不活性ガスによる窒息

不活性ガス窒息は、酸素が存在しない、または酸素の含有量が少ない状態で^{[1]生理学的に}不活性なガスを呼吸することで起こる窒息の一種で、大気（主に窒素と酸素で構成されている）を呼吸する代わりに起こる。このメカニズムによって偶発的または意図的な死亡を引き起こした生理学的に不活性なガスの例としては、アルゴン、ヘリウム、窒素、メタンなどがある。^[要出典]「生理学的に不活性」という用語は、毒性や麻酔作用がなく、心臓やヘモグロビンに作用しないガスを指すために使用される。代わりに、このガスは単純な希釈剤として作用し、吸入ガスと血液中の酸素濃度を危険なほど低いレベルまで下げ、最終的に体内の細胞から酸素を奪う。^[2]

米国化学物質安全・有害性調査委員会によると、人間の場合、「酸素欠乏の空気を吸うと、1、2回呼吸しただけで意識を失うなど、重篤かつ即時の影響が出る可能性がある。曝露した人は警告を受けず、酸素レベルが低すぎることを感知できない」とのこと。米国では、1992年から2002年の間に少なくとも80人が窒素による窒息事故で死亡した。^[3]不活性ガスの危険性と窒息のリスクは十分に確立されている。^[4]

不活性ガス窒息は、時折、人間の事故死の原因となるが、自殺の手段としても使われてきた。不活性ガス窒息は、安楽死の支持者によって提唱されており、俗に自殺バッグと呼ばれるガスを保持するプラスチック製のフード装置を使用している。

窒素窒息死は死刑執行方法としていくつかの場所で承認されている。世界で初めて使用されたのは2024年1月25日、アラバマ州で殺人罪で有罪判決を受けたケネス・ユージン・スミスの死刑が執行されたときである。この方法は2024年9月26日のアラン・ユージン・ミラーの死刑執行でも、 2024年11月21日のキャリー・デール・グレイソンの死刑執行でも使用された。 ^[5]

あるいは、低酸素症という用語が使われてきたが、低酸素症は必ずしも死を意味するわけではないので、この用語は誤りである。一方、窒息は技術的に正しくなく、呼吸は継続し、不活性ガスによる窒息前に吸入した酸素から代謝的に生成された二酸化炭素は制限なく吐き出すことができるため、アシドーシスや高炭酸ガス血症によって引き起こされる強い呼吸衝動を防ぐことができる。^[6]

人間が窒息性ガスやその他の生理学的に不活性なガスを吸い込むと、酸素を補給することなく二酸化炭素を吐き出す。生理学的に不活性なガス（毒性はなく、単に酸素を薄めるガス）は、一般的に無臭で無味である。したがって、酸素レベルが低下しても、人間は異常な感覚をほとんど感じない。このため、窒息（酸素不足による死亡）に至るが、窒息による苦痛や外傷感（人間の場合、主に二酸化炭素レベルの上昇から生じる高炭酸ガス警報反応）や中毒の副作用は生じない。スキューバダイビングの リブリーザー事故では、酸素呼吸ガスの含有量が徐々に減少すると、さまざまな感覚が生じたり、まったく感覚が生じなかったりすることがある。^[7]対照的に、純粋な不活性ガスを突然吸い込むと、血中の酸素レベルが急激に低下し、症状がまったく出ずに、数回の呼吸で意識を失う可能性がある。^[3]

一部の動物は人間よりも低酸素状態を感知する能力に優れており、これらの種は不活性ガスへの曝露によって生じる低酸素環境では不快感を覚えますが、CO2への曝露にはより抵抗力があります_。 [ ^8]

一般的な人間は、1 分間に 12 ～ 20 回呼吸しますが、その回数は主に血液中の二酸化炭素濃度、つまりpHによって左右されます。1 回の呼吸で、約 3 リットルの肺の活動容積から約 0.6 リットルの酸素が交換されます。地球の大気の通常の構成は、窒素が約 78%、酸素が 21%、アルゴン、二酸化炭素、その他のガスが 1% です。窒素を 2 ～ 3 回呼吸するだけで、肺の酸素濃度が低くなり、すでに血流中にある酸素の一部が肺に戻り、呼気によって排出されます。

偶発的な窒息の場合、意識喪失は1分以内に起こる可能性がある。意識喪失は、動脈血酸素飽和度が60％未満の重度の低酸素症によって起こる。 ^[9]「[空気中の]酸素濃度が4〜6％の場合、40秒で意識を失い、数分以内に死亡する」。^[10]高度43,000フィート（13,000メートル）を超えると、周囲の酸素濃度は海面での3.6％の濃度に相当し、平均的な人は酸素補給なしで9〜12秒間しか効率的に飛行任務を遂行できない。^[9]米空軍は、航空乗務員が低酸素症が近づいているという自覚的な兆候を認識できるように訓練している。頭痛、めまい、疲労、吐き気、多幸感を経験する人もいれば、何の前触れもなく意識を失う人もいる。^[9]

