雑学界の権威・平林純の考える科学

 血圧を表す時にはmmHgという単位が使われます。たとえば、動脈の血圧を計った時「最高血圧が125mmHg未満、最低血圧が80mmHg未満が正常だ」という具合です。
 この「mmHg」という単位は、1mmの深さの水銀が与える圧力です。 つまり、鉛直に立つパイプの中に水銀を注ぎ込んだ時の「底での圧力」を「水銀の高さ(mm)」で表し、その圧力を介して他の圧力を表現するわけです。

 しかし、「水銀の高さ」で血圧を表現されても、「それがどのくらいの圧力」なのか体感しづらいのではないでしょうか。 なぜなら、わたしたちは「水銀を注いだプールで泳ぎ、その圧力を感じたりする」ことはありませんし、そもそも水銀には毒性があるので、水銀を触ること自体がないはずです。

 そこで、血圧(mmHg)を他の体感できる単位やモノに換算してみることにします。 つまり、わたしたちに身近なものに換算してみよう!というわけです。

 まずは、血圧を「気圧」に換算してみましょう。 わたしたちを取り巻く空気(大気)は、地表から遙か上空まであり、その空気の重さが、わたしたちに乗しかかっています。 その圧力(気圧)はmmHgにすると、およそ760mgほどになります。 逆に血圧(mmHg)を気圧に換算して言えば、「最高血圧が125mmHg未満、最低血圧が80mmHg未満が正常だ」は「最高血圧が0.16気圧未満、最低血圧が0.1気圧未満が正常だ」という具合になります。 そして、血圧が実は気圧との差として計られていることを考えれば(地表にいる物体には約1気圧が常にかかっているため、それとの差分を計り・示しているのです)、つまり、これは「最高血圧が(大気圧より)0.16気圧未満(高いくらい)で、最低血圧が(大気圧より)0.1気圧未満(高いくらい)が正常だ」ということなのです。

 しかし、血圧(mmHg)を「気圧」に換算しても「気圧では、まだまだ体感できないよ」という人も多いかもしれません。 そこで、次は「水の高さ」に換算してみることにします。

 大気圧は「約10mの高さの水の圧力」と同じです。 すると、「最高血圧が0.16気圧未満、最低血圧が0.1気圧未満が正常だ」を水の高さに換算すると、「最高血圧が1.6mの高さの水圧未満、最低血圧が1mの高さの水圧未満が正常だ」となります。 (動脈での)平均血圧が100mHgなら「血圧が1mの高さの水圧と同じ」という具合です。

 こうして血圧(mmHg)を水圧(水の高さで表す圧力)に換算してみると、「動脈を切ってしまうと確かにドクドク血が流れ出しそう」などと実感できるのではないでしょうか。何しろ、たとえば水道の蛇口から出る水の圧力は2気圧程度が目安とされていますから、水道の水と同じくらいの力で(動脈から)流れ出す血を止める(止血する)ことはかなり大変だ…と感じられるはずです。

 あるいは、静脈の圧力は20mmHg程度ですが、これはつまり0.03気圧ほどです。もしも静脈に対し液体を入れようとすると、つまり(いわゆる)点滴をする時には、0.03気圧(20mmHg)より高い圧力で血管の外側から液体を入れてやらなければなりません。 この静脈の圧力を「水の高さ」に換算すると 20mmHg = 20mmHg / 760 mmHg ×10m = 26cmの高さが必要になります。 つまり、静脈に(水とおおよそ同じような重さの液体を)点滴する時には「26cm高い場所から点滴をすれば大丈夫」といったことも体感的にわかるわけです。

 今回は血圧(mmHg)を大気圧や水圧に換算してみました。 身近なはずなのに「なかなか体感できない単位」を、他のものに換算してみると、ちょっと面白く・体感・納得できるかもしれません。

 「大変な・ツラい場所」のシンボルとして扱われる場所のひとつが「宇宙」です。たとえば、地上を遙かに離れた宇宙空間には空気も(ほとんど)なく、人間が生きていける環境ではありません。そして、もうひとつの「大変な・ツラい場所」のシンボルが「大阪湾」です。大阪湾もやはり人間には辛い環境なので、(重しを付けられ)大阪湾に沈められてしまったりすると、私たちは生きていけないに違いありません。

