真空中で完全に息を止める事ができても死にますか？

質問

タイトルどおりなんですが。
真空中で完全に息を止める事ができても死にますか？

真空の影響って体内までは影響しないですよね？
たとえば魔法瓶の真空は魔法瓶の周りには影響しません。影響するのは魔法瓶の真空部分の内側の壁だけで、中に入れた液体は沸騰しないし、持った手にも影響がありません。

そうすると真空中でも、たとえばものすごいマスク（真空をカットするため）をつけているだけで宇宙服など着なくても死なないような気がします。

それでもやはり何らかの力が肺に加わり肺が破裂するんでしょか？

回答No.25

Scull · ベストアンサー

宇宙船の内外で肺への負担がどうして異なるかが理解できないとの事ですので補足します。

宇宙船の内部では「船内の気圧」によって、体の内外で気圧がバランスしています。重要なのは胴体の周囲にも「気圧がかかっている」ということです。この体外気圧によって、胴体の構造（ひいては肺胞）が維持されています。

さて、強固なマスクをしただけで真空に曝露されると体の内外で気圧差は1気圧になります。このときに体の構造自体は「骨格の許す限り大きく」なります。なぜなら「支えてくれる大気圧がないから」。このときの体内気圧は「＝肺内気圧」です。体腔内には他に圧力を発生させる源がありません（腸の中にはガスがあるかもしれませんね）ので。結果、肺内の気圧は通常考えられないほど横隔膜を押し下げます。このときに伸縮性の少ない肺胞は伸びきってしまい壊れてしまうでしょう（通常伸縮しているように見えますが、これはあくまでも圧縮度が違っているだけで、伸びているわけではありません）。
このときに呼吸を知っていればわかりますが、「息を吸いながら（つまり肺に空気を取り込みながら）、肺を適度な大きさで留める（つまり息を止める）」のはとても困難です。吸ってしまった場合には「内圧にはとても弱くなる」のです。真空中では内圧が問題になるので、息を吐いてしまうのが「肺を守る上で有効」になります。外圧に強く、内圧に弱いのが肺ですから。

肺の中に貯めておける酸素は高が知れています。そのために肺を壊してしまっては、元も子もありません。

肺が耐えるために、体外気圧というのが重要になります。そのための宇宙服でもあります。

お礼

>体の構造自体は「骨格の許す限り大きく」なります。
>このときの体内気圧は「＝肺内気圧」です。
なるほどです。体が微妙にふくらみ体内気圧が１→0.8（適当です）になる。同一の気圧変化ならば血液などの液体や筋肉などの固体に比べ、肺の中の空気の膨張率はとてつもなく大きい。そのため、その0.2の気圧変化で肺が破裂してしまう
と言う事ですね？人の体はそんなに膨張しないと思っていました。

>（通常伸縮しているように見えますが、これはあくまでも圧縮度が違っているだけで、伸びているわけではありません）
ココが微妙なんですが、「圧縮度が違」と言うのは「縮んでいるだけ」と読んでいいんでしょうか？
肺は風船ではなく紙袋のようなものである。と言う事が回答を見ていて分かってきたんですが、肺の圧縮度ってなんだ？と言うところです。

ありがとうございました。

回答No.14

K-1

これは既に人体実験が行われており、結果は分かっています。
細かい情報はわかりませんが、１０数秒で肺などがパンクして死んでしまうとか。
行ったのはナチスです。

よく言われる「一瞬で血液が沸騰」というのはそうでもないとか。
筋肉などが血管に圧力をかけるため、しばらくは持つらしいです。

アクアラングは水圧に対抗するため気圧をかけて肺に空気を送り込みます。
これは外部のほうが圧力が高いので、内圧を高めるという方法で対抗してるわけです。

タイトルの状況ですと、内圧（肺の中の空気圧）に対抗するための外圧をかける方法（圧力スーツ着るなど）がありません。
ですので、内部からの圧力に肺や筋肉などが耐えられなくなったときボン！でしょう。

