"Tečno disanje" je za sada pogodno samo za pse. Duboko disanje

24.09.2019

Gledao sam ga sigurno 8 puta. I svaki put sam to radio isključivo u zabavne svrhe i zanimljiv zaplet uz nevjerovatnu glumačku igru, koja je, prema svjedočenju filmske ekipe, uvelike iscrpila izvođače glavnih uloga.

I unutra zadnji put Shvatio sam da ovaj film ima nešto više.

Kroz film nam se govori o disanju tečnosti. Ono što smo započeli u maternici može se nastaviti. Glavna stvar je situacija.

Svih 7 pregleda za mene je film bila samo fantazija, igra mašte scenariste ili režisera. U jednoj sceni prikazan je miš kako udiše posebnu tečnost. U drugom, Bada (lik Eda Harrisa) je u svemirskom odijelu ispunjenom istom tečnošću. Šalju ga u dubinu na kojoj niko nije bio, puneći mu pluća "posebnom vodom", jer kiseonik u ljudskom telu na takvim dubinama nema nikakve veze.

Nakon što je prije šezdesetak godina razvio opremu za ronjenje, Francuz Jacques Yves Cousteau je u njeno ime uveo pojam "voda" i "pluća". Međutim, sama tehnologija potpunog punjenja pluća vodom (u obliku rastvora vode i soli) postala je poznata iz publikacije Kylstra J. "A Mouse Like a Fish" - prvog u tečnom disanju, koji govori o takvom disanju. ideja o spašavanju podmorničara. Bio je prvi koji je sproveo spustove do dubine od 1000 m na kopnenim sisarima (miševima) i pokazao da prelazak na tečno disanje u potpunosti sprečava smrt od stvaranja dekompresijskog gasa. U SSSR-u je to potvrđeno tokom umjetne ventilacije pluća (ALV) tekućinom pasa u uvjetima imitacije ronilačkih spustova od 1000 m.

Cijeli tečni sistem disanja je baziran na formuli perfluorougljika. Perflubron je bistra, uljasta tečnost male gustine. Sadrži više kiseonika nego vazduha. Pošto je ova tečnost inertna, ne šteti plućima. Pošto ima vrlo nisku tačku ključanja, brzo se i lako uklanja iz pluća;

Malo je proizvođača ovih tekućina na svjetskom tržištu, jer je njihov razvoj nusproizvod" nuklearnih projekata". Tekućine medicinskog kvaliteta poznate su samo od nekoliko svjetskih kompanija: DuPont (SAD), ICI i F2 (Velika Britanija), Elf-Atochem (Francuska). Perfluorokarbonske tečnosti, tehnološki razvijene na Institutu za primenjenu hemiju u Sankt Peterburgu, sada su lideri u medicini i kozmetologiji;

U Rusiji su ozbiljno i bez cerekanja u pušači razmišljali o temi slobodnog uspona kroz poseban sistem tečnog disanja posle;

Od formiranja Ruske Federacije, razvoj metode tečnog disanja za spašavanje podmorničara, kao i priprema dobrovoljnih testova 2007. godine, odvija se i odvija se bez grantova, o trošku AVF-a u saradnji sa St. Petersburg State Medical University. I.P. Pavlov i druge organizacije;

Trenutno postoji poseban ronilački aparat za duboko more kao projekat u okviru autorskog koncepta brzog spašavanja podmorničara. Zasnovan je na jedinstvena svojstva brzi i otporni (na pritisak) ronioci tečnog disanja;

Arnold Lande, bivši hirurg, a sada penzionisani američki izumitelj, prijavio je patent za ronilačko odijelo opremljeno cilindrom posebne tekućine obogaćene kisikom. Takozvani „tečni vazduh“ se iz cilindra dovodi do ronilačkog šlema, ispunjava ceo prostor oko glave, istiskuje vazduh iz pluća, nazofarinksa i ušiju, zasićujući ljudska pluća dovoljno kiseonika. Zauzvrat, ugljični dioksid, koji se oslobađa tijekom disanja, izlazi van uz pomoć svojevrsnih škrga pričvršćenih na bedrenu venu ronioca. Odnosno, sam proces disanja postaje jednostavno nepotreban - kisik ulazi u krv kroz pluća, a ugljični dioksid se uklanja direktno iz krvi. Istina, kako će se ova najnestišljivija tekućina napajati iz cilindra još nije sasvim jasno ...;

Postoje informacije da se eksperimenti s disanjem u tekućinama provode uvelike. I u Rusiji takođe;

U filmu "The Abyss", naravno, niko od glumaca nije disao "posebnu vodu". A u jednoj od scena je čak bio dozvoljen mali ali veoma zapamtljiv dovratak, kada se Bud spusti u dubinu, izdajnički mehur izlazi iz njegovih usta,..što ne bi trebalo da bude u uslovima tečnog disanja;

Glumac Ed Haris, koji je igrao jednu od glavnih uloga, ulogu Buda, nekako se morao zaustaviti na putu sa seta zbog napada nevoljnog plača.. Tako je bio iscrpljujući proces snimanja filma. Cameron je zahtijevao izuzetan kredibilitet.

Gledanje filmova. Dišite slobodno i povucite se preko ivice puta samo da biste slikali leptire.

Hvala vam na otvorenom pristupu nekim podacima Dopisni član Ruske akademije prirodnih nauka, dr.A. V. Filippenko.

Nedavno je Naučno-tehnički savet Državne fondacije za napredne studije odobrio „projekat stvaranja tehnologije za spasavanje podmorničara slobodnim izronom metodom tečnog disanja“, koji bi trebalo da realizuje Moskovski institut medicine rada (u to vreme od pisanja, uprava instituta nije bila dostupna za komentar). "Atik" je odlučio da otkrije šta se krije iza misterioznog izraza "tečni dah".

Tečno disanje je najimpresivnije prikazano u Ponoru Jamesa Camerona.

Istina, u ovom obliku eksperimenti na ljudima nikada nisu izvedeni. Ali općenito, naučnici nisu mnogo inferiorniji od Camerona u pogledu proučavanja ovog pitanja.

miševi vole ribe

Prvi koji je pokazao da sisari u principu mogu dobiti kiseonik ne iz mešavine gasova, već iz tečnosti, bio je Johannes Kylstra iz medicinski centar Univerzitet Duke (SAD). Zajedno sa kolegama 1962. godine u časopisu objavljuje rad "Mice as fish" (O miševi kao ribe). Transactions of American Society for Artificial Internal Organs.

