Respira: el aire que te rodea está compuesto aproximadamente por un 78% de nitrógeno, un 21% de oxígeno y un 1% de argón. A lo largo de tu vida, inhalarás y exhalarás esta mezcla vital 672.768.000 veces. Dale un gran abrazo al aire que te rodea.
¿Pero te has preguntado alguna vez si puedes respirar líquido? Las historias de ciencia ficción han retratado repetidamente esta posibilidad, la más famosa en la película de acción en las profundidades del mar El Abismo, de James Cameron. ¿Puede hacerse realmente?
De hecho, se puede, y ya se ha hecho.
Antes de dilucidar cómo, puede ser útil entender por qué no podemos respirar, por ejemplo, en agua o leche. Tiene menos que ver con las diferencias físicas entre esas sustancias y el aire, y mucho más con el hecho de que no contienen suficiente oxígeno disuelto. Nuestros pulmones funcionan extrayendo oxígeno del aire, y no pueden extraer suficiente de la mayoría de los líquidos porque la mayoría de los líquidos simplemente no contienen mucho. Sin embargo, hay algunos que absorben el oxígeno como una esponja…
La investigación sobre la respiración de los líquidos se remonta a principios del siglo XX, pero realmente se puso en marcha con la primera síntesis de los perfluorocarbonos (PFC) durante el Proyecto Manhattan en la década de 1940. Los científicos buscaban sustancias que resistieran el ataque de los compuestos reactivos del uranio, cuando dieron con los PFC. Estos compuestos, formados únicamente por carbono y flúor, son inertes, incoloros e inodoros, sin efectos nocivos aparentes para el cuerpo humano. Es más, son extremadamente solubles en gases disueltos, capaces de absorber más oxígeno y dióxido de carbono que la sangre.
Esto hizo que los científicos se preguntaran si los animales podían respirar los PFC. En uno de los primeros estudios que buscaban saciar esta curiosidad, los investigadores sumergieron a ratones y gatos en un PFC, descubriendo que respiraron bien durante semanas. Sin embargo, los animales sufrieron daños pulmonares por la exposición a largo plazo, tal vez porque la eliminación de dióxido de carbono se vio afectada: los animales no podían exhalar con la misma eficacia. En estudios posteriores se comprobó que era necesaria la ventilación mecánica para resolver estos efectos nocivos. Esencialmente, se necesitaba una máquina para inhalar y exhalar el líquido más denso para los pulmones, de modo que el dióxido de carbono se eliminara de forma oportuna.
Aprendiendo las lecciones de los ensayos anteriores con animales, en 1989, los médicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Temple se preguntaron si la respiración líquida podría ayudar a los bebés prematuros que sufrían una grave dificultad respiratoria y en los que todos los demás tratamientos habían fracasado. Llenaron parcialmente los pulmones de tres sujetos con PFC, observando algunas mejoras en las condiciones de los bebés. Sin embargo, los tres acabaron muriendo.
Siete años más tarde, otro equipo que utilizaba técnicas refinadas de respiración líquida probó la ventilación líquida con PFC en 13 bebés prematuros que sufrían una dificultad respiratoria grave y que no se esperaba que sobrevivieran. La respiración líquida dio lugar a una mejora en la mayoría de los bebés, potencialmente mediante la estabilización de los alvéolos y la reducción de la tensión superficial dentro de los pulmones nacientes. Dicho de forma más sencilla, los pulmones de los prematuros no estaban preparados para un entorno gaseoso, y el PFC les proporcionó un puente nutritivo entre el líquido amniótico del útero y el aire exterior. Increíblemente, ocho de los bebés sobrevivieron a los cuatro meses de seguimiento.
La ventilación líquida también se ha intentado con éxito en adultos gravemente enfermos con trastornos pulmonares.
Ahora que se sabe que los humanos pueden respirar PFC, la pregunta obvia es ¿por qué querríamos hacerlo? Más allá de estabilizar los pulmones de los recién nacidos, los ensayos médicos no han revelado ningún beneficio claro. Hipotéticamente, la respiración líquida podría evitar que los buceadores de profundidad sucumbieran a «las curvas» y proteger a los astronautas de las fuerzas G que dañan los pulmones, pero los PFC son inadecuados para ambas aplicaciones, por lo que primero habrá que inventar un nuevo medio líquido. También se necesitarán ventiladores mecánicos específicamente adaptados para hacer circular el fluido y lograr un intercambio adecuado de oxígeno y dióxido de carbono.
En resumen, respirar líquido es posible, pero no lo intente para impresionar a los invitados de su próxima cena.