お礼

＞内部からの圧力に肺や筋肉などが耐えられなくなったときボン！
なるほど。がんばれればがんばった分大丈夫ということですか。
息が持つうちなら大丈夫そうですね。
ありがとうございます。

回答No.13

fitto

＞また、深海と地上の差って１気圧どころじゃないですよね？

深海魚の例を出したので補足します。
極端な例としてあげました。
言われるとおり、１気圧の変化では深海魚のようにはなりません。
どのような現象になるかは↓で説明されています。
http://www.asahi-net.or.jp/~FT1T-OCAI/jgk/Jgk/Public/Report/Orbit/vacuous.html

参考URL：

http://www.asahi-net.or.jp/~FT1T-OCAI/jgk/Jgk/Public/Report/Orbit/vacuous.html

お礼

このURLははじめてみました。
ありがとうございました。

補足になりますが。
「息をとめても、内外圧の不均衡に耐えられず、結局は体腔内の空気は急激に排出されます。」
この止めるのをマスクに任せたら排出されないので大丈夫なんじゃないかな？と思ったんです。
どうなると思います？？

回答No.12

fitto

＞それでもやはり何らかの力が肺に加わり肺が破裂するんでしょか？

通常では１平方センチあたり約１キロの気圧がかかっています。
この気圧は人体ににもかかりますが、体に入って体内からもかかりますので、差し引き０気圧です。

真空中では、体内のみ気圧がかかる状態になりますので、風船をふくらました状態になります。

簡単な例として、深海魚を考えてください。
深海魚は、常に水圧を受けていますが、体の外内に水が入ることにより、水圧の影響なくして生きています。
深海魚の中には浮き袋（わずかな空気）を持っている魚がいます。
この深海魚を釣り上げると、浮き袋が大きくふくれてのどから出た状態で、水面に出てきます。

回答No.11

sanori

嘉門達夫の、あったら怖いセレナーデ。

♪あったら怖いー　あったら怖いー
♪あったらー　怖いセレナーデェーーー
♪この質問に「経験者」で「自信あり」の回答
♪あったら怖いー　あったら怖いー・・・

ご質問文に
「真空の影響って体内までは影響しないですよね？」
とありますが、
真空の影響が及ぶのは、まず、人体の表面です。

１気圧　≒　１０００ヘクトパスカル
　　　　＝　１０万パスカル
　　　　＝　１０万ニュートン毎平方メートル
　　　　≒　１万キログラム重／平方メートル
　　　　＝　１０トン重／平方メートル

人間の表面積は、おおむね１平方メートル程度ですから、
全身に１０トンの力がかかっています。
人体の内部から１０トンの力で押しているので、バランスがとれて、人間は死にません。

真空中に入れば、人体の内部が一方的に１０トンの力で押すところからスタートします。
そして、バランスを取るためには・・・？

昔、「真空中だと、体から血が吹き出る」と聞いたことがありますが、下記。
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=190956

これも。
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=199203

あと、人体では実験できないので、手軽に実験するとすれば、こんな感じで実験したら良いのでは？
http://denkachubo.com/tatsujin/shinku_imgqa_01.html

補足

＞真空中に入れば、人体の内部が一方的に１０トンの力で押すところからスタートします。そして、バランスを取るためには・・・？

10ｍ水の中にもぐった位じゃ死なないですよね？？息を大きく吸っていても。
なので真空中でも肺が破裂することは無いんじゃないでしょうか？？

10t/m2=1kg/cm2ですよね？
結構重いとは思いますが、そのぐらいなら何とかなりそうな気がするんですけど。

回答No.10

kiyocchi50

人道的に許されない事ではありますが、この実験自体は月まで行かなくても実験室レベルで出来ます。地球上でも真空状態はつくれますから。

温度という概念も、真空では考えにくいですよね。本当は。分子の振動と定義するなら、分子が無いわけですから。

汗腺や毛穴は当然肺と繋がってはいませんし、「皮膚呼吸」なるものも空気を交換しているわけではありません。それだけ皮膚のバリアとしての機能は大きいです。
真空中で皮膚がどうなるか。簡単に実験できます。掃除機の先端を皮膚にくっつけて吸ってみてください。当然、掃除機には真空にするような能力はありません。減圧するだけですが、数分吸い続ければ真っ赤になりますね。毛細血管から血が出てきますね。

