今日、アメブロでは、長時間のメンテナンスがありました。

この為、90回問164は、何度も書き直しました。

保存や公開ができませんでした。

アメブロの広報によると、以前の状態に戻したそうです。(12時頃保存した内容は消えてしまいました。)


その度に微妙にニュアンスが変わってきました。

なんだか疲れました。


勉強していた研究室の後片付けや飲み会(研究室・部活・友人)や旅行があるし・・・。

就職活動も残っているんです。


暇そうに見えるけど、結構雑用があるんです。 


薬物の体内動態解析に関する記述のうち、正しいものの組み合わせはどれか。

a.コンパートメントモデルは、体内動態が非線形性を示す薬物の解析には適用できない(×)


この問題の国家試験予備校の解説を乗っけておきましょう・・・。

予備校名をそのまま書いたら著作権などの問題は起こらないの??

このため、アルファベットで書きました。薬学生の皆さんならわかることと思います。


A社の解説)非線形性を示す薬物でも、コンパートメントモデルを適用できる。

B社の解説)コンパートメントモデルは、線形コンパートメントモデルや非線形コンパートメントモデルを用いる解析法である。線形コンパートメントモデルは、薬物の消失過程を一次速度定数を用いて表し、血中薬物濃度や尿中排泄速度の時間的変化を解析する。また、非線形コンパートメントモデルは、Michaelis-Menten式のような飽和を起こす場合に用いる。

 したがって、コンパートメントモデルは、体内動態が非線形性をしめす薬物の解析にも適用できる。

 このように書いてあります。

 私の学校の教授も概ねこのような説明をしてくれました。


★私の主張

私の言いたいことは、”非線形コンパートメントで解析できる”ということと”体内動態が非線形性を示す”ということは別物であるということです

以下の順序で主張を展開します。


①線形性とは

②MM式に従う非線形コンパートメントモデルは、線形性を示す。

線形性とは何なんでしょうか?以下に引用してみます。

大学の教養数学の二本柱は微分積分学と線形代数学です。

大学卒業程度の試験としては、線形代数学による線形性の定義が適当だと思います。


★線形性とは

幾何ベクトルや、数ベクトルという具体的なものから離れて、ベクトルの持つ、線形性という特徴に着目して、抽象化した概念を 線形空間 (linear space)あるいはベクトル空間(vector space)と呼びます。

すなわち、 K に対して、 a, b ∈ K,  x, y ∈ V のとき、和 x + y とスカラー倍 a x が定義できて、

a x + b y ∈ V

という性質を満たすような集合 V が線形空間です。このような性質を線形性 (linearity)と呼びます。


[ベクトル空間の定義]
(線形性の公理)
 集合Vと,その要素が4則演算できる数の集合K(体と呼ばれる)があり,Vの任意の元a,bと,Kの任意の元λ(スカラーと呼ぶ)に対し,
   和:a+b,および スカラー倍:λa
が定義されており,それらが再びVに属するとする.さらに,和とスカラー倍に関して次の8つの公理を満たす.(注:スカラー倍はλのaに対する作用,λ:a→λaとみなすことがある.KはVの係数体と呼ばれる)

(和とスカラー倍の公理)

 a,b,cをVの任意の元,λ,μをKの任意の元とする.
1)a+b=b+a       和の交換法則
2)(a+b)+c=a+(b+c)  和の結合法則
3) a+0=aとなる元0の存在  ゼロベクトルの存在
4) a+a'=0となる元a'の存在  逆ベクトルの存在
5) λ(a+b)=λa+λb  左分配法則
6) (λ+μ)a=λa+μa  右分配法則
7) λ(μa)=(λμ)a  スカラー倍の結合法則
8) 1a=aとなる要素1の存在  1はKの単位元

このときVを体K上のベクトル空間と呼び,Vの元をベクトルと呼ぶ.


要約すると、線形性を示す=多項式で表されるということです。 (怖い言い切りですが・・・。)注)


先程も書きましたが、”非線形コンパートメントモデルで解析できる”ことと”体内動態は非線形性を示すこと”は違うことである。この部分に混同が起こっていると思います。

 非線形コンパートメントモデルで解析できる場合とは、体内動態が(一次式からはずれ)飽和が起こっている場合に用いるモデルです。対して、体内動態が非線形性を示すとは、体内動態が多項式で表せない場合を指しています。


したがって、体内動態が線形性を示す非線形コンパートメントモデルという場合があるということです。

例)MM式に従う、飽和する過程を含む薬物の体内動態。


要点は、非線形コンパートメントモデルは、線形性を示す(線形空間上の元である)モデルであるが、

名前が非線形モデルとなっているって言うことです。

そのように非線形コンパートメントモデルは定義されている。(生物薬剤学の教科書では)

これは、物理の世界でも良くあることですので、そこはよしとします。

”非線形○△モデル”=”比較的非線形性を示すモデル”として定義されています。
対して、線形性という言葉は定義せずに”一次”という意味で使われています。

これらをまとめてみます。


結論:

a.コンパートメントモデルは、体内動態が非線形性を示す薬物の解析には適用できない(○)

中間を大きくはしょったため、かえって分かりにくくなりましたが・・・。

今後分かり易くなるように、修正を加えていくつもりです。


注)この表現では、細部には数学的誤りがあるかもしれませんが、薬学生に分かることを目指していますので、厳しい突っ込みはやめてください。



 最初の説明を載せておきます。同じ事を言いたいけど舌足らずなのは、分かっていただけるでしょうか?



