腎臓⑤：再吸収量の計算、再吸収率の計算

『この記事について』 この記事では、 先に以下の問題１と２を提示します。 〇問題１： オーソドックスな 再吸収量と再吸収率の計算問題 〇問題２： 密度(１ g/mL)を用いた 再吸収量の計算問題 まずは、 自力で解いてみた後に、 解説に進みましょう。 また、これらの計算問題を 解くためには、 腎臓の基礎知識、濃度、密度について 理解していることが必要です。 ちょっと不安な場合は、 記事「腎臓③：計算に必要な基礎知識、濃縮率の求め方」 の内容のうち、 ・「腎臓の基礎知識の確認」 ・「濃度と密度」 を、あらかじめ一読してから 以下の計算問題に取り組んでみてください。 目次

問題１(再吸収量と再吸収率の計算)

ある人の ・尿素濃度 ・１分間に作られる尿量 ・１分間に作られる原尿量 は、それぞれ以下の ようであった。 ※単位：mg/mL ・１分間に作られる尿量：１ ｍＬ ・１分間に作られる原尿量：１２０ ｍＬ ①１分間に作られる原尿中には 何ｍｇの尿素が含まれるか 答えなさい。 ②１分間に作られる尿中には 何ｍｇの尿素が含まれるか 答えなさい。 ③　①と②の結果を用いて、 １分間あたりの尿素の 再吸収量(ｍｇ)を求めなさい。 ④１分間あたりの 水の再吸収量は 何ｍＬか求めなさい。 ただし、原尿と尿の体積は、 全て水に由来するものとする。 ⑤再吸収率というのは、 ある物質について、 原尿中に含まれる量(質量、体積)の 何％が再吸収されているかを示し、 以下の式で定義される。 再吸収率(％) ＝　再吸収された量　÷　原尿中に含まれる量　×　１００ この式を用い、 尿素の再吸収率と水の再吸収率を 求めなさい。(小数点以下は四捨五入) 目次に戻れるボタン ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・    

解答と解説

①３６ mg　②２１ mg　③１５ mg ④１９９ mL　⑤尿素：４２％　水：９９％ 解説 ※単位：mg/mL ・１分間に作られる尿量：１ ｍＬ ・１分間に作られる原尿量：１２０ ｍＬ ①１分間に作られる原尿中には 何ｍｇの尿素が含まれるか 答えなさい。 原尿中の尿素濃度は ０.３０ mg/mLなので、 １分間あたりの 原尿量(１２０ ｍＬ)に 含まれる尿素の質量は、 ０.３０ mg/mL × １２０ mL ＝　３６ mg となる。 ②１分間に作られる尿中には 何ｍｇの尿素が含まれるか 答えなさい。 尿中の尿素濃度は ２１ mg/mLなので、 １分間あたりの尿量(１ ｍＬ)に 含まれる尿素の質量は、 ２１ mg/mL × １ mL ＝　２１ mg となる。 ③１分間あたりの 尿素の再吸収量は 何ｍｇか求めなさい。 尿素の質量は 原尿中で３６ mg 尿中で２１ mg。 よって再吸収量は ３６ mg － ２１ mg ＝　１５ mg と求まる。 この内容を模式図で示すと 下のようになります。 ※尿素を〇で描いています。 ④１分間あたりの 水の再吸収量は 何ｍＬか求めなさい。 ただし、原尿と尿の体積は、 全て水に由来するものとする。 原尿と尿の体積は 全て水に由来する というのは、 ・原尿量(mL)　＝　原尿中の水の体積(mL) ・尿量(mL)　＝　尿中の水の体積(mL) とみなしてよい ということ。 １分間あたりの 原尿量は１２０ mLで、 １分間あたりの 尿量は１ mLなので、 １分間あたりの 水の再吸収量は １２０ mL ー １ mL ＝　１９９ mL と求まる(下図)。 ⑤再吸収率というのは、 ある物質について、 原尿中に含まれる量(質量、体積)の 何％が再吸収されているかを示し、 以下の式で定義される。 再吸収率(％) ＝　再吸収された量　÷　原尿中に含まれる量　×　１００ ③と④の結果を用いて、 尿素の再吸収率と水の再吸収率を 求めなさい。(小数点以下は四捨五入) 原尿中の尿素量　＝　３６ ｍｇ　、 再吸収された尿素量　＝　１５ ｍｇ なので、 尿素の再吸収率 ＝　１５ ｍｇ　÷　３６ ｍｇ　×　１００ ≒　４２ ％ と求まる。 原尿中の水の量(原尿量)　＝　１２０ ｍＬ　、 再吸収された水の量　＝　１９９ ｍＬ なので、 水の再吸収率 ＝　１９９ ｍＬ　÷　１２０ ｍＬ　×　１００ ≒　９９ ％ と求まる。 目次に戻れるボタン

