Wikipediaの高山病について正しいですか？

質問

Wikipediaで高山病について気になり読んでいたのですが、
「3000m級以上の高所登山においては高山病を回避することが登頂成功に必須となる。登りは徐々に酸素濃度が低下するので、ゆっくり歩行して高度に順応させないと高山病にかかりやすい。下山時は空気中の酸素濃度が上昇するので高山病症状が自然に緩和していく。」
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%AB%98%E5%B1%B1%E7%97%85
とあります。

気体は拡散しますので、酸素濃度が変わるとは思えません。

そこで私は、「高地では、低地と比べて、気圧が低く、酸素濃度は変わらないが、
低地では高地よりも酸素量が少ないため、高地では高山病にかかりやすい。」
と考えているのですが正しいでしょうか？

また、高山病について気になるのですが、息苦しい時は普通、過呼吸気味になりますが、なぜ、高山病になるのでしょうか？
若しくは、覚醒時であれば、意識的に過呼吸を行えば防げる気もするのですがどうなのでしょうか？

回答No.9

ORUKA1951

確かにWikpediaの記事は、固定的に読むと誤解するかもしれません。
しかし、濃度には様々な定義があります。Wikiの場合、この濃度はどの濃度かを明示していないことにその原因があるでしょう。
　わざわざ、物質量/体積（モル濃度） ( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%BF%83%E5%BA%A6#.E7.89.A9.E8.B3.AA.E9.87.8F.2F.E4.BD.93.E7.A9.8D.EF.BC.88.E3.83.A2.E3.83.AB.E6.BF.83.E5.BA.A6.EF.BC.89 )または質量/体積 ( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%BF%83%E5%BA%A6#.E8.B3.AA.E9.87.8F.2F.E4.BD.93.E7.A9.8D )のことだとかを考えながら読まないとなりません。言わずもがなと言われると失礼かな。

そこで私は、「高地では、低地と比べて、気圧が低く、酸素濃度は変わらないが、
低地では高地よりも酸素量が少ないため、高地では高山病にかかりやすい。」

　これは、間違いですね。

「高地では、低地と比べて、気圧が低く、酸素の体積/体積濃度は変わらないが、
【高地】では【低地】よりも酸素の(絶対)量＝物質量/体積濃度が小さいため、高地では高山病にかかりやすい。」
　高地と低地が逆です。

　また過呼吸ですが、これも誤解があります。こちらは血中の二酸化炭素の濃度が主たる要因です。呼吸をいくらしても肺胞の表面で行われる呼吸は、気体中の分圧が問題になり、二酸化炭素濃度は大気中ではきわめて低いため二酸化炭素の血中濃度は低下しますが、酸素濃度は期待したほど上昇しません。過呼吸・過換気は逆に息苦しさを増大させてしまいます。
　過呼吸よりもゆっくりと大きな息をするほうが良いです。
過呼吸 - Wikipedia ( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%81%8E%E5%91%BC%E5%90%B8 )

回答No.8

ebisu2002

呼吸と言いますと口～ノドの付近のことを思いがちですが、最終的に体の細胞に酸素を届けることと、過剰な二酸化炭素を体外に放出することが主体です

酸素分圧（酸素の割合（あなたが最初に考えた濃度）×気圧）が高山では低下していることは理解されましたね

肺内に入った空気内の酸素が血液内の取り込まれますが、この移動も拡散によるものです
つまり、取り込んだ空気中よりも血中の酸素分圧が低いため血液側に移動します

肺に病気が無い場合、酸素は拡散しやすいので容易に取り込まれ、平地で普通の呼吸でも、血中に最大に取り込むことが可能な分のおよそ９５～９９％入ります。これがパルスオキシメーターで測定される酸素飽和度です

すでにほとんど酸素は入っているのでここで過呼吸をしても酸素をさらに取り込む余地はあまりありません

（過呼吸で体内の状態が変わるのは酸素のことが主体ではなく、分圧の差が大きい二酸化炭素が体内から抜けることです）

拡散によって移動しますから、空気中の酸素分圧が低下すれば血中にとの差が少なくなり移動できる酸素は少なくなります
少しでもそれをカバーしようとやや深呼吸ぎみとなります
しかし空気中の酸素分圧以上に血中の分圧を高めることはできません

さらにその高度への順応が低いまま普通程度の呼吸となればさらに低下します（たとえば高地に着いて直ぐに寝るような場合です）

回答No.7

hirotodo_001

＞そこで私は、「高地では、低地と比べて、気圧が低く、酸素濃度は変わらないが、低地では高地よりも酸素量が少ないため、高地では高山病にかかりやすい。」と考えているのですが正しいでしょうか？

もうご理解出来ているようなので蛇足かなぁ？
酸素濃度：大気の構成　窒素約７８％　酸素２１％　その他１％
割合は（高度によっては）変わりません。宇宙船（アポロ）の中や潜水用のボンベの中身などは「酸素濃度」が違います。

