Lélegezzük be – a körülöttünk lévő levegő nagyjából 78% nitrogénből, 21% oxigénből és 1% argonból áll. Életünk során 672 768 000 alkalommal lélegezzük be és ki ezt az életet adó keveréket. Adj egy nagy ölelést a körülötted lévő levegőnek.
De elgondolkodtál már azon, hogy tudsz-e folyadékot lélegezni? A sci-fi történetek többször is bemutatták ezt a lehetőséget, a leghíresebb James Cameron mélytengeri akciófilmjében, A mélységben. Valóban lehetséges?
Valójában igen, és már meg is történt.
Mielőtt megvilágítanánk, hogyan, talán segít megérteni, miért nem tudunk belélegezni, mondjuk, vizet vagy tejet. Kevesebb köze van az említett anyagok és a levegő közötti fizikai különbségekhez, és sokkal több köze van ahhoz a tényhez, hogy nem tartalmaznak elég oldott oxigént. A tüdőnk úgy működik, hogy oxigént von ki a levegőből, és a legtöbb folyadékból nem tud eleget kivonni, mert a legtöbb folyadék egyszerűen nem tartalmaz túl sokat. Vannak azonban olyanok, amelyek szivacsként szívják magukba az oxigént…
A folyékony légzéssel kapcsolatos kutatások az 1900-as évek elejére nyúlnak vissza, de igazán nagy lendületet a perfluor-szénhidrogének (PFC-k) első szintézisével indultak be a Manhattan Projekt során az 1940-es években. A tudósok olyan anyagokat kerestek, amelyek ellenálltak a reaktív uránvegyületek támadásának, amikor rábukkantak a PFC-kre. Ezek a csak szénből és fluorból álló vegyületek inertek, színtelenek és szagtalanok, és nincs látható káros hatásuk az emberi szervezetre. Mi több, rendkívül jól oldódnak az oldott gázokban, képesek több oxigént és szén-dioxidot felvenni, mint a vér.
Ez arra késztette a tudósokat, hogy elgondolkodjanak azon, vajon az állatok is belélegezhetik-e a PFC-ket. Az egyik legkorábbi tanulmányban, amely ezt a kíváncsiságot próbálta kielégíteni, a kutatók egereket és macskákat merítettek PFC-be, és azt találták, hogy hetekig jól lélegeztek. Az állatok azonban a hosszú távú expozíció következtében tüdőkárosodást szenvedtek, talán azért, mert a szén-dioxid kiválasztása károsodott – az állatok nem tudtak olyan hatékonyan kilélegezni. Későbbi vizsgálatok megállapították, hogy mechanikus lélegeztetésre volt szükség e rossz hatások megszüntetéséhez. Lényegében egy gépre volt szükség a tüdő számára a sűrűbb folyadék be- és kilégzéséhez, hogy a szén-dioxid időben távozzon.
A korábbi állatkísérletek tanulságait levonva 1989-ben a Temple University School of Medicine orvosai arra voltak kíváncsiak, hogy a folyékony légzés segíthet-e a súlyos légzési nehézségben szenvedő koraszülött babákon, akiknél minden más kezelés kudarcot vallott. Három alany tüdejét töltötték meg részben PFC-vel, és némi javulást tapasztaltak a csecsemők állapotában. Végül azonban mindhárman meghaltak.
Hét évvel később egy másik, kifinomult folyadéklégzési technikákat alkalmazó csoport 13 súlyos légzési nehézségben szenvedő koraszülött csecsemőn próbálta ki a PFC folyadéklégzést, akik várhatóan nem maradnak életben. A folyadéklégzés a csecsemők többségénél javulást eredményezett, valószínűleg az alveolusok stabilizálása és a születő tüdőben lévő felületi feszültség csökkentése révén. Egyszerűbben fogalmazva, a koraszülöttek tüdeje nem állt készen a gázos környezetre, a PFC pedig ápoló hidat képezett az anyaméhben lévő magzatvíz és a külső levegő között. Hihetetlen, de a csecsemők közül nyolc túlélte a négy hónapos utánkövetést.
Folyékony lélegeztetést sikerrel próbáltak ki kritikusan beteg, tüdőbeteg felnőtteken is.
Most, amikor már tudjuk, hogy az emberek képesek PFC-t lélegezni, a nyilvánvaló kérdés az, hogy miért is akarnánk? Az újszülöttek tüdejének stabilizálásán túl az orvosi kísérletek nem mutattak ki egyértelmű előnyöket. Elméletileg a folyékony légzés megakadályozhatná, hogy a mélybúvárok a “kanyarban” szenvedjenek, és megvédhetné az űrhajósokat a tüdőt károsító G-erőtől, de a PFC-k mindkét alkalmazáshoz alkalmatlanok, így előbb egy új folyékony közeget kell feltalálni. Speciálisan testre szabott mechanikus ventilátorokra is szükség lesz a folyadék körforgásához a megfelelő oxigén- és szén-dioxid-csere érdekében.
Röviden, a folyadék belélegzése lehetséges, de ne próbálkozzon vele azért, hogy lenyűgözze a vendégeket a következő vacsorapartin.