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。生体の力学的性質(粘性・弾性・粘弾性モデル)の基本を問う問題。
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。
正答:1番
次の問題から答えを隠して1問ずつ出題。答えはアプリの学習記録に残ります(登録不要) — 弱点分析・成績グラフはアプリで
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 58.8%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:1番 — 血漿はほぼニュートン流体と見なせる。
生体の力学的性質(粘性・弾性・粘弾性モデル)の基本を問う問題。血漿は粘度がずり速度によらずほぼ一定なのでニュートン流体とみなせる。赤血球を含む全血は、ずり速度が低いと粘度が上がる非ニュートン流体である。
【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(=正答)。血漿は水に蛋白などが溶けた液で、赤血球のように変形・集合する粒子を含まないため、粘度がずり速度で変わらない。
✅ 正しい(=正答)。血漿は水に蛋白などが溶けた液で、赤血球のように変形・集合する粒子を含まないため、粘度がずり速度で変わらない。
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。水を多く含む組織は変形しても体積がほとんど変わらない(非圧縮性)。正しくは、ポアソン比はほぼ0.5である(0.5が非圧縮の場合の値)。
❌ 誤り。水を多く含む組織は変形しても体積がほとんど変わらない(非圧縮性)。正しくは、ポアソン比はほぼ0.5である(0.5が非圧縮の場合の値)。
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、ヤング率が大きいほど硬く変形しにくい。正しくは、同じ応力に対するひずみは小さい。
❌ 誤り。ヤング率=応力÷ひずみなので、ヤング率が大きいほど硬く変形しにくい。正しくは、同じ応力に対するひずみは小さい。
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。並列につないだのはフォークト(ケルビン・フォークト)モデルである。正しくは、マックスウェルモデルは弾性要素(ばね)と粘性要素(ダッシュポット)を直列につないだもの。
❌ 誤り。並列につないだのはフォークト(ケルビン・フォークト)モデルである。正しくは、マックスウェルモデルは弾性要素(ばね)と粘性要素(ダッシュポット)を直列につないだもの。
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。膠原線維(コラーゲン)は引っ張りに強く伸びにくい線維である。正しくは、膠原線維が多いほど硬く伸展性は小さくなり、伸展性を担うのは弾性線維(エラスチン)である。
❌ 誤り。膠原線維(コラーゲン)は引っ張りに強く伸びにくい線維である。正しくは、膠原線維が多いほど硬く伸展性は小さくなり、伸展性を担うのは弾性線維(エラスチン)である。
【試験対策ポイント】
| モデル | つなぎ方 | 再現する現象 |
|---|---|---|
| マックスウェル | 直列 | 応力緩和 |
| フォークト | 並列 | クリープ |
- 血漿=ニュートン流体、全血=非ニュートン流体
- 軟組織のポアソン比≒0.5、ヤング率が大きい=硬い
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