第60回理学療法士国家試験　午後61−65の解説

(61) 心筋で正しいのはどれか。(60回午後61）

1．平滑筋である
2．心筋線維は多核である
3．ギャップ構造がある
4．ATPは嫌気性呼吸で産生される
5．収縮は運動神経のインパルスによって起こる

【答え】３
【解説】心筋は横紋筋と平滑筋の間でちょっと特殊な筋細胞です。
1．平滑筋である：×
→心筋細胞は随意筋ではないですが横紋筋です。

2．心筋線維は多核である：×
→心筋細胞は単核です。

3．ギャップ構造がある：○
→心筋細胞や平滑筋細胞にはギャップ構造というものがあります。心筋細胞は複数で網目状に連結してネットワークを形成しています。隣り合う心筋細胞はギャップ結合と呼ばれる特殊な結合で結ばれています。

ギャップ結合は電気抵抗が低く，活動電位（興奮）が伝わりやすい構造をしているため、活動電位の経路となっています。心筋細胞の興奮はギャップ結合を介して、周囲の心筋細胞へと広がっていくことができるようになっています。このようなギャップ結合は骨格筋にはなく，心筋と平滑筋に特有の構造です。ギャップ結合がある事により、多数の心筋細胞から構成される心房や心室はあたかもひとつの細胞のように一致して収縮することができます。

4．ATPは嫌気性呼吸で産生される：×
→心臓の細胞は動き続けなければならないため常にエネルギーを必要としています。したがって効率の悪い嫌気性代謝によるATP産生ではなく、より効率的な好気性代謝でATPを産生します。

5．収縮は運動神経のインパルスによって起こる：×
→心臓の収縮は、心拍数は洞房結節が自動能を持っています。また心拍数や心筋収縮力が交感神経や副交感神経の影響を受けますが、運動神経のインパルスで収縮する訳ではありません。

(62) 筋紡錘の求心性線維はどれか。２つ選べ。(60回午後62)

１．Ia
２．Ib
３．II
４．III
５．IV

【答え】１と３
【解説】
まず以下に神経線維の分類方法について示します。(1)(2)の分類はとても大事なので要暗記ですね。感覚神経の分類も筋紡錘の話とか、伸張反射と自原抑制の話でも出てきます。

そして、筋紡錘からの求心性線維にはIaとIIがあります。Ia線維は一次終末（中心部にある終末）から出て、II線維は二次終末（端にある終末）から出ます。IaとIIは核袋線維・核鎖線維の両方から出ます。一方Ib線維は腱器官からでる求心性線維です。

１．Ia：○
２．Ib：×腱器官から出ます
３．II：○
４．III：×温痛覚の求心性（感覚）線維です
５．IV：×鈍痛の求心性（感覚）線維です。

(63) 体温で正しいのはどれか。(60回午後63)

１．体内の熱は呼気から拡散される
２．熱産生は骨格筋に次いで心臓が大きい
３．激しい運動でも直腸温は40℃を超えない
４．腹腔には体温の変化を検出する受容器がない
５．体温が1℃上昇すると基礎代謝は1%増える

【答え】 １
【解説】
国試での初出の知識ばかりです…。
１．体内の熱は呼気から拡散される：○
→呼気からも熱放散で体温を発散できるため、熱を下げる（熱の放散）のは皮膚だけではなく、肺でも行われています。

２．熱産生は骨格筋に次いで心臓が大きい：×
→安静時には熱は主として、肝臓、脳、腎臓などの内臓で発生しますが、運動時には筋肉で発生する熱が圧倒的に多くなります。基礎代謝量に占める各器官・組織の比率は、最も多いのはやはり筋肉でおよそ 22%、次いで肝臓が約 21%、脳が約 20%となっています。

３．激しい運動でも直腸温は40℃を超えない：×
→2024年に日本救急医学会から熱中症ガイドラインが10年ぶりに改訂されて発表されました。この要点としては、深部体温40℃以上かつGCSが8点以下を重症度IV (新設）とし、積極的なCooling (Active cooling)を含めた早急な集学的治療が必要としたところです。このように、熱中症のような高熱をきたす病態では表面体温だけでなく、直腸温など深部体温が40℃を超える場合があり、その場合はとても重症であるという事を知っておかなければなりません。

４．腹腔には体温の変化を検出する受容器がない：×
→生体の温度情報 は、(1)末梢温度受容体（皮膚、粘膜など）、(2)中枢神経内温度受容器（視床下部、脳幹、脊髄）、(3)中枢神経外深部温度受容器（腹壁内壁、大血管など）に受容されて体温調節中枢に送られ、統合・処理されます。(入來正躬：生体の部位による体温調節反応における役割りの違いについて. 日本ハイパーサーミア誌 12 (1): 1-7, 1996より引用)

５．体温が1℃上昇すると基礎代謝は1%増える：×
→体温が１℃上がると基礎代謝は12～13％もアップすると言われています。
新型コロナやインフルエンザで40℃近くの高熱をきたす患者さんがいますが、大変な事になりますね。


