不懂科学就容易踏入死亡之门

如果被困在一个狭小密闭的空间里，人大多会因为缺氧而发生窒息，或严重损害健康，或最终发生悲剧，这已经成为一个常识。在集装箱这样一个狭小空间里究竟会发生什么情况？我们将面临一个怎样可怕的情景？这可能是许多人所不知道的。今天我们就从科学的角度来谈谈，窒息究竟是如何发生的。

悲剧的发生往往源于不懂科学

生命需要氧气

我们需要呼吸，吸入氧气，呼出二氧化碳，因为我们的细胞需要氧气。

在寒冷的冬天，我们可以看到自己的呼吸，这是因为我们呼出空气中的水气在空气中凝结，而平时我们并不清楚自己吸入和呼出了多少空气。

在寒冬，我们可以看见自己呼出的水汽

呼吸是维持生命的过程，在这个过程中，人体与外界大气交换气体。具体而言，当我们吸气，氧气从外部空气进入体内；当我们呼气时，水蒸气、二氧化碳和其他废气从人体内部转移到外部空气中。这个气体交换的过程依靠呼吸系统来进行，而空气交换则发生在肺泡与毛细血管相连的位置。

肺泡与毛细血管的气体交换

当氧气穿过肺泡和毛细血管壁来到血管里，它会与流过那里的红血球结合，每个红血球可以结合4个氧分子，并将其运输到身体的各个部分，以提供给组织细胞使用。红血球检测到附近碳酸值升高，它就会释放这些氧分子，同时与血浆中的二氧化碳结合，将它们运送到肺泡去。

人如何调整呼吸？

为了生物体的生存，血液中的氧气和二氧化碳的量（血气）必须保持在有限的范围内，多了少了都不行。如果没有氧气，细胞将无法长时间生存；如果血液中的二氧化碳过多，血液就会变成酸性物质（pH值太低）；相反，血液中的二氧化碳太少，血液变得太碱性（pH值太高）。呼吸系统、神经系统和心血管系统三者紧密协作，以维持血气和pH值的稳态。

人全身的动脉负责输送氧气

人体如何调节身体中氧气和二氧化碳的水平，以维持血气的动态平衡？答案是：二氧化碳。

大脑的细胞会时刻监测血液中的二氧化碳水平：正常情况下，动脉血液中二氧化碳分压（pCO₂）处于35~45毫米汞柱（mmHg）之间，当低于这个数值时，我们的大脑会指令呼吸系统放慢呼吸，而当pCO₂高于45mmHg时，我们的呼吸会变得急促，因为血液中更多的二氧化碳意味着我们需要更多的氧气补充。

急促的呼吸可以让我们有机会吸入更多的氧，前提是空气中有足够多的氧气，当密闭空间中的氧气被大量消耗时，急促的呼吸只会吸入越来越多的二氧化碳。这些二氧化碳会融入血液，使血液呈酸性，这就是医学上称的高碳酸血症。

二氧化碳中毒

在开放状态下，高碳酸血症通常是由换气不足引起的，过度换气只会引起体内二氧化碳浓度过低而造成的低碳酸血症。但在密闭空间情况则相反，人会因为缺氧带来身体不适，进而造成恐慌，由此造成的呼吸急迫会导致吸入更多的二氧化碳，因此在狭小密闭空间中的过度换气会进一步消耗本就不多的氧气，同时造成二氧化碳的酸中毒。

缺氧

一名成年人在平静状态下每天会消耗750克氧气，这在开放的空间里完全不是问题，因为我们空气中含有21%的氧气，我们有呼吸不完的空气，自然也有享用不尽的氧气。

在封闭空间里，情况会截然不同。我们以一个40尺（'GP）标准冷冻集装箱的内尺寸为例：11.2m(长)x2.24m(宽)x2.18m(高)，其容积约为54692升。其中大约含有11485升氧气，在一个大气压下约为16412克氧气。理论上集装箱里的氧气足够一个成年人呼吸22天的样子。

