第53回 理学療法士国家試験 午後 第2問
生理学第53回午後
第53回 理学療法士国家試験 午後 第2問（生理学）の正答は 2・4 です。図はランプ負荷の心肺運動負荷試験。
問題
20歳の男性。自転車エルゴメーターを用いて、1分間に20ワット増加させるランプ負荷法にて心肺運動負荷試験を行った。その際の分時換気量、二酸化炭素排泄量および酸素摂取量の変化を図に示す。①から③までの期間および④と⑤の時点に生じている生体の変化として正しいのはどれか。2つ選べ。
- 1. ①では動脈血酸素分圧が上昇する。
- 2. ②では乳酸が増加する。 ✓
- 3. ③では動脈血pHが急激に上昇する。
- 4. ④では無酸素性のATP産生が加わる。 ✓
- 5. ⑤では動脈血酸素飽和度が低下し始める。
正答：2・4番
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解説
■ 正答：2・4番 — ②では乳酸が増加する／④では無酸素性のATP産生が加わる
図はランプ負荷の心肺運動負荷試験。①は運動初期の有酸素運動域、②は嫌気性代謝閾値（AT）を超えた領域で換気量・CO2排出が急増する。④はATに相当する変曲点で無酸素性ATP産生（解糖系）が加わり始め、②の区間では乳酸が蓄積していく。
【各選択肢の解説】
1. ①では動脈血酸素分圧が上昇する。
❌ 誤り。運動初期でも動脈血酸素分圧（PaO2）は健常者ではほぼ一定に保たれ、上昇はしない。換気と血流のバランスで維持される。
❌ 誤り。運動初期でも動脈血酸素分圧（PaO2）は健常者ではほぼ一定に保たれ、上昇はしない。換気と血流のバランスで維持される。
2. ②では乳酸が増加する。
✅ 正しい。②はAT（嫌気性代謝閾値）を超えた領域で、酸素供給が需要に追いつかず解糖系が亢進し乳酸が増加する。
✅ 正しい。②はAT（嫌気性代謝閾値）を超えた領域で、酸素供給が需要に追いつかず解糖系が亢進し乳酸が増加する。
3. ③では動脈血pHが急激に上昇する。
❌ 誤り。③は最大運動強度付近で乳酸が増えるため、pHはむしろ低下（アシドーシス傾向）する。上昇ではない。
❌ 誤り。③は最大運動強度付近で乳酸が増えるため、pHはむしろ低下（アシドーシス傾向）する。上昇ではない。
4. ④では無酸素性のATP産生が加わる。
✅ 正しい。④はAT（換気量がCO2排出に比して増え始める変曲点）に相当し、有酸素性に加えて無酸素性（解糖系）のATP産生が加わり始める。
✅ 正しい。④はAT（換気量がCO2排出に比して増え始める変曲点）に相当し、有酸素性に加えて無酸素性（解糖系）のATP産生が加わり始める。
5. ⑤では動脈血酸素飽和度が低下し始める。
❌ 誤り。健常者では最大運動時でも動脈血酸素飽和度（SaO2）はほぼ低下しない。⑤は呼吸性代償点付近で換気がさらに増える時点。
❌ 誤り。健常者では最大運動時でも動脈血酸素飽和度（SaO2）はほぼ低下しない。⑤は呼吸性代償点付近で換気がさらに増える時点。
【試験対策ポイント】
AT（嫌気性代謝閾値）＝有酸素から無酸素代謝が加わり始める点で、ここを境に乳酸が蓄積し換気量が急増する（VスロープのV-slope法）。健常者の運動ではPaO2・SaO2は最大運動でも保たれるのが原則。AT以降は乳酸増加→重炭酸による緩衝でCO2排出増→換気亢進、最終的にpHは低下する流れを押さえる。
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