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基礎事項
腎臓に流れた血液は、腎臓の糸球体でろ過され、原尿になります。
その後、原尿は細尿管(尿細管ともいう)を通り、この時、体に必要な水やグルコースなどが再吸収されます。
再吸収されたものは、血液中に戻り、再吸収されなかったものは、尿となり、排出されます。
(1)グルコースは健康の場合、すべて再吸収されるので、尿中に出てくることはありません。
よって、(A)は0になります。
ちなみに、糖尿病の場合は、尿中にグルコースが出てきます。
(3)
血液中に注射されたイヌリンはろ過された後、体には必要ないので、再吸収されません。
すなわち、ろ過された血しょう(原尿)に含まれるイヌリンはすべて尿に出ていくことになります。
言い換えると、
『ろ過された血しょう(原尿)中のイヌリンの量＝尿中のイヌリンの量』ということになりますよね。
これが、他の物質、例えばナトリウムや尿素だと再吸収されるので、
ろ過された血しょう中のナトリウムの量＝尿中のナトリウムの量とはなりません。
なので、再吸収されないイヌリンを用います。
問題文より、5分間に生成された尿の量は5mLですよね。また、表より、尿中のイヌリンの
濃度は、12[mg/mL]ですよね。(濃度の単位から尿1mLに対して12mgのイヌリンが含まれ
ていることがわかりますよね)
以上より、5分間に生成される尿中に含まれるイヌリンの量[mg]は、12[mg/mL]×5[mL]と表せますよね。
また、今回求める5分間にろ過された血しょうの量(原尿の量)をx[mL]とすると、ろ過された血しょう中のイヌリンの濃度は0.1[mg/mL]であるから、ろ過された血しょう中(原尿中)のイヌリンの量[mg]は、0.1[mg/mL]×x[mL]と表せますよね。
『ろ過された血しょう中のイヌリンの量＝尿中のイヌリンの量』であるから、
0.1[mg/mL]×x[mL] ＝12[mg/mL]×5[mL]
これを解いてx=600[mL]
続く
(4)
<5分間における尿素の再吸収量>
尿素は、少し再吸収され、再吸収されなかった尿素が、尿中に排出されます。
すなわち、『再吸収された尿素の量＝原尿中の尿素の量－尿中の尿素の量』ですよね。
原尿中の尿素の濃度は0.3mg/mLであり、5分間に生成される原尿の量は600mL
であるから、原尿中の尿素の量は0.3[mg/mL]×600[mL]と表せますよね。
また、尿中の尿素の濃度は20mg/mLであり、5分間に生成される尿の量は5mL
であるから、尿中の尿素の量は20[mg/mL]×5[mL]と表せますよね。
以上より、5分間に再吸収された尿素の量[mg]は
0.3[mg/mL]×600[mL]－20[mg/mL]×5[mL]＝80mg
分からなければ遠慮なく質問してください
(3)別解
(2)より、尿中でのイヌリンの濃度は血しょうと比べて120倍に濃縮されている。
すなわち、尿中でのイヌリンの濃度は血しょうと比べて120倍濃くなっている。
イヌリンの量は尿中と血しょう中では変わらないのに(再吸収されないから)、尿中では濃度
が120倍濃くなっている。ということは、イヌリンが溶けている原尿は、尿量より、120
倍多い、ということ。なので、求める原尿の量は5×120=600mL
続く