第31回 臨床工学技士国家試験 午後 第86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86問(生体物性)の正答は 1 です。血漿は水と蛋白の溶液でせん断速度によらず粘度がほぼ一定のニュートン流体とみなせる(赤血球を含む全血は非ニュートン流体)。
問題
正しいのはどれか。
- 1. 血漿はほぼニュートン流体と見なせる。 ✓
- 2. 水を多く含む生体軟組織のポアソン比はほぼ1 である。
- 3. 組織のヤング率が大きいほど応力に対するひずみが大きい。
- 4. マックスウェルモデルは弾性要素と粘性要素が並列に接続されている。
- 5. 軟組織は膠原線維の割合が大きいほど伸展性が大きい。 A L Q k i 1 i 2 a b
正答:1番
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解説
■ 正答:1番 — 血漿はほぼニュートン流体と見なせる。
血漿は水と蛋白の溶液でせん断速度によらず粘度がほぼ一定のニュートン流体とみなせる(赤血球を含む全血は非ニュートン流体)。他の選択肢はポアソン比・ヤング率・粘弾性モデル・膠原線維の記述が誤り。よって1番。
【各選択肢の解説】
1. 血漿はほぼニュートン流体と見なせる。
✅ 正しい。血漿は粘度がせん断速度に依存せずニュートン流体的。全血は赤血球のため非ニュートン流体。
✅ 正しい。血漿は粘度がせん断速度に依存せずニュートン流体的。全血は赤血球のため非ニュートン流体。
2. 水を多く含む生体軟組織のポアソン比はほぼ1である。
❌ 誤り。ほぼ非圧縮なのでポアソン比は約0.5(1ではない)。
❌ 誤り。ほぼ非圧縮なのでポアソン比は約0.5(1ではない)。
3. 組織のヤング率が大きいほど応力に対するひずみが大きい。
❌ 誤り。ヤング率=応力/ひずみなので、大きいほど硬くひずみは小さい。
❌ 誤り。ヤング率=応力/ひずみなので、大きいほど硬くひずみは小さい。
4. マックスウェルモデルは弾性要素と粘性要素が並列に接続されている。
❌ 誤り。マックスウェルモデルは直列接続。並列はフォークト(ケルビン)モデル。
❌ 誤り。マックスウェルモデルは直列接続。並列はフォークト(ケルビン)モデル。
5. 軟組織は膠原線維の割合が大きいほど伸展性が大きい。
❌ 誤り。コラーゲン(膠原線維)が多いほど硬く伸展性は小さい。伸展性はエラスチンが担う。
❌ 誤り。コラーゲン(膠原線維)が多いほど硬く伸展性は小さい。伸展性はエラスチンが担う。
【試験対策ポイント】
- ニュートン流体=血漿・水、非ニュートン流体=全血(低せん断で粘度上昇)
- 軟組織のポアソン比≒0.5(非圧縮)。ヤング率大=硬い(ひずみ小)
- 粘弾性モデル:マックスウェル=直列(応力緩和)、フォークト=並列(クリープ)。
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