補足

どこかのURL（ここの回答者の中の参考URLかも？）で見たんですが、掃除機ですうのは一部だから血がたまるみたいです。
でも真空の場合は全身が一度に吸われるので血がたまらない　と読んだ気がします。

あと、確か毛細血管って血管じゃなかったような気がします。（血管とは名前だけで細胞間を通っている血の流れを毛細血管と言ったような気が）
なので、毛細血管から血が出るというよりは血が偏るという表現のほうが良いような気がします。勘違いかもしれませんが。

回答No.9

kiyocchi50

＞外側をほとんど伸縮しない風船（人体＋マスク）でにして中にもろい風船を入れ、真空にするとおそらく内側の風船は変化しないと思います。

確かに。しかし、実際の人体では収縮する風船なんですね。外側も。自分の胸を見ながら深呼吸してみてください。膨らみませんか？？
理科で肺のモデルとしてガラス瓶の中に風船を入れ、横隔膜に相当する膜をつけ、それを引っ張ると空気が入ってくるというものがありますが、仕組みはともかく実際は違いますから。

気体の状態方程式ってご存知ですか？PV=nRTってやつです。Vが体積でPが圧力、nが物質量、Rが気体定数、Tが温度です。
空気を理想気体とし、温度が一定であれば、体積Vは圧力Pに反比例しますから、気圧が下がれば体積が増加することは理解できると思います。真空になれば、計算上は体積は無限ですが、真空中に置かれた体の肺では体積がどんどん大きくなろうとします。

今思いついたのですが、飛行機に乗った事ありますか？耳がきーんとしませんか？少しだけ減圧しただけで耳の中にあった空気が膨らんで鼓膜を破裂させようとしたんです。

お礼

ありがとうございます。
飛行機の耳キンはあります。
真空を生身で体験したことが無いのでイメージが難しいのですが、耳キンで微妙になんとなーくイメージできそうです。

例の風船で書きますと、風船が一つで、肉の厚い部分と薄い部分があり、薄い部分に集中的に力がかかるのでその部分がふくらみ破損する　というところでしょうか？
薄い部分→鼓膜、肋骨付近、のど、鼻、口等ですかね。

タブンまた質問すると思います。
とりあえず少し考えて見ます。

回答No.8

kiyocchi50

No2です。
体が単なる風船みたいなものであれば、そう考えられます。しかし、体は風船ではなく、ぎっしり詰まった固まりです。真空中では外から押す力がなくなるので、若干体が膨らむ事は予想できますが、皮膚は意外と強靭ですし、細胞同士も様々な結合組織でくっついているので、体内の空間、特に血管内は若干圧が下がるだけです。よって、血液が沸騰することはあまり考えられません。
体内の圧力という概念がちょっと変ですがね・・・。

この話しを理解するには、圧力の概念、真空の概念、物理の「力のつりあい」を理解し、体の構造も理解する必要があると思いますよ。

もし、まだまだわからないようでしたらどんどん質問してください。

回答No.7

inu2

魔法瓶は、壁が二重構造になっていて、壁の中が真空(に近い状態) になっている壁で囲まれているだけであって、「中身が入る部分は我々と同じ気圧です」
回りに真空の壁を作ることで熱が伝わりにくくしているから、中身の温度変化がすくなくてすみます

