[計算問題です]何時間生き延びられるか。

質問

安静時呼吸数16回/分
男性が4畳半の部屋で何時間くらい生きられるか。
(畳1.9ｍ×0.6ｍ、天井まで2ｍ)

以下は自分の考えですが、男性であるという条件を使っていない点やこのような単純な考えでいいのかなどいろいろときになります。
分かる方、よろしくおねがいします。

成人の一回換気量は500ｍｌ(0.5L)
∴一分あたり（0.5×16＝）8Lの空気を消費。
ここで1L＝0.001m3なので消費する空気は0.008m3/分

またこの部屋の体積は（1.9×0.6×2×4.5＝）10.26m3

よって10.26÷0.008＝1282.5分＝21.375時間

∴約21時間生きられる。

回答No.3

t932

手元の資料では健康成年男子の酸素消費量は　1分間　体表面積１平米あたり180ｍｌとあります。
男子の体表面積は1.6-1.8平米くらいですので　一人当たりの酸素消費量は、おおむね１分間あたり
300ｍｌくらいです。

4畳半の部屋の酸素は約2000ｌですので　単純に割り算すると110時間くらいで酸素0になります。
実際は酸素濃度がある程度下がると生命の危険があり、通常の酸素濃度の2/3（富士山山頂くらい）
で苦しくなり、半分くらいでかなり危険、1/3（エベレスト山頂）くらいではほとんどで死んで
しまいそうです。ネットで検索するとなぜか酸素濃度15％位で生命の危機があるといっている方が
ありますが、飛行機に乗れば簡単にそのくらいの酸素濃度になりますので間違いです。

炭酸ガスに関しては下記の論文などにあるように、6％くらいで呼吸苦、8％で意識障害、10％では
かなり危険なようです。炭酸ガスの産生量は酸素消費に呼吸商をかけたもので1分当たり、250ｍｌ
くらいです。55時間くらいで8%の濃度になります。

両方あわせて24時間で苦しくなってきて、50時間を越えると死亡の可能性が出てきて、以後時間とともに急に高まるといったところだと思います。

参考URL：

http://www.jsomt.jp/journal/pdf/055050229.pdf

回答No.2

gohtraw

データが正しいかどうか確認していませんのでご参考まで。
一時間当たりの二酸化炭素の排出量が２０Lというデータがありました。これを正しいとすると、一時間当たりの酸素の消費量も２０Lです。つまりこの部屋の空気は一時間当たり２０Lの酸素が減少し、同じ量の二酸化炭素が増えていくことになります。
　二酸化炭素の濃度が７％位になると意識を失い、放っておくと死に至るそうです。元々空気中に含まれる二酸化炭素はせいぜい４００ｐｐｍですからこれは無視するとして、１０．７６ｍ３の７％、つまり≒７００Lの二酸化炭素が排出されると危ないということになります。
　一方、酸素濃度が下がった場合の危険な濃度はいろいろ数値がありますが、１６％になると血液への酸素取り込みがほぼゼロになるそうです。元々の酸素濃度との差が５％、酸素の体積として約５００Lが消費されると呼吸が全くできない事になります。
　以上のことから、二酸化炭素濃度は約３５時間、酸素濃度は約２５時間で危険な領域に入ってくるということになります。ただ上記の濃度に達しなくても意識や筋力の低下は起きるので、逃げたくても逃げられないということはあり得ます。また、二酸化炭素の増加と酸素の減少が相乗的に働くことは計算に入れていません。

　質問に記載されている考え方ですが、いくつか問題があります。
（１）吸い込んだ空気の中の酸素が全て消費（血液中に取り込まれる）されるわけではありません。
（２）上記にも書きましたが、酸素濃度は１６％程度で危険領域に入ります。

回答No.1

nerimaok

人間の吸った空気には初期には21%の酸素が入っていて、吐き出す時に数%が二酸化炭素になって出されます。
どんどん酸素分圧が下がって二酸化炭素分圧があがっていきます。
酸素が何%になったら生存不可能になるが入っていないので、全く「外れ」ですね。

潜水などのボンベの容量での計算では質問の計算方法で計算しますけど。

お礼

ありがとうございます！
やはり酸素分圧なども関係してきますよね。
ただ、条件が少なすぎますし、あまり実用的な話ではない人体の機能の分野の問題なので、酸素分圧などは考えなくてもよいと信じたいです。
とても参考になりました！