意識喪失は痙攣を伴うことがあり^{[9] 、}チアノーゼと心停止に続きます。1963年にイギ​​リス空軍航空医学研究所が行った研究では^[11]、被験者は窒素雰囲気中で過換気するよう求められました。その結果には次のようなものがありました。

窒素による過剰換気の持続時間が 8～10 秒を超えると、被験者は一時的に視界が暗くなったと報告しました。窒素呼吸を 15～16 秒間行った実験では、被験者は意識が全体的に混濁し、視覚障害を呈しました。これらの実験では、短時間の視覚喪失が頻繁に発生しました。窒素を 17～20 秒間吸入した少数の実験では、意識喪失が起こり、ほとんどの場合、全身痙攣を伴いました。窒素による過剰換気の開始から症状発現までの間隔は 12～14 秒でした。

この研究では被験者がどれほどの不快感を感じたかについては報告されていない。^[11]

雰囲気制御による屠殺（CAK）または雰囲気制御による気絶（CAS）は、豚、家禽、^[12]またはオオヒキガエルなどの動物を、酸素が欠乏した窒息性ガス（アルゴン、窒素、二酸化炭素のいずれか1つ以上）で構成された容器に入れて、動物の意識を失わせることで屠殺または気絶させる方法です。アルゴンと窒素は、痛みを引き起こさないと思われるガス処理の重要な成分であり、このため、多くの人は、雰囲気制御による屠殺のいくつかのタイプを他の屠殺方法よりも人道的であると考えています。^{[13] [14]}ほとんどの動物は二酸化炭素で気絶します。^{[15] [16]}

二酸化炭素を使用する場合、制御された雰囲気での殺処分は不活性ガスによる窒息と同じではありません。なぜなら、高濃度（5％以上）の二酸化炭素は生物学的に不活性ではなく、むしろ有毒であり、一部の動物種に初期の苦痛を引き起こすからです。^[17]動物に苦痛を与えることなく屠殺に使用される低酸素雰囲気への有毒な二酸化炭素の添加は、複雑で種特有の問題であり、二酸化炭素の濃度にも依存します。^{[18] [19] [20]}

ネズミやミンクなどの潜水動物や穴を掘る動物は低酸素雰囲気に敏感で、それを避けます。このため、安楽死のために不活性ガス（低酸素）雰囲気（ _CO2なし）を使用するかどうかも種によって異なります。^[21]

窒素による窒息事故は、大量の窒素が使用される場合に起こり得る危険である。米国では年間数人が死亡しており^[22] 、これは他のどの工業用ガスよりも死亡者数が多いとされている。1981年、スペースシャトルの最初のミッションの打ち上げ直前に起きた事故では、5人の技術者が意識を失い、そのうち2人がオービターの後部区画に入った後に死亡した。火災防止策として、区画から酸素を追い出すために窒素が使用されていた。彼らは安全手順の土壇場での変更により、エアパックを着用していなかった。^[23]

2013年にメキシコで行われたプールパーティーでは、プールに液体窒素が注がれた後、パーティー参加者8人が意識不明になり、21歳の男性1人が昏睡状態に陥った。^{[24] [25]}

娯楽目的でヘリウムを吸入して死亡したという報告は時々あるが、小さな風船から直接吸入して死亡したという報告はまれである。より大きなヘリウム風船を吸入すると致命的となることが報告されている。 ^[26]おもちゃの風船からヘリウムを吸入して意識不明またはめまいを起こし、木から転落して死亡した事故もあった。^[27]

2015年、ヘルススパの技術者が窒素を使った無監視の冷凍療法中に窒息死した。^{[28] [29]}

2021年にはジョージア州ゲインズビルの養鶏場で液体窒素が漏れ、 6人が窒息死し、11人が入院した。^{[30] [31]}

自殺に不活性ガスを使うことを最初に提案したのは、カナダ人のブルース・ダン博士でした。^[32]ダン博士は、「圧縮ガスボンベ、適切な減圧レギュレーター、適切な投与器具の入手は、決意のある個人にとっては不可能ではないが、一般人が気軽に、または素早く入手するのは比較的困難である」とコメントしました。 ^[33]ダン博士は、他の研究者、特にカナダの活動家ジョン・ホフセスと協力し、1997年にデレク・ハンフリー、フィリップ・ニッチケとともに「NuTech」というグループを結成しました。^[34] 2年後、NuTechは、パーティー用の風船に簡単に使用できるヘリウムボンベを使用することで、ダン博士の研究を効率化しました。^[35]

袋に入ったヘリウムを自分で投与する自殺方法は、俗に「エグジットバッグ」または「自殺バッグ」と呼ばれ、一部の医療安楽死擁護団体によって言及されている。^[36]もともと、このような袋にはヘリウムが使われており、2001年から2005年にかけて30件、2005年から2009年にかけて79件の死亡が報告されている。このことから、ある評論家は、この手法の人気が高まっていること、また、同じ10年後半にスウェーデンでヘリウム自殺が増加していることを示唆した。^[37]