＞低地では高地よりも酸素量が少ない
云いたいコトの逆ですよね。高地では（低地よりも）（呼吸で取り込める）酸素量が少ない。

正確には「高山病」より「低酸素症」だと想うのですけど。
まぁ「低酸素症」だと、一酸化炭素（二酸化炭素）中毒や肺気腫など別の原因も有りますので「高山病」なのかなぁ？

回答No.6

dragon-man

「酸素濃度」に関しては単なる言葉の綾です。間違いとも間違いでないとも言えるでしょう。要は気圧が低いので一呼吸あたりの酸素量が少ないことです。それに連れて血液中の酸素濃度が低下し、いろいろな高山病症状を引き起こします。血液中の酸素濃度はパルスオキシメータで計れます。ヒマラヤへ行くときの必携品です。何度もこれのお世話になりました。
ハアハア息をすることを過呼吸と言っておられるなら間違いではありませんが、いわゆる過呼吸とは違います。要は酸素不足でハアハア言うだけです。いくらハアハア息をしても、空気が薄いので血中の酸素濃度は上がりません。ハアハアすれば高山病を防げるわけではありません。低い血中酸素濃度に時間をかけて身体を慣らすしかありません。いわゆる高度順応です。ヒマラヤでは１日に５００ｍ以上の高さに登らないようにします。（本格ピーク登山は別）
覚醒時に意識的に呼吸を大きくして高山病症状を和らげることは可能です。しかし和らげるだけで、効果は限定的です。友人が高度５０００ｍで高山病になったとき、なるべく寝ないようにとシェルパに言われていました。寝ると意識的に大きな呼吸が出来なくなり、血中酸素量が下がってしまうためです。５０００ｍのテントの中で寝るときは、呼吸が苦しくてすぐ目が覚めてしまいます。意識的に呼吸が出来ないためです。寝るに寝られず、とても苦しいです。これだけがヒマラヤトレッキングの欠点です。

お礼

回答いただきありがとうございます。

＞「酸素濃度」に関しては単なる言葉の綾です。間違いとも間違いでないとも言えるでしょう。
何となくもの凄い違和感を感じていた物で・・・^^

＞いくらハアハア息をしても、空気が薄いので血中の酸素濃度は上がりません。
＞ハアハアすれば高山病を防げるわけではありません。
なるほど！とてもよく分かりました。なぜ、ハアハアしても無理なのか酸素分圧でググってみたところ、こんな記事が見つかりました。とてもよく分かりました。赤血球に酸素が取り込まれなくなるのですね。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%85%B8%E7%B4%A0%E5%88%86%E5%9C%A7
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:%E3%83%9C%E3%83%BC%E3%82%A2%E5%8A%B9%E6%9E%9C%EF%BC%88by%E3%81%B1%E3%81%9F%29.png
「赤血球は酸素分圧が高い場所で酸素を受け取り二酸化炭素を吐き出し、酸素分圧の低い場所では酸素を放出して二酸化炭素を受け取る。このため、人間を含む呼吸する生物は酸素分圧が極端に低い空気を吸い込むと、肺から血液中の酸素が吸いだされるという逆転現象が起こり、急速に酸欠に陥り死亡することもある。」

また、実体験も教えて頂きありがとうございます。普段こういった体験をしたことがないためとても興味深く読ませて頂きました。

回答No.5

RTO

ええいでは強引に「サルでもわかるように」

100ccのコップに水80cc　アルコール20ccをいれて水割りを作りました
容積比で　アルコールの濃度は20%です（これが相対濃度）　
コップ一杯当たり　アルコールは20ccとも言えます（これが容積濃度）

さて　これを半分捨てたものも別に作りました
アルコールの濃さは変わりませんので　アルコールの濃度は20%です（これも相対濃度
これはコップ一杯当たり　アルコールは10ccとも言えますね。
ほら　濃度が下がったとはこういうことを言うのです。

人間が空気を呼吸する際、　一分間に何回吸えるかと言うのは限界があります
一分間に一杯　水割りをおかわりするとしたら後者の方が酔わないのは理解できますか？

コップの中身を半分捨てるのではなく　9割捨てるとしたらどうでしょう
残り10ccしかないのに　20ccもアルコールがあるわけがないのも理解できますか？

お礼

丁寧な説明ありがとうございます。
入れ違いのコメントになりすみません。意味については理解できたのですが、勘違いの論点はそこではなく、濃度の定義がころころ変わるところのような気がしてきました。こちらについては以下が思われますか？内容については＃4に書かせて頂きました。

回答No.4

RTO

ああ、濃度の定義から理解してもらわなきゃダメかぁ。

「Wikipediaの記述には酸素濃度とありますが、これは間違いなのでしょうか？」これは容積濃度。
例えば1Lの容積の空気のどれだけの酸素があるかということ。
これはこれで正解。　気圧が低くなれば相対濃度は同じでも容積濃度が下がります。

あなたが「濃度が変わらないはず」と考えたのは相対濃度
先に回答した　「そこにあるもののうち　酸素の濃度はいくら」がこれ
これもこれで正解　高地だろうと低地だろうと気圧が変わっても　あなたが考えるように相対濃度は変わらない