 そんな、大変な場所「宇宙」と「大阪湾」に炭酸ペットボトルとドラム缶を派遣してみたら、一体どんなことになるでしょうか?たとえば、使い終わった(中身が空になった)炭酸ペットボトルを宇宙(真空)中に放り出したらペットボトルはどうなるのでしょう? また、大阪湾に(巨大な重しでも付けブクブクと)ドラム缶を沈めてみたら、ドラム缶は一体どうなるのでしょうか。

 炭酸ペットボトルを宇宙(真空)中に放り出すと、ペットボトルには容器内部の圧力と外部の圧力の差による力が働きます。 ペットボトル内部にある空気は1気圧で、外は真空で気圧はゼロということは、気圧差にして1気圧分に相当する力が内側から外側に向かって働くことになります。 しかし、炭酸ペットボトルは(炭酸飲料を中に入れている状態で破裂したりすることがないように)数気圧以上の耐圧性能を持っています。 ペットボトル外側より内側の方が圧力が高い限りは、ボトル内外で数気圧の圧力差があっても壊れることはありません(だから、ペットボトルロケットだって作ることができるのです)。 ということは、炭酸ペットボトルを宇宙(空間)に放り出したとしても、たかだか1気圧程度の圧力差では、ペットボトルは壊れたりすることはない、ということになります。

 さて、大阪湾にドラム缶を沈めたら、一体どういうことが起きるでしょうか? 大阪湾の水深データベースを見ると、大阪湾は陸地から少し離れると、すぐに水深10数メートル程度になります。 海中の水圧は、水深10mでほぼ1気圧に相当します。 つまり、大阪湾に重しを付けた空ドラム缶を沈めると、そのドラム缶に対して外から内側に向かって1気圧以上の水圧がかかることになります。

 ところが、ドラム缶は外から押される力には意外なほど弱いものです。 金属で頑丈に作られたように見えるドラム缶も、もしもドラム缶の中から空気を吸ったりすることでドラム缶の内側の方が外側より1気圧だけ低いような状態にすると、ドラム缶はその圧力に耐えきれず潰れてしまいます。 たとえば、下の動画のように、熱い水蒸気で満ちたドラム缶に封をした後にドラム缶を水で冷やしたりすると、ドラム缶内部の気圧が下がり、ドラム缶の外側にある1気圧の大気圧によってぺしゃんこになってしまいます。

 というわけで、「宇宙(真空)に放り出した炭酸ペットボトル」と「大阪湾に沈めたドラム缶」…壊れたのは「大阪湾に沈めたドラム缶」でした。この答は当たり前だったでしょうか?それとも少し意外な答えだったでしょうか?

 うまい棒と言えば、一本10円ナリで、コーンポタージュ・チーズ・メンタイ…たくさんの味を取りそろえた「駄菓子の王様」的存在です。 パッケージには、ドラえもんのパッチモン(安っぽいニセモノ)のようなキャラクターが描かれているあたりも、昔ながらの「何でもやっちゃえ感」があり、駄菓子と言えば、「まずはうまい棒を買う」という人も多いのではないでしょうか。

 うまい棒は、実は自分だけのオリジナル・カスタマイズをすることができます。 「うmy棒」と名付けられたうまい棒は、 50本で2800円ナリを払えば、パッケージを自分が撮影した写真などでカスタマイズすることができるのです。

「うmy棒」は、デジカメや携帯電話の写真画像を使って作ることが出来る、あなただけのオリジナル印刷でパッケージングされた「うまい棒」です。

 というわけで、右上の写真は「”アインシュタインが相対性理論を発見した瞬間”をイメージした”うまい棒”」です。 舌をペロっと出したアインシュタイン(with 相対性理論)とうまい棒のコラボレーションイメージです。(「オリジナルうまい棒作成ページ」に写真をアップロードし、チョコチョコっと作ってみました)。

 50本で2800円なら、1本あたりのお値段は56円ナリ…。「1本10円」からすると6倍近いお値段ですが、「自分だけのオリジナル」と思えば、意外に安いお値段なのではないでしょうか。どうです?あなただけのオリジナルうまい棒『うMY棒(うまい棒)』を作ってみるのは…?