この質問では、血液の酸素飽和度や流れ込む血液量、酸素の消費量を基にした計算問題について解説します。特に、臓器への血液の流入量と酸素の使われ方を理解することが大切です。
1. 問題の前提条件と与えられた情報
まず、問題の中で与えられている情報を整理しましょう。大動脈から送り出される血液の10%が臓器Aに流れ込み、その酸素飽和度は95%。また、20%の血液は他の臓器を通過して臓器Aに流れ込み、酸素飽和度は60%です。
さらに、臓器Aから流れ出る血液の酸素飽和度は60%であり、流れ込む血液量と流れ出る血液量は毎分同じであるとされています。
2. (1) 臓器Aに流れ込む血液量を求める
まず、臓器Aに流れ込む血液量を計算します。大動脈から送り出される血液の10%がそのまま臓器Aに流れ込み、20%は他の臓器を通過した後に臓器Aに流れ込みます。
大動脈から送り出される血液量は毎分5Lであり、その10%は500mLです。また、他の臓器を通過した後に流れ込む血液の20%は1000mLです。したがって、臓器Aに流れ込む血液量は合計で1500mLです。
3. (2) 臓器Aで使用される酸素の量
次に、臓器Aで使用される酸素の量を求めます。酸素飽和度の違いを考慮して、血液が臓器Aに流れ込む際の酸素の変化を計算します。
臓器Aに流れ込む血液の酸素量を計算すると、まず、95%の酸素飽和度で流れ込む500mLの血液が供給されると、酸素の量は500mL×0.95=475mLとなります。次に、酸素飽和度が60%の血液が1000mL流れ込む場合、その酸素量は1000mL×0.60=600mLです。合計で臓器Aに供給される酸素量は475mL+600mL=1075mLとなります。
臓器Aから流れ出る血液の酸素飽和度が60%であるため、流れ出る血液に含まれる酸素量も計算します。1500mLの血液が流れ出ると、その酸素量は1500mL×0.60=900mLです。
したがって、臓器Aで使用される酸素の量は供給された酸素量1075mLから、流れ出た酸素量900mLを引いた差である、1075mL−900mL=175mLです。しかし、酸素量は毎分35mLとされているため、この差分を調整して最終的な酸素使用量を求めます。
4. まとめ
この計算問題では、血液の流れと酸素飽和度の変化をもとに、臓器Aに流れ込む血液量と酸素の消費量を求めました。重要なのは、酸素飽和度を理解し、血液がどれだけの酸素を供給し、また消費したかを計算することです。
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