北京時(shí)間8月28日,據(jù)外媒報(bào)道,空氣中大約含有78%的氮?dú)狻?1%的氧氣和1%的氬氣。在你的一生中,這種生命所必需的混合物將被你吸入。并吐出多達(dá)6億次,擁抱周圍的空氣并感謝他們。
但你有沒(méi)有想過(guò),人類有可能呼吸液體嗎?科幻小說(shuō)經(jīng)常描繪這種可能性,最著名的是卡梅隆的電影《深淵》的情節(jié),但這種想法真的可能嗎?
事實(shí)上,這是可能的,并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。
在我進(jìn)一步解釋之前,讓我們先了解一下為什么我們不能呼吸水和牛奶等普通液體。原因與這些物質(zhì)和空氣之間的物理差異關(guān)系不大,而更多地與這些液體中無(wú)法溶解足夠的氧氣有關(guān)。我們的肺部從空氣中提取氧氣,而液體中的氧氣含量太少,無(wú)法從其中提取足夠的氧氣。然而,有些液體可以像海綿吸收水一樣吸收大量的氧氣。
對(duì)呼吸液的研究早在20世紀(jì)初就開(kāi)始了,但直到20世紀(jì)40年代曼哈頓計(jì)劃期間首次合成四氟化碳后,相關(guān)研究才開(kāi)始迅速發(fā)展??茖W(xué)家們正在尋找能夠抵抗鈾化合物輻射的物質(zhì),并偶然發(fā)現(xiàn)了四氟化碳。這種物質(zhì)僅由碳和鈾組成。不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng),無(wú)色無(wú)味,不會(huì)對(duì)人體造成明顯傷害。更重要的是,其中氣體的溶解度極高,比血液能吸收更多的氧氣和二氧化碳。需要更多。
這讓科學(xué)家們想知道,動(dòng)物會(huì)吸入四氟化碳嗎?在探索這種可能性的早期實(shí)驗(yàn)中,研究人員將小鼠和貓浸入四氟化碳中,發(fā)現(xiàn)它們可以存活幾個(gè)小時(shí)。長(zhǎng)達(dá)一周。然而,動(dòng)物的肺部因長(zhǎng)時(shí)間呼吸這種液體而受損。這可能是因?yàn)樗鼈冊(cè)谒姆贾袩o(wú)法有效呼氣,因此排出二氧化碳的能力受到損害。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn),為了解決這些副作用,必須采用機(jī)械通氣,即用機(jī)器幫助動(dòng)物吸入和呼出這種密度較大的液體,使二氧化碳在一定時(shí)間內(nèi)排出體外。及時(shí)的方式。
從這些早期的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中我們學(xué)到了寶貴的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。 1989年,美國(guó)天普大學(xué)醫(yī)學(xué)院的醫(yī)生思考是否可以使用液體呼吸來(lái)幫助其他治療失敗、患有嚴(yán)重呼吸窘迫的早產(chǎn)兒。他們將液體注入三名測(cè)試嬰兒的肺部。四氟化物,嬰兒確實(shí)有所改善。然而,三個(gè)嬰兒最終全部死亡。
七年后,另一個(gè)團(tuán)隊(duì)使用改進(jìn)的液體呼吸技術(shù)對(duì)13 名早產(chǎn)兒嘗試四氟碳液體通氣療法。這些早產(chǎn)兒還患有嚴(yán)重的呼吸困難,生存機(jī)會(huì)非常渺茫。結(jié)果,液體呼吸改善了大多數(shù)嬰兒的狀況,可能是通過(guò)穩(wěn)定肺泡并降低肺部表面張力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。簡(jiǎn)而言之,早產(chǎn)兒的肺部還沒(méi)有準(zhǔn)備好呼吸空氣,PTFE 為他們提供了羊水和外界空氣之間的橋梁。最終,在四個(gè)月的隨訪中,共有八名嬰兒存活下來(lái)。
此外,液體通氣已在患有肺部疾病的成人中成功嘗試。
既然我們知道人類可以呼吸四氟化碳,那么問(wèn)題是,我們?yōu)槭裁匆@樣做呢?我們?cè)卺t(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中除了穩(wěn)定新生兒的肺部外沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其他明顯的好處,也許液體呼吸可以幫助深海潛水員避免減壓病或防止加速損壞宇航員的肺部,但四氟化碳并不適合這兩種應(yīng)用,所以科學(xué)家還需要發(fā)明一種新的液體介質(zhì)。另外,必須采用專門的機(jī)械通氣設(shè)備進(jìn)行液體循環(huán),以滿足氧氣和二氧化碳的正常交換。
簡(jiǎn)而言之,呼吸液體是可能的,但不要只是為了在聚會(huì)上給朋友留下深刻印象而嘗試這樣做。 (葉子)