間違いです。
閉鎖神経は間違いで、長・短内転筋、恥骨筋、大内転筋、薄筋、外閉鎖筋を支配しています。排便の随意的な制御とは関係ありません。
解説
腎臓の排尿機構に関する問題です。ネフロンは腎臓の基本単位であり、糸球体と尿細管から構成されます。糸球体では水や小分子が濾過され、尿細管では再吸収や分泌が行われます。
選択肢別解説
Bowman囊は糸球体を包む構造であり、集合管には接続していません。集合管には複数のネフロンから来る遠位尿細管が合流します。
正解です。近位尿細管ではNa+が再吸収されるほか、アミノ酸やK+、Cl-などのイオンや水分、グルコースなども再吸収されます。
ネフロンは腎臓の構造的、機能的単位で、1個の腎小体(糸球体とBowman嚢)と、それに続く1本の尿細管からなる。近位尿細管だけではなく、遠位尿細管も含まれます。
糸球体では水や小分子が濾過されやすいですが、アルブミンをはじめとする蛋白質はほとんど通さないため、アルブミンは水よりも濾過されにくいです。
糸球体濾過量(原尿)は血漿成分が糸球体からBowman嚢へと濾過された液体の量で、160 L/日程度です。1~1.5 L/日であるのは、健常成人の尿量です。
解説
排尿に関与する神経は、交感神経、副交感神経、体性神経の3つが関与しており、それぞれの神経が膀胱や尿道括約筋に作用して排尿の調節を行っています。
選択肢別解説
選択肢1は間違いです。排尿の高位中枢は前頭葉や橋にあります。
選択肢2は間違いです。外尿道括約筋は陰部神経(体性神経)の作用により収縮します。
選択肢3は間違いです。内尿道括約筋は下腹神経(交感神経)の作用により収縮します。
選択肢4は正しいです。交感神経優位になると、交感神経の興奮によって遊離されたノルアドレナリンにより膀胱壁が弛緩し、尿の貯留を容易にする。
選択肢5は間違いです。排尿に関与する副交感神経路は、第2~4仙髄レベルから生じます。
解説
性的刺激による勃起には辺縁系が関与するのが正しい。他の選択肢は、生殖器系に関する誤った情報が含まれている。
選択肢別解説
勃起中枢は第2~4仙髄レベルにあるため、選択肢1は間違いです。
陰茎海綿体神経は動脈拡張作用を持つため、選択肢2は間違いです。
射精は交感神経の作用を介して起きるため、選択肢3は間違いです。
性的刺激は前頭葉を経由して視床下部に入力され、ヒトの性行動の大部分は視床下部と辺縁系によって調節されるため、選択肢4は正しいです。
精子は女性の膣内で24~48時間しか生存できないため、選択肢5は間違いです。
解説
摂食嚥下の過程は先行期、準備期(咀嚼)、口腔期、咽頭期、食道期に分けられます。咽頭期では、嚥下反射が生じるために、上咽頭の遮断、咽頭収縮、喉頭腔閉鎖、食道入口部開大などのメカニズムが働きます。
選択肢別解説
選択肢1の吸気は、咽頭期には起こりません。嚥下性無呼吸が生じるため、呼吸は一時停止し、嚥下終了後に呼気から再開します。
選択肢2の咀嚼は、準備期に行われる現象であり、咽頭期には起こりません。
選択肢3の喉頭蓋反転は正しいです。咽頭期には、喉頭の前上方への挙上と、喉頭蓋の翻転(反転)による喉頭腔閉鎖が生じます。
選択肢4の鼻咽腔開放は、咽頭期には起こりません。咽頭期には、鼻咽腔が閉鎖されます。
選択肢5の輪状咽頭筋収縮は、咽頭期には起こりません。咽頭期には、輪状咽頭筋が弛緩し、食道入口部が開大します。
解説
集合管における尿の濃縮に関わるホルモンはアルドステロンである。アルドステロンは、副腎皮質から分泌され、遠位尿細管と集合管の一部におけるナトリウムの再吸収とカリウムの排出を促進し、細胞外溶液の増加と血圧上昇作用をもつ。
選択肢別解説
グルカゴンは、膵臓のLangerhans島A細胞から分泌されるホルモンで、血糖上昇作用を持つ。しかし、尿の濃縮には関与していない。
メラトニンは、松果体から分泌されるホルモンで、思春期開始の抑制や睡眠の誘発作用を持つ。尿の濃縮には関与していない。
オキシトシンは、下垂体後葉から分泌されるホルモンで、子宮筋の収縮や乳汁射出作用を持つ。尿の濃縮には関与していない。
パラトルモンは、上皮小体(副甲状腺)から分泌されるホルモンで、骨の再吸収促進、血中カルシウムの増加、リンの低下作用を持つ。尿の濃縮には関与していない。
アルドステロンは、副腎皮質から分泌されるホルモンで、遠位尿細管と集合管の一部におけるナトリウムの再吸収とカリウムの排出を促進し、細胞外溶液の増加と血圧上昇作用を持つ。このため、尿の濃縮に関与している。