Kilstra i njegove kolege uronili su miševe u fiziološki rastvor. Da bi u njemu rastvorili dovoljno kiseonika za disanje, istraživači su gas "uterali" u tečnost pod pritiskom do 160 atmosfera - kao na dubini od 1,5 kilometara. Miševi su preživjeli u ovim eksperimentima, ali ne dugo: u tekućini je bilo dovoljno kisika, ali sam proces disanja, uvlačenja i potiskivanja tekućine iz pluća zahtijevao je previše napora.

"Supstanca Joe"

Postalo je jasno da je potrebno izabrati tečnost u kojoj bi se kiseonik rastvorio mnogo bolje nego u vodi. Dvije vrste tekućina imale su potrebna svojstva: silikonska ulja i tečni perfluorougljenici. Nakon eksperimenata Lelanda Clarka, biohemičara na Medicinskom fakultetu Univerziteta u Alabami, sredinom 1960-ih, otkriveno je da se obje vrste tekućina mogu koristiti za isporuku kisika u pluća. U eksperimentima su miševi i mačke bili potpuno uronjeni u perfluorougljike i silikonska ulja. Međutim, pokazalo se da je potonje otrovno - eksperimentalne životinje su umrle ubrzo nakon eksperimenta. Ali pokazalo se da su perfluorougljici prilično prikladni za upotrebu.

Perfluorougljenici su prvi put sintetizirani tokom Manhattan projekta za stvaranje atomska bomba: naučnici su tražili supstance koje se ne bi uništile u interakciji sa jedinjenjima uranijuma, a one su prošle ispod kodno ime Joeove stvari. Vrlo su prikladne za tečno disanje: “Joe supstance” ne stupaju u interakciju sa živim tkivima i savršeno otapaju plinove, uključujući kisik i ugljični dioksid pri atmosferskom pritisku i normalna temperatura ljudsko tijelo.

Kilstra i njegove kolege istražuju tehnologiju tečnog disanja u potrazi za tehnologijom koja bi omogućila ljudima da rone i isplivaju na površinu bez straha od razvoja krivina. Brz izlazak sa velikih dubina uz dovod komprimovanog gasa je veoma opasan: gasovi se bolje otapaju u tečnostima pod pritiskom, pa kako se ronilac penje, gasovi rastvoreni u krvi, posebno azot, stvaraju mehuriće koji oštećuju krvne sudove. Rezultat može biti tužan, čak i fatalan.

Kilstra je 1977. godine dostavio mišljenje američkom Ministarstvu mornarice, u kojem je napisao da, prema njegovim proračunima, zdrava osoba može dobiti potrebnu količinu kisika koristeći perfluorougljenike, te da se, shodno tome, potencijalno mogu koristiti umjesto komprimovani gas. Naučnik je istakao da takva prilika otvara nove izglede za spašavanje podmorničara od velikih.

Eksperimenti na ljudima

U praksi je tehnika tečnog disanja, do tada nazvana tečnom ventilacijom pluća, korišćena na ljudima samo jednom, 1989. godine. Zatim su Thomas Shaffer, pedijatar na Medicinskom fakultetu Univerziteta Temple (SAD), i njegove kolege koristili ovu metodu za spašavanje prijevremeno rođenih beba. Pluća fetusa u maternici su ispunjena tečnošću, a kada se osoba rodi i počne da udiše vazduh, mešavina supstanci zvanih plućni surfaktant ne dozvoljava plućnim tkivima da se drže zajedno do kraja života. Kod prijevremeno rođenih beba, nema vremena da se akumulira u pravoj količini, a disanje zahtijeva vrlo velike napore, što je ispunjeno smrtni ishod. U to vrijeme, međutim, tekuća ventilacija dojenčadi nije spasila: sva tri pacijenta su ubrzo umrla, ali se ova tužna činjenica pripisivala drugim razlozima, a ne nesavršenosti metode.

Više eksperimenata o totalnoj tečnoj ventilaciji pluća, kako se ova tehnologija naziva na naučni način, nije sprovedeno na ljudima. Međutim, 1990-ih, istraživači su modificirali metodu i eksperimentirali s parcijalnom ventilacijom tekućinom, u kojoj pluća nisu potpuno ispunjena tekućinom, na pacijentima s teškom upalom pluća. Prvi rezultati izgledali su ohrabrujuće, ali na kraju nije došlo do kliničke primjene – pokazalo se da i konvencionalna ventilacija pluća zrakom djeluje jednako dobro.

Fiction Patent

Istraživači su se sada vratili ideji korištenja pune fluidne ventilacije. Međutim, fantastična slika ronilačkog odijela u kojem će osoba udisati tekućinu umjesto posebne mješavine plinova daleko je od stvarnosti, iako uzbuđuje maštu javnosti i umove pronalazača.

Tako je 2008. godine penzionisani američki hirurg Arnold Lande patentirao ronilačko odijelo koristeći tehnologiju tečne ventilacije. Umjesto komprimiranog plina, predložio je upotrebu perfluorougljika, a višak ugljičnog dioksida koji bi se stvorio u krvi trebalo bi ukloniti pomoću umjetnih škrga "zaglavljenih" direktno u femoralnu venu ronioca. Izum je stekao poznatu slavu nakon što je jedna publikacija pisala o njemu. The Independent.

Prema Philippeu Micheauu, specijalistu za tečnu ventilaciju na Univerzitetu Sherbrooke u Kanadi, Landeov projekat izgleda sumnjivo. “U našim eksperimentima (Michot i njegove kolege provode eksperimente na jagnjadima i zečevima sa zdravim i oštećenim plućima – cca. „tavan”) na potpuno tečno disanje, životinje su pod anestezijom i ne kreću se. Stoga možemo organizirati normalnu razmjenu plinova: isporuku kisika i uklanjanje ugljičnog dioksida. Za ljude tokom fizičke aktivnosti, poput plivanja i ronjenja, dostava kisika i uklanjanje ugljičnog dioksida bit će problem, jer je proizvodnja ugljičnog dioksida u takvim uvjetima iznad normalne”, komentirao je Michaud. Naučnik je također napomenuo da mu je nepoznata tehnologija fiksiranja "vještačkih škrga" u femoralnoj veni.

Glavni problem "tečnog disanja"

Štaviše, Michaud smatra samu ideju o "tečnom disanju" sumnjivom, jer ljudski mišići nisu prilagođeni za "disanje" sa tečnošću, već efikasan sistem pumpi koji bi pomogao da pumpa i ispumpava tečnost iz pluća osobe kada se kreće. i radi neke poslove, još nije razvijen.

„Moram to zaključiti sadašnjoj fazi razvojem tehnologije nemoguće je razviti ronilačko odijelo metodom tečne ventilacije “, smatra istraživač.