冷冻集装箱车

但是请别高兴得太早，因为我们实际上不可能存活到将集装箱中的氧气消耗殆尽。当空气中氧气含量降到正常值的60%时，动脉血氧分压从100mmHg降至60mmHg的危险值，身体表现出全面缺氧反应：出现共济失调；神志不清、迷失方向、幻觉、行为改变；严重头痛、意识水平降低；呼吸困难，脸色苍白，心动过速和肺动脉高压、肺水肿；血压偏低，继而心衰并最终导致休克和死亡。

如前所述，缺氧反应不会等到空气中的氧气完全消耗才会发生，这意味着一个人安全呆在密闭集装箱里的时间缩短到8.75天。而如果被困在集装箱里的并不是一个人而是39人，那么顶多只须5个半小时，里边的人就会陷入绝境（除非它还存有少许缝隙）。

冷冻集装箱内部

在密闭集装箱中，人会死于缺氧吗？

事实上，大多数人并不会死于缺氧，而是会先受害于二氧化碳中毒、闷热和脱水、极端低温（如果冷冻设备被启动），以及由此带来的极度恐惧。

在开放空间的正常空气中，二氧化碳的体积浓度仅占0.04%（410ppm），对于人的呼吸来说它所占的比例非常小。而在狭小密闭的环境中，由于人每分钟呼出200ml的二氧化碳，它会使空气中二氧化碳的浓度迅速升高。当人们再次吸入空气时，越来越多的二氧化碳会迅速提升血液中二氧化碳的分压，当血液中pCO₂达到75mmHg时，将引发严重的高碳酸血症。高碳酸血症迅速引起体内所有细胞的细胞内酸中毒，受害者会出现迷失方向、惊慌、过度换气、抽搐、神志不清，进而最终死亡。

死亡卡车

研究显示，当人在二氧化碳浓度为35000ppm（3.5%）的环境中呆上15分钟就会出现意识丧失，浓度达到8%时会很快致人死亡。事实上，鉴于被困于密闭集装箱是一个渐进且持续的过程，因此人在二氧化碳浓度达到3%之前就已经中毒了。在情绪平稳的情况下，39个成年人只需要3.5小时就能使集装箱内二氧化碳的体积浓度升高到3%，如果在此过程中这些人因为恐慌而急促呼吸，二氧化碳的浓度会上升得更快。

因此，即便是没有出现-25℃的极端低温，这些人中的大多数也会因为高碳酸血症造成的二氧化碳中毒而很快死亡，只有极个别耐受力强的人才会因其他人停止呼吸而侥幸存活下来。

总结：

无论如何，被困于密闭空间中都是极度危险的。受困者会面临缺氧和二氧化碳中毒的双重风险，相比之下，过多二氧化碳对人体健康的伤害更大、更快，也更致命。

一个密闭良好的集装箱里的氧气只能供应39名成年人正常呼吸8小时，但他们呼出的二氧化碳却能在3个半小时内使这些人中毒并出现窒息症状，随之而蔓延的恐慌情绪会加速悲剧的发生，从而使越来越多的人丧命。出于安全角度考虑，无论在何种情况下都不要试图躲藏在一个狭小且密闭的空间里。

我们应该教育孩子们不要这样做，因为经常会有幼儿因为捉迷藏而闷死在衣柜里。

呆在密闭集装箱里很容易送命

即便是我们身处办公室或家里，也应当注意保持环境的良好通风。相较于甲醛或苯等挥发性有机化合物而言，我们呼出的二氧化碳对健康的损害更大，浓度超过1000ppm的二氧化碳不仅会令我们头痛，还会显著降低我们的认知能力、破坏血液的酸碱平衡，进而对代谢系统及免疫系统造成不良影响。

当你在室内感觉不适时，关闭空调，推开窗户，呼吸外面新鲜的空气或许是有效的解决办法呢！