気圧と人体への影響について

質問

飛行機に乗っていると、耳がキーンとなります。海で３ｍももぐるとキーンとなります。気圧が変わると耳に影響があるようです。
私が知りたいことは、高圧下、または減圧下での人体への影響です。別にそんな状況になるとは考えにくいですが、たとえば、息をすることが可能な状態で、そういう気圧下にいた場合、死んでしまいますか。
息ができると言うことは、体にかかる気圧と同じ圧力の空気を吸っていなければならないように思いますが。
宇宙服、潜水服を着ていれば人は死なないのは知っていますが、どういう原理なんでしょうか。そういう服の中は常圧に保たれているのでしょうか。それとも外部の圧力に合うようになっているんでしょうか。
ロシアの潜水艦で事故にあった人は体がつぶれちゃってしまったんでしょうか。
宇宙に放り出されると、目ん玉が飛び出すんでしょうか。
興味本位の質問で申し訳ありませんが、少し教えてください。

回答No.5

kawakawa

第二次世界大戦の時、ナチスドイツの手によって多くの人体実験が行われました。その中の一つに減圧を続けた場合に人体はどうなるのかというものがありました。航空機の発達により、どんどん飛行高度が高くなってきたことから、気圧の低い状態で人体を救う方法を見つけるために、逆に減圧し続ければどうなって死んでゆくかを先に調べたわけです。他にも血液を抜き続けたらどれ位で死ぬか、体を冷やし続けたらどうなるか等、多くの人体実験が行われました。倫理的な問題は非常に大きいのですが、戦後、これらのデータは世界の航空機発展に大きく貢献したことも事実です。
では、減圧が進みすぎるとどうなるか？眼球がキチンと入っている、内臓がキチンと体内に入っているというのは、１ｃｍ四方あたり１ｋｇという大気圧が満遍なく押さえてくれているからです。
宇宙空間のように、その力がなくなると、当然目玉も飛び出してきます。また、眼球のサイズも限界まで大きく膨らみます。もちろん肺も風船のように膨らみます。さらに、沸点が下がるために、人間の体温であっても血液や体液は一瞬で沸騰するでしょう。
宇宙空間は太陽などの近くでなければ、絶対零度に近い環境ですので、沸騰した次の瞬間には、気化熱と周囲の低温のために完全な氷と化してしまうでしょうね。
次に深海での状態ですが。海面の気圧は１気圧、そこから、１３ｍにつき１気圧ずつが加算されます。ですから、深度１００ｍ程度では１０気圧にも満たない圧力しかかかりません。ただし、水は圧力・衝撃を非常に効率よく伝えますので、潜水艦事故で浸水した部分にいて、さらに近くで爆発が起きたとすれば、おそらくは内臓破裂していたのではないかと考えられます。そのときヘルメットをかぶっていれば、脳も破壊されていたでしょうね。
からだが押しつぶされる圧力は‥
潜水艦の耐深性は格段に上昇してきていますが、現在のところ、せいぜい５００ｍ程度が一般的な限界深度でしょう。これを過ぎ、８００ｍ付近まで来たとき、通常の潜水艦では外殻破壊が起こります。そして圧力に耐え切れなくなった船体が縮みます。そうすると船内圧力が高くなり、次第に高温になってきます。さらに船体が縮むと‥人体は圧力と高温に耐えられなくなりすでに死亡していますが‥爆発して、おしまいです。
深海探査船などは強度設計を徹底的にしており、深度２０００ｍという途方もない圧力の世界でも平気で活動しますネ。その調査で発見される多くの生き物達は、恐ろしい圧力と年中を通しての漆黒の闇の中で生きているのですネ。ご質問とは関係ないですが、ふと、そんなことを考えてしまいました。
kawakawaでした。

お礼

ありがとうございました。１３ｍにつき１気圧ずつが加算される・・勉強になりました。ところでナチスの話には考えさせられます。私の興味も立場が変われば非人道的な行為に発展するかもしれません。ＯＫＷＥＢで納得しておきたいものです。