Respirați-l – aerul din jurul dumneavoastră este format din aproximativ 78% azot, 21% oxigen și 1% argon. Pe parcursul vieții tale, vei inhala și expira acest amestec dătător de viață de 672.768.000 de ori. Îmbrățișați aerul din jurul dumneavoastră.
Dar v-ați întrebat vreodată dacă puteți respira lichid? Poveștile științifico-fantastice au prezentat în repetate rânduri această posibilitate, cel mai faimos fiind filmul de acțiune la mare adâncime The Abyss al lui James Cameron. Se poate face cu adevărat?
De fapt, se poate, și deja s-a făcut.
Înainte de a elucida cum, ar putea fi de ajutor să înțelegem de ce nu putem respira în, să zicem, apă sau lapte. Are mai puțin de-a face cu diferențele fizice dintre aceste substanțe și aer și mult mai mult cu faptul că ele nu conțin suficient oxigen dizolvat. Plămânii noștri funcționează prin extragerea oxigenului din aer, iar aceștia nu pot extrage suficient din majoritatea lichidelor, deoarece majoritatea lichidelor pur și simplu nu conțin foarte mult. Cu toate acestea, există unele care absorb oxigenul ca un burete…
Cercetările privind respirația lichidă datează de la începutul anilor 1900, dar au luat cu adevărat avânt odată cu prima sinteză a perfluorocarburilor (PFC) în timpul Proiectului Manhattan din anii 1940. Oamenii de știință căutau substanțe care să reziste la atacul compușilor reactivi ai uraniului, când au dat peste PFC-uri. Acești compuși, formați doar din carbon și fluor, sunt inerți, incolori și inodori, fără efecte nocive aparente asupra organismului uman. Mai mult, ei sunt extrem de solubili în gaze dizolvate, fiind capabili să absoarbă mai mult oxigen și dioxid de carbon decât sângele.
Acest lucru i-a făcut pe oamenii de știință să se întrebe dacă animalele ar putea respira PFC-uri. Într-unul dintre primele studii care au căutat să satisfacă această curiozitate, cercetătorii au scufundat șoareci și pisici într-un PFC, constatând că aceștia au respirat foarte bine timp de săptămâni întregi. Cu toate acestea, animalele au suferit leziuni pulmonare în urma expunerii pe termen lung, poate pentru că eliminarea dioxidului de carbon a fost afectată – animalele nu au putut expira la fel de eficient. Studii ulterioare au constatat că a fost nevoie de ventilație mecanică pentru a rezolva aceste efecte nocive. În esență, a fost nevoie de un aparat care să inhaleze și să exhaleze lichidul mai dens pentru plămâni, astfel încât dioxidul de carbon să fie eliminat în timp util.
Învățând lecțiile învățate din studiile anterioare pe animale, în 1989, medicii de la Temple University School of Medicine s-au întrebat dacă respirația lichidă ar putea ajuta bebelușii prematuri care sufereau de detresă respiratorie severă și pentru care toate celelalte tratamente eșuaseră. Aceștia au umplut parțial plămânii a trei subiecți cu PFC, observând unele îmbunătățiri ale stării bebelușilor. Cu toate acestea, toți trei au murit în cele din urmă.
Șapte ani mai târziu, o altă echipă care folosea tehnici rafinate de respirație lichidă a încercat ventilația lichidă cu PFC pe 13 bebeluși prematuri care sufereau de detresă respiratorie severă și care nu erau așteptați să supraviețuiască. Respirația lichidă a dus la o îmbunătățire pentru majoritatea bebelușilor, potențial prin stabilizarea alveolelor și reducerea tensiunii de suprafață în plămânii născuți. Mai simplu spus, plămânii prematurilor nu erau pregătiți pentru un mediu gazos, iar PFC a oferit o punte hrănitoare între lichidul amniotic din uter și aerul exterior. În mod incredibil, opt dintre sugari au supraviețuit la patru luni de urmărire.
Ventilația cu lichid a fost, de asemenea, încercată cu succes pe adulți grav bolnavi cu afecțiuni pulmonare.
Acum că se știe că oamenii pot respira PFC, întrebarea evidentă este de ce am vrea să o facem? Dincolo de stabilizarea plămânilor nou-născuților, testele medicale nu au scos la iveală niciun beneficiu clar. Ipotetic, respirația lichidă ar putea împiedica scafandrii de mare adâncime să sufere de „depresie” și i-ar putea proteja pe astronauți de forțele G care le deteriorează plămânii, dar PFC-urile sunt nepotrivite pentru ambele aplicații, așa că va trebui inventat mai întâi un nou mediu lichid. Vor fi necesare, de asemenea, ventilatoare mecanice special adaptate pentru a cicla lichidul pentru un schimb adecvat de oxigen și dioxid de carbon.
În concluzie, respirarea lichidului este posibilă, dar nu încercați să o faceți pentru a impresiona invitații la următoarea dvs. cină.
.