Međutim, i dalje se istražuje primjena ove tehnologije u druge, realnije svrhe. Na primjer, za pomoć utopljenicima, za ispiranje pluća u slučaju raznih bolesti ili za brzo snižavanje tjelesne temperature (koristi se u slučajevima reanimacije pri srčanom zastoju kod odraslih i novorođenčadi sa hipoksično-ishemičnim oštećenjem mozga).

Sistem tečnog disanja koji je razvila Fondacija za napredne studije (FPI) pomoći će roniocima da se brzo izdignu na površinu bez dekompresijske bolesti. Antropomorfni robot Fedor učestvovat će u testovima nove ruske svemirske letjelice i može pomoći Rosatomu u recikliranju nuklearni otpad. Na dnu Marijanske brazde će se testirati podmornica ekstremne dubine. Vitalij Davidov, predsednik Naučno-tehničkog saveta Fonda, rekao je za Izvestiya o projektima FPI.

- Koliko projekata je realizovao fond i koje biste od njih izdvojili?

AT različite faze Imamo oko 50 projekata u toku. Još 25 je završeno. Dobijeni rezultati se prenose ili prenose na kupce. Stvoreni su demonstratori tehnologije, primljeno je oko 400 rezultata intelektualne aktivnosti. Raspon tema - od ronjenja do dna Marijanskog rova do svemira.

Od realizovanih projekata mogu se navesti, na primer, ispitivanja raketnog detonacionog motora koja su uspešno obavljena prošle godine zajedno sa vodećim preduzećem za izgradnju raketnih motora NPO Energomash. Istovremeno, po prvi put u svijetu, fondacija je dobila stabilan način rada detonatora detonatora mlaznog motora. Ako je prvi namijenjen svemirskoj tehnologiji, onda je drugi za avijaciju. hipersonični avioni korišćenje ovakvih sistema suočiće se sa mnogim problemima. Na primjer, sa visoke temperature. Rješenje za ove probleme Fond je pronašao korištenjem efekta toplotne emisije - pretvaranja toplotne energije u električnu. U stvari, mi primamo električnu energiju za napajanje sistema aparata i istovremeno hladimo elemente okvira aviona i motora.

- Jedan od najpoznatijih projekata Fondacije je robot Fedor. Je li gotovo?

– Da, rad na Fedoru je završen. Rezultati se sada predaju Ministarstvu za vanredne situacije. Štaviše, pokazalo se da su zainteresovani ne samo za Ministarstvo za vanredne situacije, već i za druga ministarstva, kao i državne korporacije. Mnogi su vjerovatno čuli da će Fedorove tehnologije koristiti Roskosmos da stvori probnog robota koji će letjeti na novom ruskom sa posadom svemirski brod"Federacija". Rosatom je pokazao veliko interesovanje za robota. Potrebne su mu tehnologije koje omogućavaju rad u uslovima opasnim za ljude. Na primjer, prilikom odlaganja nuklearnog otpada.

- Može li se Fedor koristiti za spašavanje posada podmornica, za pregled potopljenih brodova?

Tehnologije dobijene tokom stvaranja Fedora mogu se koristiti u različite svrhe. Fond realizuje niz projekata vezanih za podvodna nenaseljena vozila. I u principu, antropomorfne robotske tehnologije mogu se integrirati u njih. posebno, planira se stvaranje podvodnog vozila za rad na ekstremnim dubinama. Namjeravamo da ga testiramo Marijanski rov. Istovremeno, nije lako potonuti na dno, kao naši prethodnici, već pružiti mogućnost kretanja u pridonjem dijelu i bavljenja naučnim istraživanjima. Ovo još niko nije uradio.

U Sjedinjenim Državama se razvija četveronožni robot za transport robe BigDog. Da li se sličan razvoj odvija u FPI?

Što se tiče pješačkih platformi za nošenje tereta ili municije, fond takve poslove ne obavlja. Ali neke od organizacija sa kojima sarađujemo, samoinicijativno su se bavile takvim razvojem događaja. Pitanje da li je takav robot potreban na bojnom polju ostaje otvoreno. U većini slučajeva isplativije je koristiti vozila na kotačima ili gusjeničarima.

- Koje robotske platforme se kreiraju u FPI, osim Fedora?

Razvijamo čitav niz platformi za različite namjene. To su zemlja, vazduh i morski roboti. Obavlja poslove izviđanja, prevoza robe, kao i sposoban za vođenje borba. Jedno od oblasti rada u ovoj oblasti je utvrđivanje izgleda i razvoja metoda korišćenja dronova, uključujući i grupne. Mislim da će, ako se sve nastavi istim tempom, u bliskoj budućnosti doći do značajnog proširenja upotrebe dronova, uključujući i rješavanje borbenih zadataka.

- FPI se razvija atmosferski satelit"Sova" - veliki električni avion. Kako napreduju njegovi testovi?

-Demonstratorska suđenja bespilotno vozilo"Sova" završena. Dug let se odvijao na visini od oko 20 hiljada metara.Nažalost, uređaj je pao u zonu jakih turbulencija i ozbiljno oštećen. Ali do tada smo već dobili sve potrebne podatke, bili smo uvjereni kako u izglede samog smjera istraživanja tako i u ispravnost odabranog konstruktivna rješenja . Stečeno iskustvo će se koristiti u kreiranju i testiranju aparata pune veličine.

Preduzeće "Roskosmos" NPO im. Lavočkina provodi sličan razvoj - stvara atmosferski satelit "Aist". Da li pratite razvoj konkurenata?

Svjesni smo ovih radova, održavamo kontakt sa programerima Aista. Ne radi se o konkurenciji, već o komplementarnosti.

Mogu li se takvi uređaji koristiti u Arktička zona gdje nema komunikacije i infrastrukture za česta polijetanja i slijetanja?

Mora se uzeti u obzir da u proljeće i jesen, a još više tokom polarne noći, "atmosferski satelit" jednostavno neće dobiti energiju potrebnu za punjenje baterija. To ograničava njegovu primjenu.

Nedavno su javnosti demonstrirane tehnologije tečnog disanja - jazavčari su uronjeni u posebnu tekućinu bogatu kisikom. Demonstracije "davljenja" izazvale su val protesta. Da li će se rad u ovom pravcu nastaviti i nakon ovoga?

