第4回 酸素投与と呼吸生理

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酸素療法とは？種類・目的・適応・看護

前回に続いて、呼吸生理を理解するのに欠かせない気体の「量(個数)」・「濃さ」・「体積」について解説していきます。

気体の「量」・「濃さ」・「体積」

　気体の量、すなわち「多い」とか「少ない」というのは、突き詰めれば、飛び交っている気体の粒(気体分子)の「個数」です。

　これに対して、気体の体積というのは、容器の大きさを変えることによってどうにでもなりますから、体積だけ知らされても気体の量は全く分かりません。

　1Lにギュウギュウに詰め込んだ酸素は、希薄な2Lの酸素より量(個数)が多いかもしれないわけです。気体の量を知るためには、体積だけでなく、「濃さ」の情報が必要になります。

point1　気体の量(個数)＝濃さ×体積

　「量(個数)」・「濃さ」・「体積」、この三者を明確に区別することが、呼吸生理を理解する第一歩です。

気体の濃さを知る方法

　では、気体の濃さを知るには、どうすればよいでしょうか。もちろん、気体分子の個数を直接数えることができれば理想的ですが、もっと楽な方法はないでしょうか？

　そこで、こんな実験を考えてみましょう。濃さの分からない酸素を2Lの密閉容器に入れ、この容器を圧縮して1Lにしたとします。このとき、酸素はどこにも逃げず量は一定ですから、濃さは圧縮前の2倍になるはずです。と同時に、圧力も2倍になることが知られています(ボイルの法則)。もし体積を1/3に圧縮すれば、濃さも圧力も3倍になります。

　このように、気体の濃さと圧力は、ともに「体積に反比例する」という便利な性質があるので、圧力を測ることによって濃さの指標とする(代用する)ことができるのです。

※続いては、point2~4について解説します。