問題はあなたが　それぞれの濃度の定義を区別できていないことが原因です

補足

回答いただきありがとうございます。

相対濃度という単語については、ググってもよく分かりませんでしたが、空気中の分圧や分子の数による割合と言うところでしょうか？

容積濃度については、
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%BF%83%E5%BA%A6#.E5.AE.B9.E7.A9.8D.E6.BF.83.E5.BA.A6.E3.80.81.E4.BD.93.E7.A9.8D.E6.BF.83.E5.BA.A6
とありました。確かに、同じ、体積辺りに含まれる酸素分子の数は減りますね。

ただ、私の勘違いの原因に、一般に、空気に含まれる気体はの濃度は、例えば、通常、酸素濃度は21％と答えると思います。
また、酸素欠乏危険作業者の定義でも、
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%85%B8%E7%B4%A0%E6%AC%A0%E4%B9%8F%E5%8D%B1%E9%99%BA%E4%BD%9C%E6%A5%AD%E8%80%85
「酸素欠乏」とは空気中の酸素濃度が18%未満である状態をいう。このように、一般に21％や18％などという使い方をされていると思います。

しかし、高山病の説明では、これらの一般的な使われ方から離れ、容積濃度に変化していると感じ、何だか、釈然としないところがありますがいかが思われますか？

私のように勘違いする人も多いように思うのですが・・・？
それとも、私だけでしょうか？

回答No.3

RTO

何やら面白い回答がありましたが　高山では「気温が低いから気圧が低い」のではありません。
標高が高いから　気圧が低いのです（南極でも北極でも　標高0m付近なら　気圧は日本と変わりません）
理想気体の状態方程式も習わなかったのでしょうか。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%90%86%E6%83%B3%E6%B0%97%E4%BD%93%E3%81%AE%E7%8A%B6%E6%85%8B%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F
むしろ温度が下がれば気体は容積を減らして密度が上がるというのに。

No1氏の回答が正解です。
それが理解できないならこう考えましょう
「コップ一杯に20%の濃度のアルコールが入った飲み物」と
それを半分捨てて「コップ半分に20%の濃度のアルコールが入った飲み物」
どちらも濃度は20%ですが　どっちを飲んだらより酔えるか（酔わないか）は考えるまでもありませんね
酸素濃度とは「体積に占める酸素の濃度」ではなく、「そこにあるもののうち酸素の割合は何パーセントなのか」なのです

お礼

回答いただきありがとうございます。

私の解釈は間違っていますか？私の書いたことと同じ様な気もします。（テストの答案的な意味で）

空気の例をアルコール溶液で例える場合、正確には、その容器の半分は真空になると思います。
そうしますと、やはり、割合は濃度ですので
「そこにあるもののうち酸素の割合は何パーセントなのか」についても20％ではないでしょうか？

また、Wikipediaの記述には酸素濃度とありますが、これは間違いだと思いますが、正しいという意味でしょうか？

回答No.2

ok-kaneto

>気体は拡散しますので、酸素濃度が変わるとは思えません。

高地では気温が低いため、空気密度自体が低く(空気が薄く＝気圧が低く)なります。
空気内の酸素の比率は代わりませんが、単位体積あたりの空気密度が下がるということは酸素の密度も下がります。

>過呼吸気味になりますが
過呼吸というのは体が酸素を欲してる状態ですが、呼吸しても酸素の消費量に対して供給が追いついていない状態です。運動すればするほど酸素の消費量は上がります。それにたいして供給量が追いつかないのが高山病の原因です。

補足

回答いただきありがとうございます。

気温ではなく、重力が小さいためかと思います。海では深海の方が圧力が高くなる現象と同じ？

また、比率が変わらないと言うことは、
Wikipediaの記述には酸素濃度とありますが、これは間違いなのでしょうか？

高山になると供給が追いつかなくなるのですね。参考になります。

回答No.1

noname#188107

＞正しいでしょうか？

間違ってます。

「高所では気圧が下がり空気が薄く（酸素分圧の減少：単位体積あたりの酸素量が減少する）なります。５５００ｍでの大気圧や酸素分圧は海抜０ｍの半分です。空気中の酸素の含有率は海抜０ｍ地点と同じ２１％ですが胸一杯に空気を吸い込んだ時に摂取される酸素量は減少します。高山病とは、大気中の酸素分圧の低下により、人体に生じる様々な症状の総称（低酸素症）です。」

http://www.lirung.com/infofile2/file010hight/

＞防げる気もするのですがどうなのでしょうか？

３０００－５０００ｍ当たりでいわれるのは過呼吸ではなく、
ゆっくり大きく呼吸するです。

で、それ以上はそのレベルでは追いつきませんし、
８０００ｍ以上は人間が意識してどうこうなるという
レベルではないと言われています。

その程度で防げれば誰も苦労しないのです。

補足

回答いただきありがとうございます。
間違っていますか？私の書いたことと同じ様な気もします。（テストの答案的な意味で）
また、Wikipediaの記述には酸素濃度とありますが、これは間違いなのでしょうか？
高山になると意識しても追いつかなくなるのですね。とても参考になります。