Рідинне дихання (дихання за допомогою рідин)
Забавно, як деякі думки можуть надовго засісти в нашій голові. Коли я вчився в 8 класі, я підготував доповідь за законом Паскаля, присвячений опису поведінки рідини в замкнутій системі (в якому я також розглядав основи гідравлічної системи). І я випадково натрапив на один факт, який розбурхав моє 13 літній свідомість: слово «вода» не є абсолютним синонімом слову «рідина». Вода може бути в рідкому і газоподібному стані. Я дихав «водою» все моє життя? Я ніяк не міг це зрозуміти. У це не вірили і мої друзі. Мені здавалося, що моє захоплення цим питанням робить мене розумніший, але вони вважали мене занудою.
Рік тому я подивився серіал «Зоряний шлях" Вояджера "», в якому члени екіпаж космічного корабля, нова людська раса, дихали якоюсь рідиною. У книзі більш докладно описувалися відчуття однієї людини, яка перебувала у постійному контакті з цією расою. І хоча ця фантастична рідина нормально сприймалася легкими, при диханні рідиною людина відчувала значний психологічний шок. Трохи пізніше, у фільмі «Безодня», теж простежувалася ця концепція. Але це ж всього лише фантастика, чи не так? Однак як би дивно це не звучало, людина насправді може дихати особливою рідиною.
Для того, щоб людина могла дихати рідиною, вона повинна виконувати дві основні функції: постачати кисень легким і виводити вуглекислий газ. Цією властивістю володіє кисень, який ми вдихаємо, і ще кілька газів (наприклад, які використовуються для наповнення балонів та плавання під водою). Тоді цілком логічно, що деякі рідини теж можуть виконувати ці функції. Перші досліди, пов'язані з диханням за допомогою рідини, були проведені в 1960 роки. Цей експеримент проводився на мишах. Вчені здійснили повну заміну крові щурів емульсією перфтортрібутіламіна (ПФТБА) з великою концентрацією рідкого кисню. Якийсь час миші могли дихати рідиною, але, незважаючи на достатню кількість кисню, рідина не могла виводити вуглекислий газ; через якийсь час це призвело до руйнування легенів.
Через кілька років вчені вирішили повторити цей досвід з перфторуглеродних сполуками, або повністю фторованими вуглеводнями - рідини подібні фреону, які (хоча при випаровуванні руйнують озоновий шар) здатні розчиняти кисень і вуглекислий газ. Перші результати були більш вдалими в порівнянні з дослідами з соляним розчином, і миші надалі могли спокійно знову дихати киснем. У наступні роки формула перфторвуглецю була доопрацьована. Однією з нових рідин стала перфлуброновая рідина, яка використовується в препараті LiquiVent. Перфлуброн - це чиста, масляниста рідина, що володіє більшою щільністю води. Вона містить більше кисню, ніж повітря. І оскільки ця рідина інертна, то вона не завдає шкоди легеням. Так як її температура кипіння набагато нижче, вона швидко і легко виводиться з легких.
Вам може здатися, що було б чудово, якби людина могла дихати рідиною, але навіщо це нам потрібно?
Дихання рідиною використовується в першу чергу для медичного лікування деяких захворювань легенів. Наприклад, у передчасно народжених дітей, можуть бути проблеми з диханням. Завдяки тому, що перфлубронная рідина містить більше кисню, ніж повітря, то вона може допомогти дитині подолати респіраторний дистрес-синдром, поки його легенях не зможуть самі вдихати повітря. Цю рідину можна використовувати і для заповнення дихальної недостатності дорослих людей, викликану захворюванням, травмою або інтоксикацією. Рідина змушує працювати пошкоджені альвеоли, видаляє шкідливі речовини і забезпечує заміну вуглекислого газу киснем. Але в медицині «дихання рідиною» використовують тільки разом з кисневими масками.
Цю рідину також використовують при підводному плаванні. Як правило, при зануренні на глибину водолази дихають сильно стисненими газами, щоб запобігти руйнуванню легких, але при спливанні водолазам доводиться проходити процедуру декомпресії, оскільки може виникнути ризик для здоров'я, наприклад, декомпресійна, або кесонна хвороба. Тому, якби легкі були заповнені рідиною, то можна було б уникнути багатьох проблем. Відповідно до теорії, завдяки рідини водолази зможуть занурюватися на глибини, значно швидше підніматися на поверхню і все це з мінімальним ризиком для здоров'я. Але незважаючи на те, що показують у фільмах, на даний момент ця технологія тільки знаходиться на стадії розробки, але можливо, маючи сучасне обладнання, нові формули і досліди, «рідинне дихання» в один прекрасний день змінить природу занурення.
Однак, незважаючи на всі корисні властивості, "рідинне дихання" має один недолік: людські легені набагато важче сприймають і виводять рідину, ніж повітря. І хоча перфлубронная рідина набагато краще сприяє диханню, вона досить повільно виробляє процес заміни вуглекислого газу киснем. Хворим людям доведеться постійно використовувати респіратори, і водолазам теж буде досить нелегко дихати рідиною під час тривалих і глибоких занурень. Я б звичайно не хотів жити на дні басейну з перфторуглеродних сполуками, але безсумнівно, мені цікаво як це рідина в легенях може врятувати від смерті.