ヒトの呼吸に関して

質問

ヒトは、酸素を吸い、二酸化炭素を排出していますが、これは、空気中から取捨選択して、酸素を吸っているのでしょうか？それとも、窒素や二酸化炭素等も一緒に吸いながら、酸素だけを呼吸に使い、他の気体は、排出しているのでしょうか？
　そうでなければ、例えば、ヘリウムガス(濃度100%)吸い込んでも、"窒息死"では無く、"酸欠死"になると思うのですが…。また、そうであるならば、(植物等、他の影響は考えずに、単に、ヒトの呼吸にだけに関して言えば、)窒素以外の、人体に無害な気体(ヘリウムなど)が空気中の7割、もしくは、窒素との合計割合が7割占めていても、ヒトの呼吸に関しては問題無いのでしょうか？

回答No.11

ebisu2002

掛け合いで質問回答を繰り返す【締め切らずに関連質問】は禁止事項にあたるととられるかもしれませんのでこれ以上の連続回答はひかえます

参考URL：

https://guide.okwave.jp/guide/prohibition.html

お礼

御回答頂き、有難う御座います。また、補足が御座いますので、再度、御回答頂けると、有り難いです。

補足

＞これ以上の連続回答はひかえます
→では、新たに、御質問させて頂きました。以下のサイトで、御回答頂ければと思います。
どうか、よろしく、お願い致します。

https://okwave.jp/qa/q9637832.html

回答No.10

ebisu2002

＞マンホールやタンクの中は、酸素が、全く無いのでしょうか？(洞窟などの様に、)酸素は少ないと思われますが…。

密閉された空間で酸素を消費するようなものがあれば低酸素となります
たとえば微生物や鉄が錆びるときなどで酸素が使われます。
ちなみに労働安全衛生法の酸欠則第２条。酸素欠乏危険場所
(1) 酸素を吸収するような地層に接し、又は通ずる井戸の内部
(2) 長期間使用されていない井戸の内部
(3) 地下に敷設される物を収容するための暗きょ、マンホール又はピットの内部
(4) 海水が滞留したことのある熱交換機等の内部
(5) 相当期間密閉されていた鋼製のボイラー、タンク等の内部
(6) 石炭等の空気中の酸素を吸収する物質を入れてあるタンク等の内部
(7) 天井、床周囲等が乾性油を含むペイントで塗装され、そのペイントが乾燥する前に密閉された地下室等の内部
(8) 穀物等のサイロ等の内部
(9) 醤油等の発酵する物を入れたタンク等の内部
(10) し尿、パルプ液等腐敗又は分解しやすい物を入れたタンク等の内部
(11) ドライアイスを使用して冷蔵等を行った冷蔵庫等の内部
(12) ヘリウム、窒素等の不活性ガスを入れたタンク等の内部

＞窒素の代わりにヘリウムでも呼吸は成立します
→ちなみに、ネオンやアルゴン、クリプトンでも、成立するのでしょうか？

麻酔性が問題になることがあり、クリプトン、ネオンはだめです。
アルゴンは窒素よりは麻酔性があるものの使用することができ
アルゴックスとして潜水用ガスとして試験されています

参考URL：

https://klchem.co.jp/blog/2014/12/post-2475.php

お礼

御回答頂き、有難う御座います。ご迷惑お掛けしますが、また、補足が御座いますので、再度、御回答頂けると、有り難いです。

補足

＞(1) 酸素を吸収するような地層に接し、又は通ずる井戸の内部
→「酸素を吸収するような地層」とは、どの様な地層の事でしょうか？

＞(3) 地下に敷設される物を収容するための暗きょ
→「地下に敷設される物」とは、地下鉄の線路の事でしょうか？

・(7)の場所で、なぜ、酸欠が起き得るのでしょうか？

・(10)の場所で、なぜ、酸欠が起き得るのでしょうか?し尿等が腐敗、もしくは分解される時に、酸素が使われるのでしょうか？

＞(10) し尿、パルプ液等腐敗又は分解しやすい物を入れたタンク等の内部
→パルプ液は、腐敗しやすいのでしょうか？

＞麻酔性が問題になることがあり、クリプトン、ネオンはだめです。
→Xeが麻酔作用がある事は知っておりましたが、ネオンやクリプトンもあるのでしょうか？また、窒素にもあるのでしょうか？でも、以下のサイトに拠れば、ヘリウムにも、麻酔作用があるみたいです。なぜ、ヘリウムとアルゴンは、使用可なのでしょうか？

http://www.naoru.com/masui.htm

＞アルゴックスとして潜水用ガスとして試験されています
→窒素の代わりに、水素8割使用し、残りの2割は酸素でも、呼吸するには、問題ないのでしょうか?