-Rad na tečnom disanju se nastavlja. Na osnovu našeg razvoja, hiljade života se mogu spasiti. I mi pričamo ne samo o podmorničarima, koji će zahvaljujući tečnom disanju moći brzo da se izdignu na površinu bez posljedica u vidu dekompresijske bolesti. Tu je cela linija bolesti i ozljede pluća, u čijem liječenju je moguće postići uspjeh uz pomoć tečnog disanja. Zanimljivi su izgledi za korištenje tehnologije tečnog disanja za brzo hlađenje tijela, kada je potrebno usporiti procese koji se u njemu odvijaju. Sada se to radi vanjskim hlađenjem ili unošenjem posebne otopine u krv. Možete učiniti isto, ali efikasnije, punjenjem pluća ohlađenom respiratornom smjesom.

Anton Tonshin, šef laboratorije FPI za stvaranje tečnog disanja, sa jazavičarom po imenu Nicholas, uz pomoć kojeg su naučnici iz Fondacije za napredna istraživanja (FPI) proučavali mogućnosti tečnog disanja

Treba napomenuti da nema štete po zdravlje životinja koje sudjeluju u ovim eksperimentima. Svi "eksperimentatori" su živi. Neki od njih se čuvaju u laboratoriji, gdje se prati njihovo stanje. Mnogi su postali kućni ljubimci zaposlenih, ali njihovo stanje povremeno prate i naši stručnjaci. Rezultati opservacija ukazuju na odsustvo negativne posljedice tečno disanje. Tehnologija je razrađena i prešlo se na izradu posebnih uređaja za njenu praktičnu implementaciju.

- Kada ćete početi proučavati tečno disanje kod ljudi?

Teoretski, spremni smo za takve eksperimente, ali da bismo ih započeli, potrebno je barem stvoriti i razraditi odgovarajuću opremu.

Svojevremeno je FPI razvio softversku platformu za dizajniranje različite opreme, dizajniranu da zamijeni strani softver. Da li se koristi negde?

Rad na stvaranju jedinstvenog okruženja za ruski inženjerski softver "Gerbarium" je zaista završen. Sada se razmatra pitanje njegove upotrebe u Rosatomu i Roskosmosu - za dizajn obećavajućih uzoraka proizvoda nuklearne industrije, kao i raketne i svemirske tehnologije.

- Da li fond radi u oblasti tehnologija proširene stvarnosti?

-Da, fond obavlja takve poslove - posebno zajedno sa KamAZ-om. Jedna od naših laboratorija napravila je prototip naočara proširene stvarnosti koje omogućavaju kontrolu nad sklapanjem komponenti za automobil. Program vam govori koji dio da preuzmete i gdje da ga instalirate. Ako operater izvrši pogrešne radnje, na primjer, odstupi od utvrđenog redoslijeda sastavljanja proizvoda ili nepravilno instalira njegove elemente, čuje se zvučna obavijest o pogrešnom koraku, a informacija o grešci se prikazuje na naočalama. U ovom slučaju, činjenica pogrešnih radnji ili čak njihovog pokušaja bilježi se u elektronskom dnevniku. Kao rezultat, trebalo bi stvoriti sistem koji isključuje mogućnost pogrešne montaže. U budućnosti nameravamo da razvijamo ovaj sistem u pravcu minijaturizacije, da naočare zamenimo naprednijim uređajima.

Perspektive kompjuterske tehnologije sada su povezane s razvojem kvantnih kompjutera, a sigurnost informacija - s kvantnom kriptografijom. Da li FPI razvija ove oblasti?

Fondacija se bavi pitanjima vezanim za kvantno računanje, stvaranje odgovarajuće baze elemenata. Što se tiče kvantne komunikacije, svima su poznata iskustva kineskih kolega. Ali ne stojimo mirno.

Još u jesen 2016. FPI i Rostelekom su omogućili prenos kvantnih informacija preko optičkog kabla između Noginska i Pavlovskog Posada. Eksperiment je bio uspješan. Danas već možete razgovarati na kvantnom telefonu. Važna karakteristika kvantni prijenos informacija je nemogućnost njihovog presretanja.

U toku gore navedenog eksperimenta, kvantna komunikacija je omogućena na udaljenosti od oko 30 km. Tehnički, nema problema za implementaciju duži domet. Spremamo se za održavanje komunikacijske sesije putem atmosferskog kanala. Radimo na mogućnosti eksperimenta o kvantnoj komunikaciji iz svemira koristeći potencijal Međunarodne svemirske stanice.

Život na našoj planeti nastao je, očigledno, u vodi - u okruženju u kojem su rezerve kiseonika vrlo oskudne. Pri atmosferskom pritisku, sadržaj kiseonika u vazduhu na nivou mora je 200 mililitara po litru, a manje od sedam mililitara kiseonika rastvoreno je u litri površinske vode.

Prvi stanovnici naše planete, koji su se prilagodili vodena sredina, disao škrgama, čija je svrha vađenje maksimalni iznos kiseonik iz vode.

U toku evolucije, životinje su savladale kopnenu atmosferu bogatu kiseonikom i počele disati plućima. Funkcije respiratornih organa ostale su iste.

I u plućima i u škrgama kiseonik prodire kroz tanke membrane iz okruženje u krvne žile, a ugljični dioksid se oslobađa iz krvi u okoliš. Dakle, isti procesi se odvijaju u škrgama i u plućima. Ovo postavlja pitanje: da li bi životinja s plućima mogla disati u vodenom okruženju ako bi sadržavala dovoljno kisika?

Odgovor na ovo pitanje zaslužuje pažnju iz nekoliko razloga. Prvo bismo mogli saznati zašto respiratornih organa kopnene životinje toliko se razlikuju po strukturi od odgovarajućih organa vodenih životinja.

Osim toga, odgovor na ovo pitanje je od čisto praktičnog interesa. Kada bi posebno obučena osoba mogla disati u vodenom okruženju, onda bi to olakšalo istraživanje okeanskih dubina i putovanje do udaljenih planeta. Sve je to poslužilo kao osnova za postavljanje brojnih eksperimenata za proučavanje mogućnosti udisanja kopnenih sisara vodom.

Problemi s disanjem vode

Eksperimenti su izvedeni u laboratorijama Holandije i SAD. Voda za disanje povezana je s dva glavna problema. Jedno je već spomenuto: pri običnom atmosferskom pritisku, premalo kiseonika je otopljeno u vodi.

Drugi problem je što su voda i krv tečnosti sa veoma različitim fiziološkim svojstvima. Kada se „udiše“, voda može oštetiti plućno tkivo i uzrokovati fatalne promjene u volumenu i sastavu tečnosti u tijelu.

Pretpostavimo da smo pripremili poseban izotonični rastvor, gde je sastav soli isti kao u krvnoj plazmi. Pod visokim pritiskom, otopina je zasićena kisikom (njegova koncentracija je približno ista kao u zraku). Hoće li životinja moći udahnuti takvo rješenje?

