体内環境の維持と免疫の問題

ヒトの血液について、二酸化炭素分圧が $40\text{mmHg}$、$55\text{mmHg}$、$70\text{mmHg}$ のそれぞれの条件で、酸素分圧と、全ヘモグロビンのうち酸素ヘモグロビンになっているものの割合（%）との関係を調べた。結果は次の表のようになった。

ある人のからだの各部位について、酸素分圧と二酸化炭素分圧が次のようであったとする。

また、運動時に筋肉を流れる血液の量（単位時間あたり）は、安静時の $4$ 倍であった。

単位時間あたりに筋肉で血液から放出される酸素の量は、運動時には安静時の何倍か。整数で答えよ。

ただし、血液は肺胞を通過するときに肺胞と同じ条件になり、筋肉を通過するときにその筋肉と同じ条件になるものとする。血液中のヘモグロビンの濃度は安静時と運動時で変わらないものとする。酸素はすべて酸素ヘモグロビンとして運ばれるものとし、血しょうに溶けている酸素は考えないものとする。

ヒトの胎児は、胎盤で母体の血液から酸素を受け取る。母体の血液（成人のヘモグロビン）と胎児の血液（胎児のヘモグロビン）について、酸素分圧と、全ヘモグロビンのうち酸素ヘモグロビンになっているものの割合（%）との関係を調べたところ、次の表のようになった。

母体の動脈血は酸素分圧 100 mmHg で胎盤に入る。胎盤では、母体の動脈血中の酸素ヘモグロビンのうち 50% が酸素を放出し、母体の血液は胎盤の酸素分圧と等しい酸素分圧になって胎盤を出る。胎児の血液も、胎盤の酸素分圧と等しい酸素分圧になって胎盤を出る。その後、胎児の血液は胎児の組織を通過し、酸素分圧 20 mmHg になる。

胎盤を出た時点の胎児の血液中の酸素ヘモグロビンのうち、胎児の組織で酸素を放出したものの割合は何 % か。整数で答えよ。ただし、胎盤と胎児の組織とで二酸化炭素分圧などの条件の違いによる影響は無視でき、どこでも表の関係がそのまま成り立つものとする。

ヒトの血液について、二酸化炭素分圧が $40\mathrm{mmHg}$ のときと $70\mathrm{mmHg}$ のときに、酸素分圧と酸素ヘモグロビンの割合（全ヘモグロビンのうち酸素と結合しているものの割合）の関係を調べたところ、次の表のようになった。

肺胞では酸素分圧が $100\mathrm{mmHg}$、二酸化炭素分圧が $40\mathrm{mmHg}$ であり、ある組織では酸素分圧が $30\mathrm{mmHg}$、二酸化炭素分圧が $70\mathrm{mmHg}$ である。血液の酸素ヘモグロビンの割合は、肺胞と組織でそれぞれの分圧に対応する表の値になるものとする。肺胞で酸素と結合していたヘモグロビンのうち、この組織で酸素を放出したものの割合は何 % か。小数第 1 位まで求めよ。

ヒトの血液について、肺胞と、ある筋肉の組織での酸素ヘモグロビンの割合（全ヘモグロビンのうち酸素と結合しているものの割合）を、酸素解離曲線から読み取ったところ、次の表のようになった。

また、この筋肉を流れる血液の量（1 分間あたり）は、運動時には安静時の 4 倍になっていた。

血液 1 mL に含まれるヘモグロビンの量は安静時と運動時で変わらず、ヘモグロビンが運ぶ酸素の量は酸素ヘモグロビンの割合に比例するものとする。また、肺胞を通った血液がそのまま筋肉に届き、筋肉で酸素を放出するものとする。

この筋肉の組織で 1 分間に血液から放出される酸素の量は、運動時には安静時の何倍か。

激しい運動をしているあるヒトについて、全身の酸素消費量と血液の酸素の運搬を調べたところ、次の表のような結果が得られた。

ここで酸素飽和度とは、全ヘモグロビンのうち酸素ヘモグロビンになっているものの割合である。この人の血液 100 mL 中のヘモグロビンがすべて酸素ヘモグロビンになると、20 mL の酸素を運ぶことができる。

次の前提のもとで考える。
- 測定中は状態が一定に保たれており、全身で消費される酸素はすべて、左心室から送り出された血液中のヘモグロビンが組織で放出したものである。
- 血しょうに溶けている酸素は無視する。
- 左心室が 1 回の拍動で送り出す血液の量（1 回拍出量）は、どの拍動でも同じである。

このとき、全血液量に等しい量の血液が左心室から送り出されるまでに、心臓は何回拍動するか。整数で答えよ。