ヒトの呼吸と酸素濃度：なぜ酸素濃度が低くなると生きられないのか？

酸素濃度が低いとヒトはなぜ生きていけないのか？この質問について詳しく解説します。標高が高くなると気圧は下がり、酸素濃度が低くなりますが、それでも生きていけるのに、酸素濃度だけが低くなるとどうしてヒトは死んでしまうのでしょうか？

酸素と気圧の関係

ヒトが呼吸するために必要な酸素は、大気中の酸素分圧に依存しています。通常、大気中の酸素濃度は21%程度です。しかし、標高が高くなると気圧が低下します。これにより酸素分圧が下がりますが、酸素の割合は変わりません。標高3000mの場所では気圧が70%程度になりますが、酸素濃度は依然として約21%です。

一方、酸素濃度が低くなる場合、酸素分圧も低下します。例えば、大気中の酸素濃度が15%に低下すると、酸素分圧も低くなり、呼吸によって取り込まれる酸素の量が減ります。これはヒトにとって非常に危険で、生命維持に必要な酸素が足りなくなるため、死に至ることがあります。

酸素は体内の細胞にエネルギーを供給するために必要です。細胞呼吸という過程で酸素を利用し、ATPを生成しています。酸素濃度が低くなると、ATPの生成が減少し、細胞が十分に機能しなくなります。その結果、体全体の機能が低下し、最終的に生命が維持できなくなるのです。

標高が高くなると気圧が下がり、酸素分圧が低下しますが、酸素濃度が21%であれば呼吸は可能です。しかし、酸素濃度が低下すると酸素分圧も下がり、必要な酸素を十分に供給できなくなります。これが、酸素濃度が低い環境ではヒトが生きていけない理由です。