第53回 理学療法士国家試験 午後 第2問（解説つき）
実地（3点）
生理学
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。
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正解は 2と4
図の読み方: ④の時点から、二酸化炭素排泄量と分時換気量の増え方が、酸素摂取量より急になっている。これがAT（嫌気性代謝閾値）。⑤の時点から、分時換気量がさらに急に増えている。これがRCP（呼吸性代償開始点）。
この問題のポイント: ATを超えると、有酸素の代謝だけでは足りなくなり、無酸素性のATP産生（解糖系）が加わって乳酸が増える。乳酸を重炭酸イオンで中和するときに二酸化炭素が出るため、二酸化炭素排泄量と換気量が急に増える。RCPを超えると、中和しきれずに血液が酸性になり、それを呼吸で補おうと換気がさらに増える。
選択肢ごとの解説
- 1 × ①（ATまで）では、動脈血の酸素分圧はほぼ一定に保たれる。
- 2 ○ ②（ATからRCPまで）では乳酸が増える。
- 3 × ③（RCPより後）では、乳酸がたまってpHは下がる（酸性になる）。
- 4 ○ ④（AT）で無酸素性のATP産生が加わる。
- 5 × 健康な若い人では、⑤（RCP）でも動脈血の酸素飽和度は保たれる。
臨床ではこう使う: ATの運動強度は、乳酸がたまりにくく長く続けられるため、心臓リハビリの運動処方に使われる。ATの心拍数や仕事量（ワット）を目安に、自転車エルゴメーターや歩行の運動量を決める。
覚え方: 「AT＝CO2排泄が急に増える点（乳酸が出始める）、RCP＝換気が急に増える点（酸性を呼吸で補い始める）」。
根拠: 日本循環器学会 心血管疾患におけるリハビリテーションに関するガイドライン
他の年の同じ論点
- PT 第59回午前第5問 嫌気性代謝閾値（AT）
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出典：https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/0000205477.html を加工して作成。解説は当アプリの独自作成（整形外科専門医監修）。