Prvi takvi eksperimenti izvedeni su na Univerzitetu u Lajdenu. Kroz vazdušnu komoru sličnu čamcu za spašavanje podmornice, miševi su uvedeni u komoru napunjenu posebno pripremljenim rastvorom, koji je bio pod pritiskom kiseonika. Kroz prozirne zidove komore bilo je moguće posmatrati ponašanje miševa.

Životinje su u prvih nekoliko trenutaka pokušavale izaći na površinu, ali ih je žičana mreža spriječila. Nakon prvog uzbuđenja, miševi su se smirili i činilo se da nisu mnogo patili u sličnoj situaciji. Napravili su spore, ritmične pokrete disanja, očigledno udišući i izdišući tečnost. Neki od njih su u takvim uslovima živjeli po više sati.

Glavna poteškoća u disanju vode

Nakon niza eksperimenata, postalo je jasno da odlučujući faktor koji određuje životni vijek miševa nije nedostatak kisika (koji bi se u otopinu mogao unijeti u bilo kojoj željenoj količini jednostavnim povećanjem njegovog parcijalnog tlaka), već teškoća izbacivanja ugljika. dioksida iz organizma do potrebnog stepena.

Miš koji je živeo najduže - 18 sati - bio je u rastvoru u koji je dodata mala količina organskog pufera, tris(hidroksimetil)aminometana. Potonji minimizira štetni učinak akumulacije ugljičnog dioksida kod životinja. Snižavanje temperature rastvora na 20°C (oko polovine normalne telesne temperature miša) je takođe doprinelo produženju života.

U ovom slučaju, to je bilo zbog općeg usporavanja metaboličkih procesa.

Tipično, litar zraka koji izdahne životinja sadrži 50 mililitara ugljičnog dioksida. Pod svim ostalim jednakim uslovima (temperatura, parcijalni pritisak ugljen-dioksida), samo 30 mililitara ovog gasa se otapa u jednom litru fiziološkog rastvora koji je po svom sastavu soli identičan krvi.

To znači da životinja mora udahnuti duplo više vode nego zraka kako bi oslobodila potrebnu količinu ugljičnog dioksida. (Ali pumpanje tečnosti kroz bronhijalne sudove zahteva 36 puta više energije, pošto je viskozitet vode 36 puta veći od viskoziteta vazduha.)

Iz ovoga je očigledno da čak i u odsustvu turbulentnog kretanja tečnosti u plućima, voda za disanje zahteva 60 puta više energije nego za disanje vazduha.

Stoga nema ničeg iznenađujuće u činjenici da su eksperimentalne životinje postupno slabile, a potom - zbog iscrpljenosti i nakupljanja ugljičnog dioksida u tijelu - prestalo disanje.

Rezultati eksperimenta

Na osnovu provedenih eksperimenata nije bilo moguće procijeniti koliko kisika ulazi u pluća, koliko je zasićeno u arterijskoj krvi i koliki je stupanj akumulacije ugljičnog dioksida u krvi životinja. Postepeno smo pristupili nizu naprednijih eksperimenata.

Izvedeni su na psima u velikoj komori opremljenoj sa dodatna oprema. Komora je bila ispunjena vazduhom pod pritiskom od 5 atmosfera. Postojala je i kupka fiziološkog rastvora, zasićena kiseonikom. U njega je uronjena eksperimentalna životinja. Prije eksperimenta, kako bi se smanjila ukupna tjelesna potreba za kisikom, psi su anestezirani i ohlađeni na 32°C.

Tokom ronjenja, pas je pravio nasilne respiratorne pokrete. Potočići vode koji su se dizali s površine jasno su pokazali da je pumpala rastvor kroz pluća. Na kraju eksperimenta, pas je izvučen iz kade, voda je uklonjena iz pluća i ponovo su napunjena vazduhom. Od šest testiranih životinja, jedna je preživjela. Pas je disao u vodi 24 minuta.

Rezultati eksperimenta mogu se formulisati na sljedeći način: pod određenim uvjetima životinje koje udišu zrak mogu disati vodu u ograničenom vremenskom periodu. Glavni nedostatak vodenog disanja je nakupljanje ugljičnog dioksida u tijelu.

Tokom eksperimenta, krvni pritisak preživjelog psa bio je nešto manji od normalnog, ali je ostao konstantan; puls i disanje su bili spori, ali uredni, arterijska krv je bila zasićena kiseonikom. Sadržaj ugljičnog dioksida u krvi se postepeno povećavao.

To je značilo da je snažna respiratorna aktivnost psa bila nedovoljna da ukloni potrebne količine ugljičnog dioksida iz tijela.

Nova serija eksperimenata disanja u vodi

U New Yorku državni univerzitet Nastavio sam da radim s Hermanom Raanom, Edwardom H. Lanfearom i Charlesom W. Paganellijem. AT nova serija U eksperimentima su korišteni uređaji koji su omogućili dobivanje specifičnih podataka o razmjeni plinova koja se javlja u plućima psa prilikom udisanja tekućine. Kao i prije, životinje su udisale fiziološku otopinu zasićenu kisikom pod pritiskom od 5 atmosfera.

Određen je plinski sastav udahnute i izdahnute tekućine na ulazu i izlazu otopine iz pluća pasa. Tečnost bogata kiseonikom ušla je u telo anesteziranog psa kroz gumenu cev umetnutu u dušnik. Protok je reguliran ventilskom pumpom.

Pri svakom udisanju, rastvor je pod uticajem gravitacije oticao u pluća, a tokom izdisaja tečnost je, po istom principu, ulazila u poseban prijemnik. Količina apsorbiranog kisika u plućima i količina oslobođenog ugljičnog dioksida određene su kao razlika između odgovarajućih vrijednosti u jednake zapremine udahnute i izdahnute tečnosti.

Životinje nisu hlađene. Ispostavilo se da pod ovim uslovima pas izvlači iz vode približno istu količinu kiseonika kao i iz vazduha. Očekivano, životinje nisu izdisale dovoljno ugljičnog dioksida, pa se sadržaj ugljičnog dioksida u krvi postepeno povećavao.

Na kraju eksperimenta, koji je trajao do četrdeset pet minuta, psu je voda iz pluća uklonjena kroz posebnu rupu u dušniku. Pluća su pročišćena sa nekoliko porcija vazduha. Dodatne procedure za "revitalizaciju" nisu sprovedene. Šest od šesnaest pasa preživjelo je eksperiment bez vidljivih posljedica.

Interakcija tri elementa

Disanje i riba i sisara zasniva se na složenoj interakciji tri elementa:

1) potrebe organizma za razmjenom gasova,

2) fizička svojstva okruženje i

3) građu respiratornog sistema.