オーストラリア当局がヘリウムの販売を規制しようとした後、代わりに窒素を使用する新しい方法が導入されました。^[38]窒素は、安楽死の支持者によって推進された主なガスになりました。たとえば、オーストラリアに窒素の缶を輸入するためにマックス・ドッグ・ブリューイングという会社を設立したフィリップ・ニッチケです。 ^[39]ニッチケは、ガスシリンダーは醸造に使用できるだけでなく、必要に応じて後の段階で「平和で信頼できる[そして]完全に合法的な」方法で人生を終わらせるためにも使用できると述べました。^[40]ニッチケは、窒素は「一部の人々にとって重要な、解剖でも検出されない」と述べました。^[41]

ニッチケは、ボタンを押すだけで窒素が充填される3Dプリントポッド「サルコ」を製作し、使用者は1分以内に意識を失い、その後酸素欠乏で死亡すると主張した。 ^{[42] [43]}

窒素窒息による処刑は、1995年のナショナル・レビューの記事で理論的な死刑執行方法として簡単に論じられた。^[44]このアイデアはその後、弁護士のローレンス・J・ギスト2世によって「国際人道的低酸素症プロジェクト」というタイトルで提案された。^[45]

2007年に放映されたドキュメンタリー番組で、英国の政治評論家で元国会議員 のマイケル・ポルティージョは、世界中で使用されている処刑方法を検証し、不十分であると判断し、窒素窒息死が最良の方法であると結論付けた。^[46]

2015年4月、オクラホマ州のメアリー・ファリン知事は、窒素窒息死を代替の処刑方法として認める法案に署名した。^{[47] [48] 3年後の2018年3月、オクラホマ州は、}致死注射薬の 調達が困難なため、窒素ガスを使って処刑を行うと発表した。^{[49] [50]}窒素処刑プロトコルの設計で「順調に進展」したものの、実際に処刑を行っていないオクラホマ州は、2020年2月に、致死注射薬の信頼できる新たな供給源を見つけたが、緊急事態の手段として窒素処刑の取り組みを継続すると発表した。^[51]

2018年3月、アラバマ州はオクラホマ州とミシシッピ州に続いて、窒素窒息死を死刑執行方法として認可した3番目の州となった。 ^[52]

2023年8月、アラバマ州矯正局は窒素低酸素法による処刑の手順を発表し、 1996年に殺人請負で有罪判決を受けたケネス・ユージン・スミスをこの方法を受ける最初の死刑囚に指定した。^{[53] [54] [55]} 11月1日、アラバマ州最高裁判所は窒素低酸素法による処刑の実施を認可した。^[55] 2024年1月25日、スミスは世界で初めて窒素低酸素法で処刑された人物となった。^[56]州司法長官は後に、スミスの処刑は窒素低酸素法が「効果的で人道的な処刑方法」であることを示していると述べたが、^[57]処刑を見ていた数人の人物は、スミスが数分間「担架の上で激しく暴れ回った」と報告し、 ^[56]窒素がチャンバーに投与されてから10分後に死亡したと伝えられている。^{[58] [59]}国連人権高等弁務官はこの使用を非難した。^[60]

2024年9月26日、アラン・ユージン・ミラーはアラバマ州で窒素ガスによる死刑判決を受けた2人目の有罪判決を受けた。

2024年3月5日、ルイジアナ州知事ジェフ・ランドリーは窒素ガスによる死刑執行を許可する法律に署名した。^[61]

スミスの処刑後、他のいくつかの州も窒素ガスによる処刑を合法的に行う可能性を検討し始めた。2018年に州内で最後の処刑が行われて以来、執行停止措置が取られているオハイオ州の議員らは、致死注射以外の新たな処刑方法として窒素ガスを合法化することを検討していた。^{[62] [63] [64]}

2019年のバックル対プレサイス事件で、米国最高裁判所は、ミズーリ州の死刑囚が海綿状血管腫（血液が充満した空洞が腫れる稀な疾患）を患っていたため、薬物注射による死刑を免れることができず、窒素を使った不活性ガス窒息を選択することはできなかったと判決を下した。なぜなら、窒素を使った不活性ガス窒息は、世界中のどの死刑執行でも使用されたことがなかったからである。^[65]

• ガス室、窒息死または中毒死のための部屋

• NIOSH 呼吸器ファクトシート
• 米国化学物質安全性・危険調査委員会
• 拘束窒息
• 屠殺時の鳥の福祉：米国動物愛護協会による制御雰囲気下屠殺（CAK）と電気水浴スタンニングの比較
• 動物の倫理的扱いを求める人々の会
• 死刑の一形態としての窒素誘発性低酸素症、マイケル・P・コープランド、JD、トム・パー、MS、クリスティン・パパス、JD、Ph.D 著
• 窒素低酸素症による処刑：科学的コンセンサスの探求、ケビン・M・モロー、JD著