水圧 人体について聞きたいのですが

質問

水圧 人体について聞きたいのですが

１、酸素を多く含む水で
肺を満たすと呼吸ができると聞いたのですが

潜水艦には限界があるけど潜水艦を１、で満たしたら水圧はかかるのでしょうか？
中にいる人間はどうなるのでしょうか?

バカバカしい質問ですが
よろしくお願いします！

回答No.2

vsl2000 · ベストアンサー

そもそも酸素を多く含む水などというものはありません。
　20℃の水にはその体積の3％の酸素しか溶け込めません。つまり、1リットルの水には30ｃｃの酸素しか溶け込めません。それ以上注入しても気泡になるだけです。
　それに対して1リットルの空気中には200ｃｃもの酸素が含まれているのです。

回答No.3

kagakusuki

水に溶かした酸素程度では、人間は呼吸出来ないと思います。
　但し、水の２０倍も酸素を溶かす事が出来る、パーフロロカーボンという液体を使えば、かろうじて人間でも呼吸する事が出来る様です。（おそらく運動する事は難しいのではないかと思います）

【参考URL】
　液体呼吸
　　http://www.f.dendai.ac.jp/~funakuboken/theme/ekitai.html

　液体で内部を満たした潜水艦にも、当然水圧はかかります。
　ただ、内部の液体の圧力も、外部から加わる圧力に応じて高くなりますから、外部からの圧力と、内部の圧力が釣り合って、水圧で潰れなくなると考えられます。
　但し、艦の中が浸水しているのと同じですから、そのままでは浮力が得られず、沈没してしまいます。
　パーフロロカーボンの密度は水より重いので、条件は更に厳しくなります。
　沈まない様にするためには、人間の居ない所には、呼吸用の液体の代わりに軽い油を満たす様にした上で、浮力を微調整するために、一部の浮力はタンクに気体を出し入れする事によって行う必要があると思います。（上下方向の移動はスクリューの推進力を使って行う）
　油の浮力は、空気の浮力よりも小さいので、そのままだと艦の容積を極端に大きくしなければならないのですが、水圧に耐えるための重い金属壁が必要無くなるため、どの程度の大きさが必要になるのかは、私には判りません。
　又、潜水艦の向きを変えた時、慣性により内部の液体が、潜水艦の艦体よりも、動くのが遅れるため、液体の抵抗により、潜水艦の動きが鈍くなる可能性があると思います。
　勿論、内部の人間も、液体の抵抗があるため、素早く動く事は出来ません。
　潜水艦の動力源が原子炉の場合は、イオン交換膜を利用して作った純水を、電気分解する事で酸素を作る事が出来ます。
　しかし、通常動力の潜水艦は、ディーゼル発電機で発電した電力と、その電力で充電したバッテリーの電力が動力源ですから、呼吸用の酸素を作る程の電力の余裕はなく、定期的に浮上して、高圧タンクに呼吸用の酸素源となる空気を補充するか、出航前に液体酸素を積み込む必要があると思います。（バッテリー充電の際にはディーゼル発電機を回すための酸素が必要ですから、どちらにせよ浮上する必要があります）
　又、二酸化炭素が高濃度になると酸素があっても呼吸が出来なくなりますから、呼吸用の液体から二酸化炭素を除去するための装置も必要となります。
　原子力潜水艦や宇宙船に搭載されている、二酸化炭素除去装置は、空気中で使用する様に出来ていますから、パーフロロカーボンの中でも使用出来る装置を、新たに開発する必要があると思います。
　液体を呼吸するのではなく、空気ボンベを背負って潜水した場合の話ですが、水圧の高い所で空気を呼吸するためには、呼吸用の空気の圧力を、水圧と同じ圧力に調整する必要があります。
　水圧が高ければ、呼吸用の空気の圧力も高くなり、その結果、空気中に含まれている窒素が、血液中に溶け込む量が増え、窒素によって神経が影響を受け、潜水夫には酒に酔ったのと似た症状が現れます。（窒素酔い）
　その点、パーフロロカーボンには、窒素があまり溶けないと思いますので、窒素酔いの心配はないと思います。
　それから、人工血液の動物実験から、パーフロロカーボンの蒸気は、肺の粘膜を通過する事が判っていますので、（私の個人的な推測ですが）もしかすると、パーフロロカーボンによる液体呼吸が長期におよぶと、体内にパーフロロカーボンが液体となって蓄積するかも知れません。（パーフロロカーボンは水には溶けません）
　パーフロロカーボンの液滴が毛細血管に到達すると、パーフロロカーボンが水より重い事と、表面張力の関係で、血管を詰まらせ、血液の流れを阻害するために、様々な障害が現れ、詰まった血管の場所によっては死亡する事もあります。
　ですから、パーフロロカーボンによる長期の液体呼吸の安全性が確認されないと、潜水艦内部をパーフロロカーボンで満たす事は出来ないと思われます。

回答No.1

noname#180098

一つ目
浸透圧の関係で水では呼吸はできません。

二つ目
水圧は深さによって変わりますから、潜水艦にかかる圧力は変わりません。

…こういう事を質問しているのではないと推測して、二つ目に対してもう一つの答え。
潜水艦ではありませんが、一部のダイバーズウォッチ（水中作業用腕時計）には
内部にオイルが充填されている物があります。
これは理論上空気が入って密閉された物よりも高い圧力に耐えられます。
空気などの気体は圧縮性がありますが、水や油などの液体は圧縮性がありません※。

※ 超高圧下の環境においては液体も圧縮性を持ちます。