Da bismo se uzdigli iznad čisto intuitivne procjene značaja strukture organa u procesu adaptacije, potrebno je precizno razumjeti sve te interakcije. Očigledno je da takva pitanja treba postavljati. Kako molekul kiseonika dolazi iz okoline u krv? Koji je njen tačan put? Odgovoriti na ova pitanja je mnogo teže nego što se misli.

Kada se prsni koš proširi, zrak (ili voda) ulazi u pluća životinje. Šta se dešava sa tečnošću koja dospe u granične vazdušne kesice pluća? Pogledajmo ovaj fenomen na jednostavnom primjeru.

Ako se mala količina tinte polako ubrizgava kroz iglu u špric koji je djelomično napunjen vodom, prvo formiraju tanak mlaz u središtu posude. Nakon prestanka "udisanja", mastilo se postepeno širi po celoj zapremini vode.

Ako se tinta brzo ubrizgava, tako da je tok turbulentan, miješanje će se, naravno, odvijati mnogo brže. Na osnovu dobijenih podataka, a takođe i uzimajući u obzir veličinu bronhija, može se zaključiti da udahnuti protok vazduha ili vode ulazi u vazdušne kese sporo, bez turbulencije.

Stoga se može pretpostaviti da prilikom udisanja svježi zrak(ili vode) molekule kisika će se prvo koncentrirati u centru zračnih vrećica (alveola). Sada moraju savladati značajne udaljenosti difuzijom prije nego dođu do zidova kroz koje ulaze u krv.

Ove udaljenosti su višestruko veće od debljine membrana koje odvajaju zrak od krvi u plućima. Ako je medij koji se udiše vazduh, to nije od velikog značaja: kiseonik se ravnomerno raspoređuje kroz alveolu u milionitim delovima sekunde.

Brzina širenja gasova u vodi je 6 hiljada puta manja nego u vazduhu. Stoga, kada udišete vodu, postoji razlika parcijalni pritisci kiseonik u centralnim i perifernim regionima. Zbog niske stope difuzije gasova, pritisak kiseonika u centru alveola postaje veći sa svakim ciklusom disanja nego na zidovima. Koncentracija ugljičnog dioksida koji izlazi iz krvi veća je u blizini zidova alveola nego u centru.

Izmjena plinova u plućima

Ovi teorijski preduslovi proizašli su iz studije sastav gasa izdahnuta tečnost tokom eksperimenata na psima. Voda koja je tekla iz pluća psa skupljena je u dugačku cijev.

Ispostavilo se da je u prvoj porciji vode, koja je po svoj prilici dolazila iz središnjeg dijela alveola, bilo više kisika nego u posljednjem dijelu koji je dolazio iz zidova. Prilikom disanja pasa u vazduhu nije primećena značajna razlika u sastavu prvog i poslednjeg dela izdahnutog vazduha.

Zanimljivo je napomenuti da je izmjena plinova koja se događa u plućima psa prilikom udisanja vode vrlo slična procesu koji se događa u običnoj kapi vode kada se na njenoj površini vrši izmjena: kisik - ugljični dioksid. Na osnovu ove analogije izgrađen je matematički model pluća, a kao funkcionalna jedinica odabrana je kugla prečnika oko jednog milimetra.

Proračun je pokazao da pluća čine oko pola miliona ovih sfernih ćelija za izmjenu plina, u kojima se prijenos plina vrši samo difuzijom. Izračunati broj i veličina ovih ćelija blisko odgovara broju i veličini određenih plućnih struktura koje se nazivaju "primarni lobuli" (lobule).

Očigledno, ovi lobuli su glavne funkcionalne jedinice pluća. Slično, uz uključivanje anatomskih podataka, moguće je konstruirati matematički model škrga riba, čije će primarne jedinice za izmjenu plina imati odgovarajući drugačiji oblik.

Izgradnja matematičkih modela omogućila je povlačenje jasne granice između organa za disanje sisara i riba. Ispostavilo se da glavna stvar leži u geometrijskoj strukturi respiratornih ćelija. To postaje posebno vidljivo kada se proučava ovisnost koja povezuje potrebu ribe za razmjenom plinova i svojstva okoliša s oblikom dišnih organa ribe.

Jednačina koja izražava ovu zavisnost uključuje takve količine kao što su dostupnost kiseonika, odnosno njegova koncentracija, brzina difuzije i rastvorljivost u životnoj sredini.

Volumen udahnutog zraka ili vode, broj i veličina stanica za izmjenu plina, količina kisika koju apsorbiraju i, konačno, pritisak kisika u arterijskoj krvi. Pretpostavimo da ribe nemaju škrge kao respiratorne organe, već pluća.

Zamjenjujući u jednačinu stvarne podatke o razmjeni plinova do koje dolazi tijekom disanja ribe, nalazimo da riba sa plućima neće moći živjeti u vodi, jer proračun pokazuje potpuni nedostatak kisika u arterijskoj krvi vaše ribe. model.

To znači da je došlo do greške u pretpostavci, naime: odabrani oblik ćelije za izmjenu plina pokazao se netačnim. Ribe žive u vodi zahvaljujući škrgama koje se sastoje od ravnih, tankih, gusto zbijenih ploča. U takvoj strukturi – za razliku od sfernih ćelija pluća – nema problema difuzije gasova.

Životinja sa respiratornim organima nalik plućima može preživjeti u vodi samo ako je njena potreba za kisikom izuzetno niska. Uzmimo za primjer morski krastavac.

Škrge daju ribama sposobnost da žive u vodi, a iste im te škrge ne dozvoljavaju da postoje izvan vode. U vazduhu se urušavaju pod uticajem gravitacije. Površinska napetost na interfejsu vazduh-voda uzrokuje da se čvrsto zbijene škržne ploče drže jedna uz drugu.

Ukupna površina škrga dostupnih za izmjenu plinova smanjena je toliko da riba ne može disati, unatoč obilju kisika u zraku. Plućne alveole su zaštićene od uništenja, prvo, prsima, a drugo, ovlaživačem koji se oslobađa u plućima, što značajno smanjuje površinsku napetost.

Disanje sisara u vodi

Proučavanje procesa disanja sisara u vodi tako je dalo nove informacije o osnovnim principima disanja uopće. S druge strane, postojala je realna pretpostavka da bi osoba mogla, bez štetnih posljedica, ograničeno vrijeme udisati tečnost. To će omogućiti roniocima da se spuste u mnogo veće dubine okeana nego sada.

