【第一種衛生管理者過去問】2024年10月公表問題|問42|代謝の種類と基礎代謝・METsの基礎知識|労働生理を解説

出典:第一種衛生管理者2024年(令和6年度)10月公表問題|労働生理第42問

問題

代謝に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。

(1) 代謝において、細胞に取り入れられた体脂肪、グリコーゲンなどが分解されてエネルギーを発生し、ATPが合成されることを同化という。

(2) 代謝において、体内に摂取された栄養素が、種々の化学反応によって、細胞を構成する蛋(たん)白質などの生体に必要な物質に合成されることを異化という。

(3) エネルギー代謝率は、一定時間中に体内で消費された酸素と排出された二酸化炭素の容積比である。

(4) 基礎代謝量は、安静時における心臓の拍動、呼吸、体温保持などに必要な代謝量で、睡眠中の測定値で表される。

(5) メッツ(METs)は、身体活動の強度を示す指標で、座位安静時の酸素消費量に対する運動時の酸素消費量で表される。

第1種衛生管理者|代謝の種類と基礎代謝・METsの基礎知識を解説

代謝では、物質を合成する同化と、物質を分解してエネルギーを取り出す異化の区別が重要です。正解は(5)です。METsは身体活動の強さを表す指標で、安静座位を1METとして、運動時の酸素消費量がその何倍かで示します。代謝の用語は似ているため、同化と異化、基礎代謝量と睡眠中代謝量、エネルギー代謝率と呼吸商を混同しないことが正誤判断のポイントです。

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(1) 代謝において、細胞に取り入れられた体脂肪、グリコーゲンなどが分解されてエネルギーを発生し、ATPが合成されることを同化という。

不適切です。体脂肪やグリコーゲンなどが分解され、エネルギーが取り出されてATPが合成される反応は、同化ではなく異化です。異化は、体内の物質を分解して生命活動に必要なエネルギーを得る反応です。ATPは、筋肉の収縮、神経の働き、体温維持などに使われるエネルギーの受け渡し役です。同化は、アミノ酸から蛋白質を合成するように、材料を使って体に必要な物質を作る反応をいいます。この選択肢は、分解によるエネルギー産生を説明しているため、用語が逆になっています。

(2) 代謝において、体内に摂取された栄養素が、種々の化学反応によって、細胞を構成する蛋(たん)白質などの生体に必要な物質に合成されることを異化という。

不適切です。摂取した栄養素を材料にして、細胞を構成する蛋白質などの生体に必要な物質を合成する反応は、異化ではなく同化です。同化は、体を作る方向の反応であり、成長、修復、組織の維持に関わります。異化は、糖質、脂質、蛋白質などを分解してエネルギーを取り出す方向の反応です。この選択肢も、同化と異化を入れ替えた典型的な誤りです。

(3) エネルギー代謝率は、一定時間中に体内で消費された酸素と排出された二酸化炭素の容積比である。

不適切です。一定時間中に体内で排出された二酸化炭素量と消費された酸素量の比を表すものは、呼吸商です。エネルギー代謝率は、作業や運動によって安静時よりどれくらい多くエネルギーを消費しているかを示す指標です。つまり、酸素消費量と二酸化炭素排出量の容積比そのものではありません。酸素や二酸化炭素という言葉が出てくるため紛らわしいですが、容積比を問う場合は呼吸商と判断します。

(4) 基礎代謝量は、安静時における心臓の拍動、呼吸、体温保持などに必要な代謝量で、睡眠中の測定値で表される。

不適切です。基礎代謝量は、生命維持に必要な最小限のエネルギー代謝量をいいます。心臓の拍動、呼吸、体温保持などに必要な代謝量という説明はおおむね正しいですが、睡眠中の測定値で表されるという部分が誤りです。基礎代謝量は、通常、早朝空腹時、覚醒状態、安静臥位、快適な室温などの条件で測定されます。睡眠中は意識活動や筋緊張がさらに低下するため、基礎代謝量とは区別されます。

(5) メッツ(METs)は、身体活動の強度を示す指標で、座位安静時の酸素消費量に対する運動時の酸素消費量で表される。

適切です。METsは、身体活動の強度を表す指標です。座って安静にしている状態を1METとし、運動時や作業時の酸素消費量がその何倍に当たるかで示します。たとえば、3METsの活動は、座位安静時の約3倍の酸素を消費する強度という意味です。衛生管理者試験では、METsは身体活動や作業負荷の強さを比較する指標として押さえておくとよいです。

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この問題で覚えるポイント

代謝は、物質を合成する同化と、物質を分解してエネルギーを取り出す異化に分けられます。同化は、栄養素を材料として蛋白質などの体に必要な物質を作る反応です。異化は、糖質、脂質、蛋白質などを分解し、エネルギーを発生させてATPを合成する反応です。ATPは生命活動で使われるエネルギーの受け渡し役です。基礎代謝量は、生命維持に必要な最小限の代謝量であり、心臓の拍動、呼吸、体温保持などに使われます。測定条件は、睡眠中ではなく、覚醒した安静状態が前提です。METsは身体活動の強度を示す指標で、座位安静時を1METとして、活動時の酸素消費量がその何倍かで表します。酸素消費量と二酸化炭素排出量の比を表すものは呼吸商であり、エネルギー代謝率とは区別します。

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ひっかけポイント

このテーマでは、同化と異化を逆にした選択肢がよく出ます。合成なら同化、分解してエネルギーを取り出すなら異化、と方向で判断すると迷いにくくなります。また、基礎代謝量は安静時という言葉から睡眠中と結びつけたくなりますが、基礎代謝量は覚醒した安静状態で測定される点が重要です。酸素消費量や二酸化炭素排出量が出てくると、エネルギー代謝率、呼吸商、METsが混同されやすくなります。容積比なら呼吸商、安静時に対する活動強度ならMETs、作業によるエネルギー消費の程度ならエネルギー代謝率と整理しておくと、同じパターンの問題にも対応しやすくなります。

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