問題２(密度を用いた再吸収量の計算)

ある人の ・ナトリウムイオン濃度 ・１分間に作られる尿量 ・１分間に作られる原尿量 は、それぞれ以下の ようであった。 ※単位：％ ・１分間に作られる尿量：１ｍＬ ・１分間に作られる原尿：１２０ｍＬ また、原尿と尿の密度を １ g/mLとする。 ①１分間に作られる原尿中には 何ｍｇのナトリウムイオンが 含まれるか答えなさい。 ②１分間に作られる尿中には 何ｍｇのナトリウムイオンが 含まれるか答えなさい。 ③１分間あたりの ナトリウムイオンの再吸収量は 何ｍｇか求めなさい。 目次に戻れるボタン ・・・・・・・・・・・・・・・・ ・・・・・・・・・・・・・・・・    

解答と解説

①３６０ mg　②３.５mg  ③３５６.５ mg 解説 ※単位：％ ・１分間に作られる尿量：１ｍＬ ・１分間に作られる原尿：１２０ｍＬ ・原尿と尿の密度：１ g/mL ①１分間に作られる原尿中には 何ｍｇのナトリウムイオンが 含まれるか答えなさい。 溶質の質量は、 質量パーセント濃度を用いて 以下の式で求められる。 溶質の質量 ＝　溶液の質量　×　質量パーセント濃度 　÷　１００ ※質量パーセント濃度について　→　「質量パーセント濃度」 この式を用いるには、 原尿量(mL)を原尿の質量に変換する 必要がある。 １分間に作られる原尿量(mL)が １２０ mL、 原尿の密度が１ g/mLなので、 １分間に作られる原尿の質量(g)は、 １２０ mL　×　１ g/mL ＝　１２０ g となる。 原尿中の ナトリウムイオン濃度は ０.３％なので、 １分間に作られる原尿中に含まれる ナトリウムイオンの質量(mg)は、 １２０ g　×　０.３　÷　１００ ＝　０.３６ g ＝　３６０ mg と求まる。 ②１分間に作られる尿中には 何mgのナトリウムイオンが 含まれるか答えなさい。 ①と同様にして計算する。 １分間に作られる尿の質量(g)は、 １ mL　×　１ g/mL ＝　１ g 尿中の ナトリウムイオン濃度は ０.３５％なので、 尿１ g に含まれる ナトリウムイオンの質量(mg)は、 １ g　×　０.３５/１００ ＝　０.００３５ g ＝　３.５ mg と求まる。 ③１分間あたりの ナトリウムイオンの再吸収量は 何ｍｇか求めなさい。 ナトリウムイオンの質量は 原尿中で３６０ ｍｇ、 尿中で３.５ ｍｇなので、 再吸収量は、 ３６０ mg ー ３.５ mg ＝　３５６.５ mg となる。 ・・・・・・・・・・・・・・・・ 【計算問題対策の記事一覧】 ・ヘモグロビンの酸素解離曲線：計算問題の解き方編 ・腎臓③：計算に必要な基礎知識、濃縮率の求め方 ・腎臓④：イヌリンを用いた原尿量の求め方 ・腎臓⑥：グルコース排出量のグラフ   目次に戻れるボタン