Glavna opasnost od dubokog ronjenja povezana je s pritiskom vode prsa i pluća. Kao rezultat, pritisak plinova u plućima raste, a dio plinova ulazi u krvotok, što dovodi do ozbiljnih posljedica. Pri visokim pritiscima većina plinova je toksična za tijelo.

Dakle, azot koji ulazi u krv ronioca izaziva intoksikaciju već na dubini od 30 metara i praktično ga isključuje na dubini od 90 metara zbog nastale anestezije dušikom. (Ovaj problem se može riješiti korištenjem rijetkih plinova poput helijuma, koji nisu toksični čak ni pri vrlo visokim koncentracijama.)

Osim toga, ako se ronilac prebrzo vrati iz dubine na površinu, otpuštaju se plinovi otopljeni u krvi i tkivima u obliku mjehurića, što uzrokuje dekompresijsku bolest.

Ova opasnost se može izbjeći ako ronilac ne udiše zrak, već tekućinu obogaćenu kisikom. Tečnost u plućima će izdržati značajan vanjski pritisak, a njen volumen se praktički neće promijeniti. U takvim uslovima, ronilac će, spuštajući se na dubinu od nekoliko stotina metara, moći brzo da se vrati na površinu bez ikakvih posledica.

Kako bih dokazao da se dekompresijska bolest ne javlja pri udisanju vode, u mom laboratoriju izvedeni su sljedeći eksperimenti. U eksperimentima sa mišem koji je disao tečnost, pritisak od 30 atmosfera je doveden na jednu atmosferu u trajanju od tri sekunde. Nije bilo znakova bolesti. Ovaj stepen promene pritiska je ekvivalentan efektu podizanja sa dubine od 910 metara brzinom od 1.100 kilometara na sat.

Osoba može udisati vodu

Tečno disanje može biti korisno ljudima tokom budućih svemirskih putovanja. Kada se vraćate sa udaljenih planeta, na primjer, sa Jupitera, bit će potrebna velika ubrzanja, što će vam omogućiti da napustite zonu privlačnosti planete. Ova ubrzanja su mnogo veća od onoga što ljudsko tijelo, posebno lako ranjiva pluća, može podnijeti.

Ali ista opterećenja postat će sasvim prihvatljiva ako se pluća napune tekućinom, a tijelo astronauta uronjeno u tekućinu gustine jednake krvi, baš kao što je fetus uronjen u amnionsku tekućinu majčine utrobe.

Italijanski fiziolozi Rudolf Margaria, T. Gualterotti i D. Spinelli postavili su takav eksperiment 1958. godine. Izbačen je čelični cilindar u kojem su bile trudne pacove različite visine na olovnoj bazi. Svrha eksperimenta je bila da se ispita da li će fetus preživjeti oštro usporavanje i udar sletanja. Brzina usporavanja je izračunata iz dubine udubljenja cilindra u olovnu bazu.

Same životinje su umrle odmah tokom eksperimenta. Autopsije su pokazale značajno oštećenje pluća. Međutim, hirurški oslobođeni embriji bili su živi i normalno se razvijali. Fetus, zaštićen tekućinom maternice, može podnijeti negativna ubrzanja do 10 hiljada g.

Nakon eksperimenata koji su pokazali da kopnene životinje mogu disati tekućinu, razumno je pretpostaviti takvu mogućnost i za ljude. Sada imamo neke direktne dokaze u prilog ovoj pretpostavci. Na primjer, sada koristimo novu metodu za liječenje određenih plućnih bolesti.

Metoda se sastoji u ispiranju jednog pluća fiziološkom otopinom koja uklanja patološki iscjedak iz alveola i bronhija. Drugo plućno krilo dok udiše gas kiseonika.

Uspjeh ove operacije inspirisao nas je da postavimo eksperiment za koji se dobrovoljno prijavio hrabri ronilac Francis D. Faleichik.

Pod anestezijom mu je u dušnik umetnut dupli kateter, od kojih je svaka cijev stigla do pluća. Pri normalnoj tjelesnoj temperaturi, zrak u jednom plućnom krilu je zamijenjen 0,9% rastvorom kuhinjska so. “Respiratorni ciklus” se sastojao od unošenja fiziološkog rastvora u pluća i njegovog uklanjanja.

Ciklus je ponovljen sedam puta, sa 500 mililitara rastvora za svaki "udah". Falejčik, koji je bio potpuno pri svesti tokom čitave procedure, rekao je da nije primetio značajnu razliku između svetlosti, vazduha koji se diše, i lake vode koja diše. Takođe nije osećao nelagodnost prilikom ulaska i izlaska toka tečnosti iz pluća.

Naravno, ovaj eksperiment je još uvijek jako daleko od pokušaja da se proces disanja obavi s oba plućna krila u vodi, ali je pokazao da punjenje pluća fiziološkom otopinom, ako se postupak izvede pravilno, ne uzrokuje ozbiljno oštećenje tkiva i ne izaziva neprijatne senzacije.

Najteži problem disanja vode

Vjerovatno najviše težak problem, koji treba riješiti, povezan je s oslobađanjem ugljičnog dioksida iz pluća prilikom udisanja vode. Kao što smo već rekli, viskoznost vode je oko 36-40 puta viskoznost vazduha. To znači da će pluća pumpati vodu najmanje četrdeset puta sporije od vazduha.

Drugim riječima, zdrav mladi ronilac koji može udahnuti 200 litara zraka u minuti može udahnuti samo 5 litara vode u minuti. Sasvim je očito da se takvim disanjem ugljični dioksid neće oslobađati u dovoljnim količinama, čak i ako je osoba potpuno uronjena u vodu.

Može li se ovaj problem riješiti korištenjem medija u kojem se ugljični dioksid otapa bolje nego u vodi? U nekim tečnim sintetičkim fluorougljicima, ugljični dioksid se otapa, na primjer, tri puta više nego u vodi, a kisik - trideset puta. Leland S. Clark i Frank Gollan su pokazali da miš može živjeti u tekućem ugljičnom fluoridu koji sadrži kisik na atmosferskom pritisku.

Ne samo da ugljični fluorid sadrži više kisika nego voda, već je i brzina difuzije plina četiri puta veća u ovom mediju. Međutim, čak i ovdje mali problem ostaje kamen spoticanja. propusnost tečnosti kroz pluća: fluorougljenici su čak viskozniji od fiziološkog rastvora.

Prevod s engleskog N. Poznanskaya.

Ovo je vjerovatno kliše naučna fantastika: neka viskozna supstanca vrlo brzo ulazi u odijelo ili kapsulu, i protagonista iznenada sam otkriva kako brzo gubi ostatak zraka iz vlastitih pluća, a unutrašnjost mu je ispunjena neobičnom tečnošću nijanse od limfe do krvi. Na kraju se čak i uspaniči, ali otpije nekoliko instinktivnih gutljaja, odnosno uzdahne, i iznenađeno otkrije da može udisati ovu egzotičnu mješavinu kao da udiše običan zrak.