回答No.9

Dr_Hyper

「ヒトは、酸素を吸い、二酸化炭素を排出していますが、これは、空気中から取捨選択して、酸素を吸っているのでしょうか？それとも、窒素や二酸化炭素等も一緒に吸いながら、酸素だけを呼吸に使い、他の気体は、排出しているのでしょうか？」

窒素や二酸化炭素等も一緒に吸いながら、酸素だけを呼吸に使い、他の気体は、排出していると考えていいと思います。
もちろん肺胞では不要な二酸化炭素等の体内からの排出もおこなっていますが，それは揚げ足取りのようになってしまいますので，あなたの言っている後半でいいと思います。

　「そうでなければ、例えば、ヘリウムガス(濃度100%)吸い込んでも、"窒息死"では無く、"酸欠死"になると思うのですが…。」

うろ覚えの部分もあり，またちょっと調べただけなのでいい加減ですが，
人の死因としては窒息死はありますが酸欠死はなく，酸素欠乏症による死亡みたいですね。それが本当に法医学者にとって正確なのかどうかわかりませんが，
酸欠死というのは酸素が低下した水に済んでいる魚類の死亡する原因の時に使う言葉で，言葉だけが一人歩きしているようです。酸欠になるのは人の場合酸素濃度が18%以下になれば酸素欠乏症を発症します。
そして診断は結果として窒息死になるのだと思いますが，窒息という言葉自体は，空気を取り入れる経路の異常を主に対象としているようですので，現状では
吸える状態でも酸素欠乏は，酸欠。首を絞められた，口をふさがれた，気道が閉じてしまったは窒息のようですね。
それはどうでもいい？笑

「また、そうであるならば、(植物等、他の影響は考えずに、単に、ヒトの呼吸にだけに関して言えば、)窒素以外の、人体に無害な気体(ヘリウムなど)が空気中の7割、もしくは、窒素との合計割合が7割占めていても、ヒトの呼吸に関しては問題無いのでしょうか？」

あなたの言うように，例えば一酸化炭素のようにヘモグロビンに強固に結合してしまうものはまずいです。ヘリウムや窒素など割と無害でかつ，酸素濃度が18%以下にならなければ多少の不純物はそれ単体で体に影響を与えなければ呼吸としては問題無い。まあだからヘリウムガスで声代えて遊べるわけですが。

お礼

御回答頂き、有難う御座います。また、補足が御座いますので、再度、御回答頂けると、有り難いです。

補足

＞もちろん肺胞では不要な二酸化炭素等の体内からの排出もおこなっていますが，それは揚げ足取りのようになってしまいますので，あなたの言っている後半でいいと思います。
→学校では、ヒトの呼吸は、「酸素を吸い、二酸化炭素を排出する」と習います。でも、空気中のほとんどは、窒素なので、なぜ、酸素だけを吸う事が出来るのか、不思議でした。そこで、本当は、「空気を吸い、その中の酸素を取り込み、二酸化炭素を排出しているのだろう」と思い、では、空気中の窒素や、二酸化炭素等は、一体、どの段階で排出しているのだろう」と思っていた次第で御座います。

＞酸欠死というのは酸素が低下した水に済んでいる魚類の死亡する原因の時に使う言葉で，
→魚類の死因で、窒息死は無いのでしょうか？

＞現状では
吸える状態でも酸素欠乏は，酸欠。
→この具体例は、どの様な物があるでしょうか？

＞ヘリウムや窒素など割と無害でかつ，酸素濃度が18%以下にならなければ多少の不純物はそれ単体で体に影響を与えなければ呼吸としては問題無い。
→やはり、そうでしたか!!

