在玻璃關死的情況下,在車裡睡一晚,氧氣夠嗎?

2020-12-11 科學角度觀世界

有車的朋友出門在外可能會想過在直接在車裡睡一晚,那麼如果將汽車的門窗完全關死,那麼裡面的空氣能夠讓我們正常呼吸一晚嗎,會不會有危險發生呢?要回答這個問題,我們可以從理論上進行一定的論證。

人體呼吸過程氧氣的消耗量

空氣中氧氣的含量為21%,二氧化碳的含量為0.03%,當我們吸進氧氣之後,氧氣會通過肺泡進入血液,從而被血液帶入我們身體的各個部位,為全身的細胞提供氧氣。身體內通過食物所吸收的葡萄糖會與氧氣發生氧化反應,產生我們生命活動所需的能量,同時伴隨著二氧化碳的生成,而二氧化碳又通過血液運輸到肺部並被排出。

所以我們常說我們吸進去的是氧氣,排出的是二氧化碳,但這個說法並不完全準確,我們吸進去的氧氣並不會完全轉換成二氧化碳,只是其中的一部分。研究表明,我們吸入的空氣氧氣含量為21%,而呼出的氣體的氧氣濃度為16%左右,二氧化碳的濃度則會提升為4%。當吸入的氧氣含量低於16%時,我們可能會出現頭痛,呼吸困難等症狀,這也是高原反應發生的原因,因為海拔越高,氧氣的濃度越低。而當氧氣濃度低於10%時,我們的意識會變得模糊,很快便會昏厥過去。所以當車上氧氣濃度低於16%時,則有可能對我們的身體造成影響。

車內的氧氣夠我們呼吸一晚嗎?

在解答這個問題之前,我們需要先了解代謝當量這麼一個概念,我們用MET來表示,1MET=3.5ml/kg/min,表示我們每千克(kg)體重每分鐘(min)需要消耗3.5毫升(ml)的氧氣。而人體在安靜或休息狀態下,代謝當量一般為1MET左右,下圖是人體在進行不同活動時,代謝當量的估算值。

所以,我們就按照一個代謝當量計算,一個成年人的體重以60kg計算,如果休息8個小時,則會消耗3.5ml/kg/min×60kg×480min=100800ml=0.101m,也就是說一個普通成年人休息一晚大概會消耗0.101m的純氧氣

一輛小型轎車內的體積大約為3m,那麼3m的空氣夠我們呼吸多久呢?上面提到過,當空氣中的氧氣從21%降到16%左右時,我們的身體就會出現不適,也就是說,我們大概僅能利用汽車內空氣中5%的氧氣,那麼乘以汽車內空氣的體積就能得到3m×5%=0.15m。這個數值會稍大於我們剛剛所計算的氧氣消耗量。

雖然理論上的計算結果比我們的氧氣需求量稍大,但隨著氧氣濃度的不斷降低,即使氧氣大於16%,我們的身體也會發生不同程度的變化,這對我們的身體健康是不利的,有些人認為汽車即使完全關窗也不可能完全密封,會有空氣進入,雖然說汽車上會有一些透氣孔,但實際上汽車上的幾個透氣孔徑太小,對於靜止狀態的汽車來說,氣體之間僅依靠擴散作用進行對流,基本上起不到什麼空氣流通的作用,因此,我們可以認為靜止的汽車內氣體基本上是屬於一個封閉的狀態,因此,在汽車內窗戶緊閉睡覺是很不正確的行為。而在汽車靜止時,窗戶密封情況下開啟空調睡覺則更加危險,由於燃油在燃燒時會產生一定的一氧化碳,而空調會將汽車周邊飄蕩的一氧化碳吸入並吹入車內,一氧化碳無色無味,很容易在不知不覺中就中毒。這種中毒事件在新聞中就多次報導過,所以我們一定要注意。

總結

上面的計算結果僅僅只是一個粗略的平均水平,不同的群體情況都不一樣,有些人可能會在氧氣濃度稍低於空氣時便會出現不適,並且氧氣濃度變低多多少少會引起一定程度的不適,對於每個人來說並沒有一條明確的界限,所以當我們在汽車內休息時,最好將窗戶打開一部分進行通風,保證有足夠的氧氣供應,另外在靜止的汽車內休息時,一定不要在門窗緊閉的情況下開啟空調。

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