第31回 臨床工学技士国家試験 午後 第85問
生体物性第31回午後
第31回 臨床工学技士国家試験 午後 第85問(生体物性)の正答は 3 です。生体組織は細胞膜がコンデンサとしてはたらくため、周波数が上がるほど電流が細胞膜を通り抜けやすくなり、導電率は上がる(誘電率は逆に下がる)。
問題
生体の電気特性について誤っているのはどれか。
- 1. 骨格筋は大きな電気的異方性を示す。
- 2. 血液の導電率は肝臓の導電率よりも高い。
- 3. 周波数の増加とともに導電率は低下する。 ✓
- 4. 細胞膜の電気容量は1 cm² あたり1 μF 程度である。
- 5. 周波数が高い電流ほど電気的感受性が低下する。
正答:3番
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この問題の正答率(MEカコモン利用者の実データ)
初回正答率 64.7%参考値
17人の初回解答から算出(2026年10月21日時点)。母数が少ないため参考値です
同じ利用者の2回目以降の解答は除外しています(再挑戦を含めると正答率は実力より高く出るため)。国家試験の公式発表値ではなく、MEカコモンで実際に解かれた記録にもとづく数値です。
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解説
■ 正答:3番 — 周波数の増加とともに導電率は低下する。
生体組織は細胞膜がコンデンサとしてはたらくため、周波数が上がるほど電流が細胞膜を通り抜けやすくなり、導電率は上がる(誘電率は逆に下がる)。この向きを逆にしたのが3番。
【各選択肢の解説】
1. 骨格筋は大きな電気的異方性を示す。
✅ 正しい。筋線維が一方向にそろっているので、線維に沿った方向の方が直交方向より電流が流れやすい。
✅ 正しい。筋線維が一方向にそろっているので、線維に沿った方向の方が直交方向より電流が流れやすい。
2. 血液の導電率は肝臓の導電率よりも高い。
✅ 正しい。血液は電解質を含む血漿が多く、細胞が密に詰まった肝臓などの実質臓器より電流を通しやすい。
✅ 正しい。血液は電解質を含む血漿が多く、細胞が密に詰まった肝臓などの実質臓器より電流を通しやすい。
3. 周波数の増加とともに導電率は低下する。
❌ 誤り(=正答)。低い周波数では電流が細胞膜にさえぎられて主に細胞外液を流れるが、周波数が上がると膜の容量性インピーダンスが下がり細胞内も流れる。正しくは、周波数の増加とともに導電率は上昇する。
❌ 誤り(=正答)。低い周波数では電流が細胞膜にさえぎられて主に細胞外液を流れるが、周波数が上がると膜の容量性インピーダンスが下がり細胞内も流れる。正しくは、周波数の増加とともに導電率は上昇する。
4. 細胞膜の電気容量は1 cm² あたり1 μF 程度である。
✅ 正しい。細胞膜は薄い脂質二重層でコンデンサのようにはたらき、膜容量は約1 μF/cm²である。
✅ 正しい。細胞膜は薄い脂質二重層でコンデンサのようにはたらき、膜容量は約1 μF/cm²である。
5. 周波数が高い電流ほど電気的感受性が低下する。
✅ 正しい。周波数が高いと神経や筋が興奮しにくく、感じ始める電流(最小感知電流)は約1 kHzを超えると周波数とともに大きくなる。電気メスが高周波を使えるのはこのため。
✅ 正しい。周波数が高いと神経や筋が興奮しにくく、感じ始める電流(最小感知電流)は約1 kHzを超えると周波数とともに大きくなる。電気メスが高周波を使えるのはこのため。
【試験対策ポイント】
| 周波数が上がると | 変化 |
|---|---|
| 導電率 | 上がる |
| 誘電率 | 下がる |
| 電気的感受性(刺激作用) | 下がる |
- 細胞膜の電気容量≒1 μF/cm²
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