密閉された部屋で窒息するまでの時間

質問

古代ローマでは、死刑囚を密閉された部屋に閉じ込めて窒息死させるという死刑の方法があったと知りました。

なかなか残酷な処刑のしかたですが、密閉された空間ではどれくらいの時間で人間は窒息死するのでしょうか？

最近の住宅は密閉性が高いので、理論的には、締め切った部屋に長時間居ると酸欠して死んでしまうことになりますので、気になりました。

例えば、
縦：横：高さ＝ ４ｍ：３ｍ：２ｍの部屋に、
体重６０kgの日本人男性１人を閉じ込めた場合
男性は安静にしていると仮定します。（男性自身の体積は無視）

生存可能時間または、酸素欠乏症などで健康にダメージが出る時間などが知りたいです。
また、できれば、酸素が減っていく、あるいは二酸化炭素濃度が増えていく過程を知りたいので、計算式のようなものも示して頂けると嬉しいです。

宜しくお願いします。

回答No.5

TEOS · ベストアンサー

一応酸素欠乏作業主任者の免状を持っているので、講義の内容を
転記します。２４ｍ3の密閉倉庫に監禁されたとして話を進めます。
酸素濃度は、時間経過ともに、上と下の層では酸素濃度が違う。
たぶん下層のほうが、酸素の消費が激しい為、理論通りにはならない。

人間の脳が、身体の２５％の酸素を消費します。
酸素欠乏症は、酸素濃度が１８％以下になると起こる。
1回でも１６％の酸素濃度を吸うと、息が荒くなり、頭痛が起きる。
仮に１０％の酸素濃度の空気になったら、肺に逆に酸素が６％奪われる。しかしながら、呼吸中枢は反射的に、さらに呼吸を続けるため、
肺に酸素を奪われる。（そのため脳に酸素が行きません）
１６%以下の空気を、一呼吸でもしたら、脳障害が起きる。
・１０％で意識不明。
・８％で昏睡
・痙攣して死亡すると言われている。
人体実験出来ないので、肺の呼吸システムから割り出している。

通常、人間の安静時は１分間８Ｌの空気を呼吸。
そのうち０．２５Ｌの酸素を吸い、０．２Ｌの炭酸ガスを吐き出す。
一日に１１５２０Ｌの空気を吸い、３６０Ｌの酸素を取り込んでいる。
理論的には、２４０００Ｌの空気が存在するけど、
どの程度、有効に使われるか分からないから、１日以下に救出しないと
無事には助からないと思います。
炭酸ガスは計算には入れてないが、肺の呼吸システムには炭酸ガスが
無いと呼吸できない。
過呼吸症候群の場合、肺の炭酸ガス濃度低下で、呼吸困難になるので
紙袋の中で落ち着いて呼吸して、炭酸ガスを正常値に戻す。

人間の肺は、一部の酸素を取り込んで、大部分の空気は、スルーしてる。　細かい計算は出来ないけど、ざっくりとコメントしました。
理解できるでしょ？？？？

酸欠で倒れた人を数人、空気呼吸器を背負って、助けに行ったこと有るけど、全員脳みそに障害が出ました。
ドライアイスの冷凍庫に、頭を入れて、いきなり倒れたときは、
一番驚きました。　空気ボンベのホースを鼻から入れて、意識だけ
回復させて、救急車で病院に入院させました。

お礼

丁寧な回答をありがとうございました！
すごく勉強になりました。

二酸化炭素は下に溜まるというのは、考慮してませんでしたが、確かにそうですね。

下で教えてもらった数字とWikiで調べた数字で、おおよそ計算したら2日近く大丈夫かなって思ってたんですが、やっぱり素人の計算は机上の空論ですね。
プロの方のご意見に感謝します。

それにしても危険そうなお仕事をされているんですね、気を付けて頑張ってください。
あと、酸素欠乏作業主任者なんて資格があることも初めて知りました。それくらい酸欠は怖いって事とを改めて勉強できました。
頂いた知識が役に立つ場面があるかどうかわかりませんが、そういう場面に遭遇したら、冷静に対処できるよう、頭にこの知識をたたき込んでおきます。

ご丁寧な回答を本当にありがとうございました。

回答No.4

sotom

宇宙での船外活動（＝EVA)などのジャンルですね。

昔のアニメにもありました。プラネテスの第20話ですね。
人間一人の酸素消費量は1時間あたり34.8gだから・・・という台詞があります。
事実かどうかは分かりませんがね。

あとは、酸素32gが摂氏0℃で1気圧の場合に22.4l（リットル）。
そのあたりから計算できそうですね。ただ、同じ60kgの人間でも、
筋肉量や肺活量で異なるかもしれません。

お礼

ありがとうございます！
色々調べても、時間あたりの酸素消費量がどうしても見つからなかったので、助かりました。
プラネテスは見たはずなんですが、全く記憶に残ってませんでした…(^_^;)

酸素濃度12％程度で健康に悪影響が出るそうですので、
いただいた数字から計算してみます！

回答No.3

gohtraw

＞酸素が減っていく、あるいは二酸化炭素濃度が増えていく
　ここまで考えていらっしゃるのであれば、致死的な酸素濃度、あるいは二酸化炭素濃度を調べてみては如何でしょう。
　あとは基礎代謝とか、平均的な酸素消費量などが判れば一応の数字は出せるのではないかと思います。

お礼

ありがとうございます。
人間の消費酸素量がわからず質問したんですが、皆さんがご丁寧に教えてくださったので、解決しました。

回答No.2

miracle3535

質問は面白いですよ。
例えば宇宙船の中で何時間生きられるかを想像すると面白いですよ。
水中に沈ませるのとは違いますから。
だんだん息苦しくなり、失神するのでそれ程残酷ではないかと思います。

お礼

潜水艦の映画とかでも、酸欠の描写は怖いですよね。

それに、密閉空間に閉じ込められたら脱出するために体を動かさないといけないし、
体を動かすと酸素の消費が早くなるし。
どれだけ有効に酸素を使うか、ってのは、これだけで物語の材料に出来そうですね。

また、今回の皆さんのご回答で、二酸化炭素って結構怖いということも知りました。
ドライアイスって、実はかなり恐ろしい凶器なんですね…

回答No.1

中京区 桑原町（@l4330）

>最近の住宅は密閉性が高い
これは言葉のあや
玄関扉の下に紙を差し込んで見よう！、見事に外に出ます。
換気扇に線香かタバコの煙を近づけよう！、風の流れが見えます。

窒息死の前に餓死するでしょう

補足

確かに換気扇なんかは密封されてませんよね…
でも、人間の酸素消費量に追いつくほどの効率で空気が入れ替わるとしたら、冬場は結構寒そうですね。