20歳の男性。
自転車エルゴメーターを用いて、1分間に20ワット増加させるランプ負荷法にて心肺運動負荷試験を行った。
その際の分時換気量、二酸化炭素排泄量および酸素摂取量の変化を図に示す。
①から③までの期間および④と⑤の時点に生じている生体の変化として正しいのはどれか。
2つ選べ。
正解を2つ選んでください。
正答2・4
解説
正解は2と4です。
図はランプ負荷中の分時換気量、二酸化炭素排泄量、酸素摂取量の推移です。
④は二酸化炭素排泄量と分時換気量の傾きが増える点で、嫌気性代謝閾値（AT：anaerobic threshold）にあたります。
⑤は分時換気量だけがさらに急増する点で、呼吸性代償開始点（RCP：respiratory compensation point）にあたります。
①は運動開始からAT、②はATからRCP、③はRCP以降の期間です。
【選択肢別解説】
1：× ①は有酸素代謝で運動している期間です。
換気は需要に応じて増えるため、動脈血酸素分圧は上昇せずほぼ一定に保たれます。
2：○ ②はATを超えた期間で、無酸素性代謝により乳酸が増加します。
乳酸は重炭酸で緩衝され、生じた二酸化炭素により二酸化炭素排泄量の傾きが増えます。
3：× ③では緩衝しきれなくなった乳酸によって代謝性アシドーシスが進みます。
動脈血pHは上昇ではなく急激に低下します。
4：○ ④はATで、有酸素性のATP産生に無酸素性（解糖系）のATP産生が加わり始める時点です。
図でも④から二酸化炭素排泄量と分時換気量の増え方が急になっています。
5：× ⑤はRCPで、アシドーシスを代償するため換気が亢進し始める時点です。
健常な若年者では動脈血酸素飽和度は高く保たれ、ここで低下し始めることはありません。
【ポイント】
ATでは乳酸の緩衝によりVCO2（二酸化炭素排泄量）とVE（分時換気量）が増え、RCPではVEだけがさらに増えます。
AT〜RCPの間はpHが保たれ、RCP以降にpHが低下すると整理しておきましょう。