コメント2019年6月1日1日、アメリカ・サンノゼから成田に向かっていた全日空機に空調系統不具合が発生しました。機体は緊急事態を宣言し、機内の気圧を保つため、10分足らずの間に高度約1万3000メートルから3000メートルまで急降下しました。上記のような書き出しで、一部の報道機関では、「10分間で10,000m「も」降下している!」と、かなり大げさに報道しているようです。空飛ぶたぬき的には、空調系統不具合による急降下は適切な措置であると断言しますが、今回はこの急降下の是非について書いてみます。空調系統とは、その名前の通り、「機内の温度を制御」する系統で、簡単に言えば暖房と冷房です。暖房や冷房が壊れたからといって、急降下する必要はほとんどありません。急降下を要するのは、【与圧系統の不具合】が生じた場合です。10,000ft(3,000m)以上を飛行する航空機には、与圧系統が搭載されています。与圧系統とは、航空機内部の気圧を必要に応じて加圧・減圧できるシステムです。この与圧系統は、機内圧力をコントロールする関係で、暖房や冷房なども機能の一部として搭載しています。書いている物も多くありますが、実際の所は「与圧系統の不具合」と言う方が正確かと思います。与圧系統は、ある性能を考慮して搭載する事になります。その性能とは、「巡航性能(上昇性能)」です。非常に簡単に言えば、10,000ft(3,000m)を超えて上昇し、巡航できる機体であれば搭載する事になります。ジェット機とプロペラ機の違いとか、エアラインで使うか自家用機かとかという違いではありません。エアバス社やボーイング社のジェット機はもちろんのこと、セスナ社のビジネスジェット、サイテーションシリーズ等にも搭載されています。単発レシプロ機では、パイパー社のPA-46(痛飛行機プロジェクトで使用した機体)も与圧系統を搭載しています。単純に10,000ftを超えるか否かで決まっていると考えて良いと思います。結論だけを言うと「低酸素症」という状態に陥るからです。呼吸数を増やしても、深呼吸しても全く効果はなく、知らず知らずのうちにより深い低酸素症に陥り、判断力や身体能力の低下、意識混濁、やがては意識を失います。協調運動の低下、けいれん、意識障害こういった症状が発生するのは、「空気が薄くなるから」と理解されている方も多いかもしれませんが、正しくは【肺胞内部の酸素分圧低下】が原因です。高度18,000ft(6,000m)における酸素の濃度は、実は地上とほとんど変わりありません。その圧力は地上に比べると、約半分なのです。高度の違いによる重さ(圧力)の違いつまり、高度が上がるにつれて、酸素が薄くなるのではなく、圧力が低下していく事になります。皆さんが普段から無意識に行っている呼吸という動作は、鼻や口をとおして、肺の内部に大気を取り込む動作です。この取り込まれる肺内部の部位を「肺胞」と言いますが、地表面付近での肺胞内部の各大気分圧は次のとおりです。mm-Hg存在しています。mm-Hgつまり、地表面では窒素の次に酸素分圧が高くなっていることが分かります。分圧が高いと言うのは、簡単言えば「狭い部屋で互いに押し合いをしている」という状況で、相手を押しのける力と考えれば良いかと思います。押しのける力が強ければ、留まっていることができますが、その力が弱くなると他の気体に負けて、肺胞内部に留まることが出来なくなります。高度を上げていくと、前述の理由で肺胞内部の酸素分圧が下がってきます。※地表面の1/3以下まで下がることになる。これによって、肺胞内部に酸素が留まることが難しくなり、約50000ftでは水蒸気と炭酸ガスのみで肺胞が満たされることになり、【酸素があっても、肺胞内部に留まれない状態】になります。して、「低酸素症」に陥るのです。低酸素症は、肺胞内部の酸素分圧によって発生することから、単純に高度によってその危険性が分類されています。不感域(0~10,000ft)通常身体に影響はないが、夜間視力については6,000ftから影響を受ける。代償域(10,000ft~15,000ft)呼吸や心拍数の増加(代謝機能により、短時間であれば低酸素症の症状は発現しない。)障害域(15,000ft~20,000ft)種々の循環器症状や中枢神経症状が出現する。危険域(20,000ft以上)意識喪失やショック状態が発生し、放置すれば命の危険が生じる。上記のように、10,000ftを境目に低酸素症のリスクは増大することから、10,000ftへの上昇・巡航性能によって、与圧系統の有無が左右されることになります。低酸素症は気がつかない?低酸素症になると、その本人は気がつかないのでしょうか?これは、訓練や経験をすることによって気がつく場合があるという程度です。私は航空自衛隊で航空生理訓練というのを受けておりますが、その中に「低圧チャンバー」と呼ばれる訓練があります。そこでは巨大な窯の中に入り、内部気圧を下げていき、どのような症状が発現するかを自分自身で経験します。顔や頬が暖かくなる・・。幸せな気持ちになる(多幸感)・・。これらは、実際に私が経験したものです。単純計算(1000から1づつ引き算する。)やトランプを混ぜる。指をおって数字を数える。いう非常に単純な思考や動作ができなくなっていく自分は認識しているのです。・・「体調は非常に良い」と感じます。一般的な病気や怪我のような「痛み」「苦しみ」「嫌悪」といったマイナス感が全くないのです。非常に悪い言葉で言えば、「幸せな気持ちで緩やかに意識喪失になる。恐怖も嫌悪もなく・・・」という状態です。至るまでの時間を有効意識時間と言いますが、次のとおりです。10,000~15,000ft:1時間以内18,000ft:30分20,000ft:5~10分25,000ft:2~3分30,000ft:90秒40,000ft:30秒50,000ft:10秒この時間をどのように感じるかは人それぞれです。私が、Twitterで「13,000mから3,000mへの急降下は与圧システム不具合に対する正しい操作だ」と書いた理由は分かっていただけると思います。当該機は、13,000mを巡航中に空調系統(与圧系統)の不具合が発生した。13,000mは、36,000ftになります。その高度の有効意識時間は90秒以下です。意識ある状態がごく短時間であるからこそ、すぐに高度を下げて不感域へ到達しなければならない。10分間で10,000mの降下は、素晴らしい判断であり、操作であったと私は思います。エアライン利用の皆さんへこの記事を読んで、高高度を飛行することにちょっと恐怖を感じる方が出るかもしれません。エアライン機では12,000ftを超え与圧系統に不具合が出ると自動的に酸素マスクが出てきます。与圧系統は複数の系統によるバックアップが施されていますので、安心して空の旅にお出かけして欲しいと思います。【酸素マスクがおりてきたら、グダグダ言わずに、速攻で装着しろ!】です。