線型性

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』線型性(せんけいせい、linearity)あるいは線型(せんけい、linearラテン語 : linearis)は、おおまかに言って、 のようにまっすぐな図形 やそれに似た性質をもつ対象および、そのような性質を保つ変換などに対して用いられる述語である。

英語における数学用語の linear に基づく日本語訳としては、本来の用字である線型の他に線形線状一次などといった揺れが存在する。ただし「一次」が「線型」を意味しない場合も多い。なお、中国語(簡体字)では线性(線性の異字体)、韓国語では線型と表記する。


線型写像(せんけいしゃぞう)数学 において、写像 f(x) が線型であるとは、f について以下のふたつの性質

が満たされることである。

  • 加法性: 任意の x, y に対して f(x + y) = f(x) + f(y)
  • 斉次性(作用との可換性): 任意の x, α に対して fx) = αf(x)

上に引用した文章のうち、赤字の部分に注目してください。要するにこういう間違いが起こってる?って思っています。


92回問20-b.界面張力は、単位面積の界面を作るのに要する仕事量である。(○)


このような問題文がでています。そして、正解は○だそうです。

私の試験は93回なので、92回の過去問題をよくやりました。

前の日記にも書きましたが、国家試験や、卒業試験が近いときあせっていました。

”はじめまして”という文章も、あせりながら書いたものです。

この問題に違和感を感じました。以下に記します。


①仕事量→仕事

②仕事→エネルギー

③エネルギー→表面自由エネルギー


この設文では、仕事量という表現を使っていますが、普通は”仕事”という用語を使います。

仕事・エネルギー・電力量などの単位はJ(ジュール)です。電力量が身近だから、仕事量という言葉を使ったのでしょうか? 仕事量って何なんでしょうね?

電力と電力量は違う量です。電力の単位はW(ワット)電力量の単位はW・h(ワットアワー=ジュール)です。


出題する先生は、仕事を仕事量といい、(ネット検索すると、仕事量では、労働量と言う意味しかヒットしません。)更に、仕事とエネルギーと勘違いしていると思います。

エネルギーは仕事をする能力です。


さらに、力学(高校物理)で出てくる、エネルギーという意味ではなく、界面張力のエネルギーすなわち、表面自由エネルギーという意味で使われています。


つまり、以下のように直せば、何の文句もありません。

92回問20-b.界面張力は、単位面積の界面を作るのに要する(表面自由)エネルギーである。(○)


文面がえらそうで申し訳ないのですが、わかりやすくするため、このようなえらそうな表現になってしまいます。伝統的な日本語と異なり、結論を先に述べるとわかりやすくなります。

これは、塾講師をやった経験から感じています。


注)著者は物理が専門ではないため、設文でも○になるのかもしれません。ただの物理好きです。

界面張力の(古典)力学的な取り扱いがあり、トップの文章でも完全に正しい可能性もあります。

でも、エネルギーという表現を使ったほうが、違和感は無くなると思っています。


追記)古典力学による取り扱いもあることが分かりました。予備校発行の参考書(国試が分かる本)に出ていました。液体表面の分子は、液体内部の分子に比べて、力の加わり方がことなるという奴です。液体内部はすべての方向から力が加わり、液体表面は一部分の方向から力が加わらないというものです。


この場合は、力で考えるのが自然だと思います。

力×距離にしてしまうと、液体表面の分子は内部へ移動してしまいます。従って、単位長さ辺りの力N/mで扱うのが適当だと思います。さらに、これは定性的な説明であるだろうと思っています。直感的には分かるのですが、力のうちの無駄になる部分が無いです。(詳細な検討が必要かもしれませんが)

 やはり、エネルギーのうち、(熱に変わらず)自由に使える部分という意味での、自由エネルギーで扱うのがきわめて自然であると考えています。


3月8日・9日に、薬剤師国家試験がありました。


自己採点の結果、1○7点でした。

ほぼ、合格したと思います。

まだ、実感がわきませんが、なんか合格したっぽいなぁって感じです。

なんかでも、答えはころころ変わるらしいので・・・。安心できませんね!


飲み会の後、今自己採点し終わったところです。


いよいよ、明日は国家試験です。

全然過去問題が解けないんだけど、なんか根拠の無い自信だけはあるw。


一番だめなパターンだね!