Мы видим случаи, когда люди дышат жидкостями в научно-фантастических фильмах, телешоу и книгах. Человек будет погружен в необычное жидкое вещество и, как правило, после небольшой паники, они обнаруживают, что могут нормально дышать. Один из самых знаковых примеров этого можно увидеть в фильме «Бездна».
С точки зрения науки.
Для любой жидкости, предназначенной для дыхания человека, она должна выполнять две функции чрезвычайно хорошо - доставляя кислород в легкие, при этом удаляя углекислый газ. Воздух делает обе функции превосходно, как и другие комбинации газов (азот заменяется гелием, когда дайверы должны опускаться ниже определенной глубины). Неразумно обдумывать, могут ли некоторые жидкости делать то же самое. Первые эксперименты с жидкостным дыханием имели место в 1960-х годах. Мышей и крыс приготавливали для того, чтобы дышали солевым раствором с высокой концентрацией растворенного кислорода. Они смогли выжить короткое время, но, несмотря на то, что раствор доставлял достаточный кислород, он неэффективен при удалении двуокиси углерода; со временем это нанесло непоправимый ущерб легким.
Несколько лет спустя ученые начали экспериментировать с перфторированными углеводородами - жидкости, подобные фреону, который (несмотря на то, что он вредный для озонового слоя) способен легко растворять кислород и углекислый газ. Первые результаты были намного лучше, чем с кислородсодержащими солевыми растворами, и мыши снова смогли вернуться к нормальному дыханию газа. В течение следующих нескольких десятилетий формулы для дышащих перфторуглеродов (ПФУ) были более усовершенствованы. В настоящее время наиболее известная жидкость такого типа называется перфлуброном, также известным под торговой маркой «LiquiVent». LiquiVent - это жирная, прозрачная жидкость, которая в два раза превышает плотность воды. Он может переносить более чем вдвое кислород (на единицу объема) чем воздух. Это также означает, что повреждения легочной ткани маловероятны. Поскольку он имеет очень низкую температуру кипения, его можно легко и быстро очистить от легких путем испарения. Например, младенцы, рожденные преждевременно, могут иметь слаборазвитые легкие.
Поскольку перфлуброн может переносить гораздо больше кислорода, чем воздух, он может помочь облегчить респираторный дистресс, пока их легкие не смогут функционировать самостоятельно. Он также использовался для взрослых с острой респираторной недостаточностью, будь то из-за ожогов, травм, болезней или вдыхания дыма или других токсинов. Жидкость стимулирует распавшиеся альвеолы, которые смывают загрязняющие вещества, и обеспечивает лучший обмен кислорода и углекислого газа для легких, которые еще не полностью функционируют. Однако в клинической практике легкие обычно не заполняются полностью жидкостью; вместо этого жидкостная вентиляция обычно используется в тандеме с обычной газовой вентиляцией.
Должен быть недостаток, не так ли?
К сожалению, да. Для всех преимуществ жидкого дыхания, оно по-прежнему сопряжено с одной большой трудностью - для легких человека намного легче дышать газом, чем циркулировать жидкости внутри легких. Обменный курс перемещения кислорода и вытеснения углекислого газа резко падает, потому что наши легкие просто недостаточно сильны, чтобы эффективно перемещать жидкость внутрь и из наших легких. Несмотря на то, что перфлуброн намного лучше переносит кислород и углекислый газ, это преимущество теряется, если вы не можете его достаточно быстро распространить. Без использования механического вентилятора это особенно проблематично для тех кто болен, и даже дайвер в лучшем состоянии может очень устать после нескольких минут такого кропотливого дыхания во время глубокого и напряженного погружения.
Так что да, люди могут технически «дышать» определенными кислородсодержащими жидкостями. К сожалению, мы можем сделать это всего несколько минут, потому что наши легкие недостаточно сильны, чтобы циркулировать смесь в течение длительного периода времени. Это может измениться в будущем, однако, поскольку ученые продолжают экспериментировать с новыми методами и комбинациями химических жидкостей.
