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メカニズム

高濃度高気圧酸素カプセルのメカニズム

私たち人間は、大気圧の下で空気を吸い込み生活しています。空気と呼ばれる気体の中には、窒素(N2)、アルゴン(Ar)、ヘリウム(He)、酸素(O2)、二酸化炭素(CO2)、水(H20)などが含まれており、人間はその中の酸素を吸って二酸化炭素を排出しています。空気中には通常酸素は1気圧、濃度21%で存在しています。それを酸素カプセルMoist O2内では、1.2~1.3気圧、濃度30~35%の状態にしています。

空気中の分子のイメージ

私たちが暮らす地上での大気圧は1気圧です。大気圧下(=1気圧)(空気中の酸素濃度21%)において肺に取り込まれた酸素は血液(赤血球)のヘモグロビンと結合します(これを結合型酸素といいます)。また、炭酸飲料(コーラやサイダー)の中に炭酸ガスが溶け込んでいるように、一部の酸素は血液中に溶け込んでいます(これを溶解型酸素といいます)。これらの酸素が体内の各組織(心臓や脳など)に送られます。

また、結合型酸素において血液中のヘモグロビンは酸素と結合できる量には限りがあり(ヘモグロビンが完全に飽和されるとそれ以上の酸素を生体に供給できない)、ヒトによって個体差がありますので決められた量は具体ではありませんが、それ以上、酸素の量は増えません。これに対し、溶解型酸素は、へモグロビンが飽和された後もさらに血液中の溶解酸素を増加させることができ、その増量には限界がありません。

そこで高濃度高気圧酸素カプセルMoist O2内は、高い圧力の環境(1.3気圧未満)をつくり、そこで酸素(純度100%)を吸っていただき、たくさん酸素を体に取り込んでもらうようになっています。

酸素は、ヘモグロビンを細胞内に有する赤血球が血流に乗って体内中へ運搬されます。ヘモグロビンは、鉄を含む「ヘム」と蛋白(たんぱく)質である「グロビン」から構成され、酸素を体の隅々へ運ぶ重要なものです。述べるまでもなく酸素はヒトにとって重要なものです。

人間の酸素呼吸

この酸素を体内の隅々に行き渡せるにはどうしたら良いか?

まず、このように考える方がいらっしゃるのでは?

「市販の缶やボンベに詰った純酸素(酸素の濃度が高い気体、つまり酸素)を口にあてて吸えばよい。」

確かにそうなんですが、これでは体の隅々までは行き渡らないのが現実です。

私たち人間が暮らす環境は、圧力(大気圧)一定、温度も一定(今、この瞬間なら温度差なしと考えることができます)ですから、酸素を効率よく体内に吸収しようとすると、自然に何も変化を与えない状態ではそれは達成できません。ご周知の通り、Henry's Law(ヘンリーの法則)で自明ですね。モル分率が充分に小さい範囲ではモル分率は濃度に比例するので「気体の溶解度は圧力に比例する」ということになります。Henry's Law:ヘンリーの法則をもう少しわかりやすくするため、補足を入れますと、「気体(酸素)が液体(血液)に溶け込む量は圧力が高ければ高いほどよく解ける」この性質を利用するとより多くの酸素を体内に取り込むことが出来ます。この性質を生かして体内に吸収される酸素の量を多くすることがねらいです。

これでお判りいただけたと思います。

酸素カプセルは、

①高気圧
②高濃度酸素

この2つが揃って威力を発揮します。

大気圧下とMoist O2内の比較


医療の現場では本格的に上記の2つを取り入れた酸素カプセルを使用しています。Moist O2(モイスト・オーツー)もこの両者を満たしますが、医療行為とは若干違う点があります。

それは、①の高気圧の部分です。Moist O2は、確かにカプセル内気圧を大気圧の1.3倍未満まで上昇させます。医療の現場では、1.5~3気圧又はそれ以上の気圧を実現しています。これは弊社の高濃度高気圧酸素カプセルMoist O2の性能が悪いという訳ではなく、純粋に「医療行為ではない」ことを指しています