回答No.8

kaitara1

肺の構造を知らないと正確な理解はできないと思いました。

お礼

御回答頂き、有難う御座います。

補足

御存知でないという事でしょうか？

回答No.7

ebisu2002

No4です
＞ガス交換は濃度の高い方から低い方に移動する拡散で行われますから
→結局、私が申しました、「空気中から取捨選択して、酸素を吸っている　or 窒素や二酸化炭素等も一緒に吸いながら、酸素だけを呼吸に使い、他の気体は、排出している」のどちらなのでしょか？

肺胞までは全て吸っていますが、窒素や二酸化炭素は血液中には取り込まれず排出されます

＞酸欠も窒息に含まれます
→この場合、「"窒息死"でも、"酸欠死"どちらにせよ、間違いではない」という事ですよね？(例えば、餅をのどに詰まらせた事に拠る死亡事故は、"酸欠死"では無く、"窒息死"だと思われますが、)
一般的には窒息死と言われる場面になりますが内容的には酸欠死でも間違いではありません

＞では、具体的に、"酸欠死"だけを使用する場面とは、どの様な事件があるでしょうか？
酸素の無い気体の中で呼吸する場面です
マンホールやタンクの中で倒れたような場面はこれにあたるでしょう

お礼

御回答頂き、有難う御座います。度々申し訳ありませんが、また、補足が御座いますので、再度、御回答頂けると、有り難いです。

補足

＞マンホールやタンクの中で倒れたような場面はこれにあたるでしょう
→マンホールやタンクの中は、酸素が、全く無いのでしょうか？(洞窟などの様に、)酸素は少ないと思われますが…。

また、前回の御質問で、お答え頂けていない箇所が御座いましたので、そちらの方にも、御回答頂きたいです。

＞窒素の代わりにヘリウムでも呼吸は成立します
→ちなみに、ネオンやアルゴン、クリプトンでも、成立するのでしょうか？

回答No.6

kaitara1

ガス交換などの解剖生理学を勉強してみたらどうでしょう。

お礼

御回答頂き、有難う御座います。度々申し訳ありませんが、また、補足が御座いますので、再度、御回答頂けると、有り難いです。

補足

＞ガス交換などの解剖生理学を勉強してみたらどうでしょう。
→私の御質問に、お答え頂けていないのですが…。ここは、Q&Aサイトで、私は疑問点が御座いましたので、御質問させて頂いたのです。この様な御回答では、Q&Aサイトは、成り立たなくなってしまいます。もし、御存知無いのであれば、その旨を、お書き頂きたく存じます。

回答No.5

kaitara1

酸素にしても炭酸ガスにしてもヘモグロビンがなければごく微量しか血液の中に存在できません。取捨選択して吸うというようなものではない。ボーア効果、炭酸のｐH調節機構を調べるとよいのでは。

お礼

御回答頂き、有難う御座います。また、補足が御座いますので、再度、御回答頂けると、有り難いです。

補足

＞酸素にしても炭酸ガスにしてもヘモグロビンがなければごく微量しか血液の中に存在できません。
→これは、当然の事ですよね？

＞取捨選択して吸うというようなものではない。
→結局、「窒素や二酸化炭素等も一緒に吸いながら、酸素だけを呼吸に使い、他の気体は、排出している」という事で、合っているのでしょうか？

また、文中の「そうでなければ～」以降の、御質問にも、お答え頂きたいです。(「人体に無害な気体(ヘリウムなど)～」以降の文は、7割→8割の間違いでした。申し訳ありません。)

回答No.4

ebisu2002

ガス交換は濃度の高い方から低い方に移動する拡散で行われますから
体内で消費される酸素は肺胞で取り込まれ
逆に体内で作られる二酸化炭素は外に出ていきます。
窒息とは、ガス交換ができず血中酸素濃度が低下、二酸化炭素濃度が上昇し内臓や身体に重要な組織が機能障害を起こした状態全般のことですから
酸欠も窒息に含まれます
窒素の代わりにヘリウムでも呼吸は成立します
ただしヘリウムは熱を逃がしやすいので体温低下に対する処置が必要です

お礼

御回答頂き、有難う御座います。補足が御座いますので、そちらの方にも、御回答頂けると、有り難いです。

補足

＞ガス交換は濃度の高い方から低い方に移動する拡散で行われますから
→結局、私が申しました、「空気中から取捨選択して、酸素を吸っている　or 窒素や二酸化炭素等も一緒に吸いながら、酸素だけを呼吸に使い、他の気体は、排出している」のどちらなのでしょか？