深海魚を地上に出すとどうなるか分かりますか？
内臓が破裂したり目玉が飛び出て死んでしまいます

それと同じように1気圧で生活している我々が0気圧に出されれば、穴という穴からいろいろでまくって死ぬでしょう
空気が吸えるかどうかの問題ではありません

補足

魔法瓶の構造自体は大きく勘違いしてないと思います。
書き方が悪かったようで多くの方に誤解を与えてしまいました。すいませんでした。

ただ、穴という穴からいろいろ出まくる事は無いようですよ。
問題は真空という状態のようです。
１、肺の酸素が吸いだされ酸欠により死ぬ
２、肺の空気が膨張し死ぬ
らしいです。
で、２の状態が理解できずに質問しました。
血管や皮膚って意外と強いみたいです。

また、深海と地上の差って１気圧どころじゃないですよね？
たしか１０ｃmにつき0.01気圧なので、1ｍ＝0.1気圧　100m=10気圧ですか？
なので、10mじゃ深海魚って呼ばないですよね。
１０ｍ程度の魚っていろいろ飛び出さないと思います。

回答No.6

Scull

この場合の真空中というのは「宇宙空間」と解釈してよろしいでしょうか？でしたら、やはり死にます。

魔法瓶が外に影響しないのは、ガラスで完全にさえぎられているからです。皮膚では「完全にさえぎる」というわけにはいきません。汗腺や毛穴などではガス交換を行っておりますし、人体には呼吸腔の他に耳や肛門と言った開口部もあります。
また、問題は気圧差になりますので、肺に空気をため込んでは肺の空気が気圧差で膨張します。却って体組織を壊す事になるでしょう。
ただ、ある程度の低圧であれば皮膚で耐えられるので、宇宙服内の気圧は1／3気圧に減圧されています。1気圧まで予圧すると、関節部分がパンパンに膨れあがって、曲げる事が出来なくなるのだそうです。

気圧の他に、宇宙では温度差も問題です。大気がありませんので日なたと日陰の温度差が極端になります。日なたで170度、日陰でマイナス50度以下になるそうですが、あなたの皮膚はこの温度差に耐えられますか？宇宙服の中には水をパイプで循環させて、温度差を均一に保つ様にしてあります。

他に「放射線」の問題もあります。特に危険なのは「紫外線」です。大気オゾン層の外ともなりますと、あっという間に死に至るほどの紫外線が太陽から降り注いでいます。

宇宙服を着なくても宇宙飛行士に問題がないのなら、なにも高い金をかけて宇宙服なんか作る必要ありません。宇宙服は必要だから着用しているのです。

お礼

ありがとございます。
「宇宙空間」でいいです。しかも太陽系内程度の真空で十分です。数世紀先まで実験することは不可能と思いますので。

なるほど。そういえば温度や放射線や紫外線もありましたね。
ただ、冷却については真空なのでほとんど熱の移動が無いらしいので、直射日光の当たらない場所、たとえば月の地下などで防寒靴を履けばそこそこの実験ができそうな気がします。

肛門、耳も何とかマスク、パンツなどでふさぐ構造にしないと駄目ですね。鼓膜破れてしまいそうですね。

汗腺や毛穴のガス交換って肺につながってるんですか？

回答No.5

chihiroppe

水は１気圧の環境で100℃で沸騰します。気圧が低い環境では、低い温度で沸騰します。
（気圧に対する沸騰点の割合は忘れたが…）

真空つまり極度に気圧の低い環境では、人間の体温では沸騰点を超えてしまう。よって、あっという間に体の水分が蒸発してしまう。

宇宙空間で宇宙飛行士が船外活動が出来るのは宇宙服で気圧を保っているからということです。
もし宇宙服に破損が生じて空気が漏れたら体液が沸騰して死に至ります。

補足

どうやら死なないようですよ？
問題は真空という状態のようです。
１、肺の酸素が吸いだされ酸欠により死ぬ
２、肺の空気が膨張し死ぬ
らしいです。
で、２の状態が理解できずに質問しました。
血管や皮膚って意外と強いみたいです。