圧力~潜水病の正体と起こる原理~086(科学⑭)

科学

こんにちは、けいタンです。

今回は飛行機に乗っているときに起こる現象について説明していきます。

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今回のテーマについて

そもそも潜水病というものがあることを皆さんはご存じでしょうか?

潜水病とは簡単に言えば、例えば、スキューバダイビングなどをしていて、

圧力の変動によって起こる障害の1つです。

もう少しだけ詳しく説明すると、

潜水病には、深く潜ろうとするときに起こる「窒素酔い」

浮上したときに起こる「減圧症」の2つがありますが、

このような潜水病について、科学的な観点からその原因を追究していきます。

では、Let’s science!(サイエンス!)

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ではまずは、今回の話の結論部分から始めていきます。

今回のテーマに対する解答

潜水病が起こる仕組みとは何だろう?

潜水病が起こる理由というのは、

潜ることで血液に気体が溶け込んでしまうため、窒素酔いや減圧症が起こる

ということになります。

ではこのことについて、もう少しだけ詳しく見ていくことにしましょう。

気体に秘められたある性質

そもそも気体には、「高い圧力をかけられた液体に溶けやすい」といった性質があります

これを一から説明すると、ちょっぴりと話が長~くなるので、(笑)

簡単な具体例を用いて、皆さんに納得してもらいましょう。

有名な具体例として、炭酸飲料水があります。

炭酸飲料水は、圧力をかけた水に二酸化炭素を大量に溶かしたものです。

なので、炭酸飲料水のボトルのふたを開けると、二酸化炭素の泡がどんどん出てきますよね。

これは、ふたを開けたことで圧力が下がり、溶けきれなくなった二酸化炭素が出てくるからなのです。

窒素酔いの原因

では、話を潜水病に戻していきましょう。

つまり、潜水して水圧が高くなると、血液に多くの気体が溶けるようになります

ちなみに、ダイバーの背負っているスキューバタンクがありますよね。

このスキューバタンクには、窒素が約8割と酸素が約2割(通常の大気の組成とほとんど同じ)、

入っているのですが、窒素が血液に大量に溶けると、思考力や運動能力が鈍くなってしまいます

これが窒素酔いの原因なのです。

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減圧症の原因

では逆に、圧力の高い水中に長くいた後、急に水面付近に上がるとどうなるでしょうか?

何となく予想できますよね。

というのも急に水面付近に上がると逆に、血液中に溶けていた気体が、気泡となって現れます。

これが減圧症で、先ほどの炭酸のふたを開けたときのように、泡が出てくるのです。

そしてその泡が、血管をふさぐこともあるというので、想像するまでもなく恐ろしい障害ですね…。

まあ、どちらも圧力の変化が急激に起こったことで発症しますので、

周囲の圧力に少しずつ体を慣らすことが大切なのです。

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まとめ~圧力をかけると気体は液体に多く溶ける!

いかがだったでしょうか。

では今回も、最後にまとめをして終わりにしましょう。

確認しておくべき圧力と潜水病に関する5つのこと

  • 気体には、「高い圧力をかけられた液体に溶けやすい」といった性質がある。
  • 炭酸飲料水は圧力をかけた水に二酸化炭素を溶かしたもので、炭酸飲料水のボトルのふたを開けると、二酸化炭素の泡がどんどん出てくる。
  • これはふたを開けたことで圧力が下がり、溶けきれなくなった二酸化炭素が出てくるからである。
  • 潜水して水圧が高くなると血液に多くの気体が溶けるようになるが、窒素が血液に大量に溶けると思考力や運動能力が鈍くなってしまう(窒素酔い)。
  • 急に水面付近に上がると逆に血液中に溶けていた気体が、気泡となって現れる(減圧症)。

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また明日お会いしましょう。けいタン
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