(64) 嫌気性解糖で正しいのはどれか。(60回午後64)

１．TCA回路が利用される
２．ミトコンドリア内で行われる
３．供給エネルギーの持続時間は約15秒である
４．グルコースはピルビン酸から乳酸に変換される
５．グルコース１分子から４分子のATPが得られる

【答え】４
【解説】
以下に解糖系とクエン酸回路（TCA回路）を示します。下図の緑枠の部部が嫌気性解糖に当たります。

１．TCA回路が利用される：×
→TCA (tricarboxylic acid cycle)回路とはクエン酸回路の別名です。上図の①の部分は酸素を用いてクエン酸回路で効率良くATPを産生します。TCA回路（クエン酸回路）では糖１分枝から34個のATPを作る事が可能です。嫌気性解糖では上図の緑枠の部分です。

２．ミトコンドリア内で行われる：×→エネルギー生成系において、解糖系は細胞質内で反応が起こります。一方、クエン酸回路や電子伝達系はミトコンドリア内で反応が起こります。

３．供給エネルギーの持続時間は約15秒である：×
→国試では初出の内容ですし、何の事っていう話ですね。以下詳しく話します（真鍋知宏：運動負荷時の心肺機能の計測. 人間工学 Vol.52 (1) :13-18より引用・一部改訂）

運動という動作には全身の筋肉の収縮が不可欠で、その筋肉を収縮させるエネルギー源となるのがATPです。しかしながら、筋肉内にはATPは多くは蓄積されていないので、運動負荷時にはATPは常に供給されなくてはなりません。筋肉内にはクレアチンリン酸が存在し、この分解によってATPが再合成されます。ただ，この再合成も、全力疾走などの最大筋収縮を行うような全力運動時には10秒前後しか維持することが出来ません。そこで，ATP供給を維持するために、別の無酸素性代謝あるいは有酸素性代謝が必要となります。

10秒以上の全力運動を行うと，筋肉内のグリコーゲンの分解によってATPが産生されるようになります。この系を解糖系と呼びます。解糖系における最終産物が運動における疲労の原因とも呼ばれている乳酸です。解糖系におけ
るATP供給は約30秒間維持されます。

さらに筋肉の収縮を持続させるには、酸素が十分に存在する条件下ではクエン酸回路を通じてATP供給なされます。有酸素系では供給エネルギーの持続時間は３分以上となりマラソンでも可能となります。

４．グルコースはピルビン酸から乳酸に変換される：○
→嫌気性解糖では糖（グルコース）が解糖される過程でピルビン酸が生成されますが、酸素がない状態ではクエン酸回路 (TCA回路）に入らずに乳酸に変換され処理されます。この過程では酸素を必要とせず、糖1分子からATPが2個しかできないので効率が悪いです。

５．グルコース１分子から４分子のATPが得られる：×
→上図の②の部分です。運動がきつくなると、ATPが足りなくなって、酸素なしに嫌気性解糖で乳酸を作ってATPを作ります。この場合、糖1分子からATPが2個しかできないので効率が悪いです。

(65) 副交感神経の作用で分泌が促進されるのはどれか。２つ選べ。(60回午後65)

１．汗腺
２．涙腺
３．舌下腺
４．レニン
５．ノルアドレナリン

【答え】２と３
【解説】
１．汗腺：×
→汗腺は交感神経刺激で分泌が促進されます。運動をすると汗をかくことでもわかります。

２．涙腺：○
→涙腺・鼻腺・顎下腺・舌下腺は顔面神経の副交感神経成分の支配で、副交感神経刺激で分泌が亢進します。なお、耳下腺のみ舌咽神経の支配です。

３．舌下腺：○
→舌下腺も顔面神経の副交感神経成分の支配で、副交感神経刺激で分泌が亢進します。

４．レニン：×
→レニンは血圧が下がると、腎の傍糸球体細胞から産生され、アンギオテンシン・アルドステロンを介して血圧を上昇させる働きがあります。血圧を上げる働きは、すなわち交感神経作用です。

５．ノルアドレナリン：×
→59回午後62では以下のような問題がありました。

ノルアドレナリンは副腎髄質から産生されますが、下図のように、交感神経の節前線維の神経伝達物質はアセチルコリンで、節後線維の神経伝達物質はノルアドレナリンです。ノルアドレナリンはアドレナリンの類似物質です。

そして、副腎髄質からはアドレナリンやノルアドレナリンが産生されます。交感神経の刺激で神経伝達物質としてノルアドレナリンが放出されて、その刺激によってアドレナリン・ノルアドレナリンが放出されるってちょっと変な感じになってしまいますね。

結局、次の図のように、交感神経節後線維の部分を副腎そのものとして捉えると、副腎髄質から産生されるノルアドレナリンが、交感神経節後線維から産生されるノルアドレナリンとして見なす事ができるという事なのでしょう。したがって、ノルアドレナリンは交感神経刺激で産生されるという事になります。

Dr. Sixty_valleyの第61回理学療法士国家試験対策のポータルサイトページは以下です。