吐息や溜息は炭酸ガスだらけなの?

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★科学★
問題:昔々、学校で習ったところでは、人間をはじめとする多くの動物は、空気を肺に吸い込み、血液中に酸素を取り込みます。血液中にある炭酸ガスは肺で空気中に放散されます。酸素を吸い炭酸ガスを吐き出す。これが呼吸であり、空気を吐呑(とどん)する意味であるとのことでした。
■吸い込んだ吸気(きゅうき)の中には0.04%ぐらいの炭酸ガスが含まれているそうです。産業革命の前には0.03%ぐらいだったらしい。近ごろ少し増加気味だと専門家たちは心配しているようです。
■では吐き出した呼気(こき)のなかには、どのぐらいの炭酸ガスが含まれているのでしょうか? 次の中から近いものを選んで下さい。
[い]0.1~1%ぐらい
[ろ]2~3%ぐらい
[は]4~5%ぐらい
[に]7~9%ぐらい
[ほ]10%以上
(答えはずっと下↓ スクロールして下さい)

























★科学★
正解:[は]4~5%ぐらい
説明:参考資料*1によると、だいたいそのぐらいの炭酸ガスが含まれることになるらしい。
■吸気の構成は次のようになるらしい。
---窒素約80%
---酸素約20%
---炭酸ガス約0.04%
これに対し、呼気の構成は次のようになるそうです。
---窒素約80%
---酸素約15~16%
---炭酸ガス約4~5%
この勘定には水蒸気は含めていないとのこと。窒素は呼吸とは無関係にいつも8割を占めているらしい。どちらかといえば窒素だらけというべきかな。
■世界各国で日夜吐き出される「桃色吐息」や「女のためいき」も、おそらくこのような構成になっているものと思われます。呼吸をして吐き出した空気の中でも、酸素のほうが約3~4倍ぐらいは炭酸ガスよりも多いわけですね。
■海で溺れた人、あるいはタンクを掃除していて酸欠で倒れた人などには、口から口へ、マウス・トゥー・マウスで、人工(人口?)呼吸を施すことがあります。緊急事態ですね。口伝えの人工呼吸では、施術者の呼気が被施術者の吸気になります。それでも人工呼吸として意味があり、患者を助けられることも多々あるようです。肺から出てきた空気の中にも、まだ酸素が15%も含まれているからのようですね。
■余談のクイズです。ご存じのように、肺から出て心臓に向かう新鮮な血液の中には酸素が多いわけですね。同様に、心臓から肺に運ばれるくたびれた血液の中には炭酸ガスが多いらしい。では、肺に運ばれる血液中の炭酸ガスのうち、肺で空気に放散されるのはどのぐらいの量でしょうか?
■素町人は半分ぐらいかなと思いました。でも間違いらしい。肺で排出されるのはわずかに10%の炭酸ガスだそうです。残りはまた身体の中を循環するようです。う~ん。肺の能力を少し買いかぶっていましたね。
■もうひとつ余談です。人間は1日にどのぐらいの量の空気を呼吸しているでしょうか? 1000L(リットル)ぐらい? それとも5000Lぐらい? いやいや、もう少し多いようです。成人男性は1回の呼吸で平均0.5Lぐらいの空気を吸っているらしい。1分間に15~17回ぐらい。1日では2万3000回ぐらい。1万1500Lぐらいは、吸ったり吐いたりしています。どのくらいの量でしょうか。たとえば3畳で天井の高さが2.2mの部屋の空気の量は、2.7m×1.8m×2.2m=10.692立方mです。1万700L弱ですね。空っぽの3畳の部屋よりも少し多い目の空気量を吐呑していることになるようです。
◆参考*1:書籍「水と空気の100不思議」初版156~157頁、担当筆者赤城康修(あかぎ やすすけ)、ISBN4-487-75494-1、東京書籍

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