＞酸欠も窒息に含まれます
→この場合、「"窒息死"でも、"酸欠死"どちらにせよ、間違いではない」という事ですよね？(例えば、餅をのどに詰まらせた事に拠る死亡事故は、"酸欠死"では無く、"窒息死"だと思われますが、)では、具体的に、"酸欠死"だけを使用する場面とは、どの様な事件があるでしょうか？

＞窒素の代わりにヘリウムでも呼吸は成立します
→ちなみに、ネオンやアルゴン、クリプトンでも、成立するのでしょうか？

回答No.3

okvaio

肺の仕組みは、以下のように酸素と二酸化炭素のガス交換をしています。
https://www.seihaito.jp/structure/lung.html

血液中にあるヘモグロビンは、酸素との相性（親和性）がありますので、
肺胞を通して酸素だけが血液中（体内）に取り込まれます。
酸素の他に親和性が高いのが一酸化炭素で、酸素の250～300倍のようです。
ですから、中毒になりやすいことになります。

＞例えば、ヘリウムガス(濃度100%)吸い込んでも、"窒息死"では無く、"酸欠死"になると思うのですが
→窒息とは、呼吸ができない状態のことです。
　その結果、酸欠になる、ということです。
　酸欠には、一酸化炭素中毒も含まれると思います。

当然、この状態（ヘリウムガスだけ吸い込む状態）が長く続けば、酸素が
供給できませんので、酸欠で死亡することになると思います。

尚、空気は、窒素：78％　酸素21％　で、呼吸で空気を肺に取り入れた後、
その一部の酸素を吸収しますが、殆どは、はき出していると思います。

お礼

御回答頂き、有難う御座います。補足が御座いますので、そちらの方にも、御回答頂けると、有り難いです。

補足

＞窒息とは、呼吸ができない状態のことです。
　その結果、酸欠になる、ということです。
→"窒息死"の中に、"酸欠死"が含まれるという解釈でよろしいでしょうか?

＞酸欠には、一酸化炭素中毒も含まれると思います。
→一酸化炭素の場合は、一酸化炭素の性質に拠り、酸欠が引き起こされるので、(状態は似ておりますが、)"酸欠死"という拠りは、"中毒死"が妥当でしょう。

https://www.tokyotsa.com/file/41_kanri.pdf

＞尚、空気は、窒素：78％　酸素21％　で、呼吸で空気を肺に取り入れた後、
その一部の酸素を吸収しますが、殆どは、はき出していると思います。
→結局、ヒトは呼吸時、「窒素や二酸化炭素等も一緒に吸いながら、酸素だけを呼吸に使い、他の気体は、排出している」という事で合っているのでしょうか？

また、文中の、「また、そうであるならば、～」以降の御質問にも、お答え頂きたいです。(「人体に無害な気体(ヘリウムなど)～」以降の文は、7割→8割の間違いでした。申し訳ありません。)

回答No.2

kaitara1

酸素は赤血球内にあるヘモグロビンに選択的に吸着して全身にはこばれます。炭酸ガスもヘモグロビンによってはこばれ肺から捨てられます。一酸化炭素は酸素と同じようにヘモグロビンに吸着するので、赤血球が酸素を運べなくなり死に至ります。声を変えるためのヘリウムも100％だったら即死です。酸素もたくさんあればよいというわけでなく新生児に高濃度の酸素を与えると肺に悪い影響が出ます。

お礼

御回答頂き、有難う御座います。補足が御座いますので、そちらの方にも、御回答頂けると、有り難いです。

補足

＞酸素は赤血球内にあるヘモグロビンに選択的に吸着して全身にはこばれます。
→結局、私が申しました、「空気中から取捨選択して、酸素を吸っている　or 窒素や二酸化炭素等も一緒に吸いながら、酸素だけを呼吸に使い、他の気体は、排出している」のどちらなのでしょか？

また、文中の「そうでなければ～」以降の、御質問にも、お答え頂きたいです。(「人体に無害な気体(ヘリウムなど)～」以降の文は、7割→8割の間違いでした。申し訳ありません。)