Jesmo li tako daleko od realizacije ideje o tečnom disanju? Da li je moguće udisati tečnu smjesu i postoji li stvarna potreba za tim?
Postoje tri obećavajuća načina za korištenje ove tehnologije: medicina, ronjenje na velike dubine i astronautika.

Pritisak na tijelo ronioca raste sa svakih deset metara za jednu atmosferu. Zbog naglog pada tlaka može početi dekompresijska bolest, s čijim manifestacijama plinovi otopljeni u krvi počinju ključati s mjehurićima. Također na visokog pritiska moguće trovanje kiseonikom i narkotičkim dušikom. Sve se to bori upotrebom posebnih respiratornih smjesa, ali one ne daju nikakva jamstva, već samo smanjuju vjerojatnost neugodnih posljedica. Naravno, možete koristiti ronilačka odijela koja održavaju pritisak na tijelo ronioca i njegovu disajnu mješavinu do točno jedne atmosfere, ali ona su, pak, velika, glomazna, otežavaju kretanje, a i vrlo skupa.

Tečno disanje mogao bi pružiti treće rješenje za ovaj problem uz zadržavanje mobilnosti elastičnih mokrih odijela i niskog rizika od krutih odijela. Tečnost za disanje, za razliku od skupih smeša za disanje, ne zasićuje telo helijumom ili azotom, tako da takođe nema potrebe za sporom dekompresijom kako bi se izbegla dekompresijska bolest.

U medicini se tečno disanje može koristiti u liječenju prijevremeno rođenih beba kako bi se izbjeglo oštećenje nerazvijenih bronhija pluća pritiskom, zapreminom i koncentracijom kisika u zraku ventilatora. Odabir i testiranje različitih mješavina kako bi se osiguralo preživljavanje prijevremenog fetusa počelo je već 90-ih godina. Moguća je upotreba tečne mješavine sa potpunim zaustavljanjima ili djelomičnim respiratornim insuficijencijama.

Let u svemir je povezan s velikim preopterećenjima, a tekućine ravnomjerno raspoređuju pritisak. Ako je osoba uronjena u tekućinu, tada će tokom preopterećenja pritisak ići na cijelo njegovo tijelo, a ne na određene oslonce (naslone stolice, sigurnosni pojasevi). Ovaj princip je korišten za kreiranje Libelle g-odijela, koje je kruto svemirsko odijelo ispunjeno vodom, koje omogućava pilotu da ostane svjestan i efikasan čak i pri g-silama iznad 10 g.

Ova metoda je ograničena razlikom u gustoći između ljudskog tjelesnog tkiva i korištene imerzione tekućine, tako da je granica 15-20 g. Ali možete ići dalje i napuniti pluća tečnošću koja je po gustini bliska vodi. Astronaut potpuno uronjen u tečnost i tečnost koja diše će relativno malo osetiti efekat ekstremno visokih g-sila, budući da su sile u tečnosti ravnomerno raspoređene u svim pravcima, ali će efekat i dalje biti posledica različite gustine njegovog telesnog tkiva. . Granica će i dalje ostati, ali će biti visoka.

Prvi eksperimenti tečnog disanja izvedeni su 60-ih godina prošlog stoljeća na laboratorijskim miševima i pacovima, koji su bili prisiljeni da udišu fiziološki rastvor s visokim sadržajem otopljenog kisika. Ova primitivna mješavina je omogućila životinjama da prežive određeno vrijeme, ali nije mogla ukloniti ugljični dioksid, pa su pluća životinja nepopravljivo oštećena.

Kasnije je počeo rad s perfluorougljicima, a njihovi prvi rezultati bili su mnogo bolji od eksperimenata sa slanom vodom. Perfluorougljenici su organska materija, u kojoj su svi atomi vodika zamijenjeni atomima fluora. Perfluorougljični spojevi imaju sposobnost rastvaranja kisika i ugljičnog dioksida, vrlo su inertni, bezbojni, prozirni, ne mogu oštetiti plućno tkivo i organizam ih ne apsorbira.

Od tada su tečnosti za disanje poboljšane, najnaprednije ovog trenutka otopina se zove perflubron ili "Liquivent" (komercijalni naziv). Ova prozirna tekućina nalik na ulje, gustine dvostruko veće od vode, ima mnogo korisnih kvaliteta: može da nosi duplo više kiseonika od običnog vazduha niske temperature ključanje, dakle, nakon upotrebe, njegovo konačno uklanjanje iz pluća vrši se isparavanjem. Alveole se pod uticajem te tečnosti bolje otvaraju, a supstanca dobija pristup njihovom sadržaju, što poboljšava razmenu gasova.

Pluća se mogu potpuno napuniti tekućinom, što će zahtijevati membranski oksigenator, grijaći element i prisilnu ventilaciju. Ali u kliničkoj praksi to najčešće ne rade, već koriste tečno disanje u kombinaciji s konvencionalnom plinskom ventilacijom, pune pluća samo djelomično, otprilike 40% ukupnog volumena, perflubronom.

Kadr iz filma The Abyss, 1989

Šta nas sprečava da koristimo tečno disanje? Tečnost za disanje je viskozna i slabo uklanja ugljični dioksid, pa će biti potrebna prisilna ventilacija pluća. Za uklanjanje ugljičnog dioksida iz obicna osoba težine 70 kilograma, bit će potreban protok od 5 litara u minuti ili više, a to je puno, s obzirom na visoku viskoznost tekućina. At fizička aktivnost količina potrebnog protoka će se samo povećati i malo je vjerovatno da će osoba moći premjestiti 10 litara tekućine u minuti. Naša pluća jednostavno nisu dizajnirana da udišu tečnost i nisu u stanju da sama pumpaju takve količine.

Upotreba pozitivne osobine tečnosti za disanje u avijaciji i astronautici mogu zauvek ostati san - tečnost u plućima za g-odelo mora da ima gustinu vode, a perflubron je duplo teži.

Da, naša pluća su tehnički sposobna da "dišu" određenu mješavinu bogatu kisikom, ali nažalost to možemo učiniti samo nekoliko minuta u ovom trenutku, jer naša pluća nisu dovoljno jaka da cirkulišu mješavinu za disanje tokom dužeg vremenskog perioda . Situacija se može promijeniti u budućnosti, ostaje nam samo da svoje nade usmjerimo na istraživače u ovoj oblasti.