北京时间8月28日,据外媒报道,空气中大约含有78%的氮气、21%的氧气和1%的氩气。在你的一生中,这种生命所必需的混合物将被你吸入。并吐出多达6亿次,拥抱周围的空气并感谢他们。
但你有没有想过,人类有可能呼吸液体吗?科幻小说经常描绘这种可能性,最著名的是卡梅隆的电影《深渊》的情节,但这种想法真的可能吗?
事实上,这是可能的,并且已经实现了。
在我进一步解释之前,让我们先了解一下为什么我们不能呼吸水和牛奶等普通液体。原因与这些物质和空气之间的物理差异关系不大,而更多地与这些液体中无法溶解足够的氧气有关。我们的肺部从空气中提取氧气,而液体中的氧气含量太少,无法从其中提取足够的氧气。然而,有些液体可以像海绵吸收水一样吸收大量的氧气。
对呼吸液的研究早在20世纪初就开始了,但直到20世纪40年代曼哈顿计划期间首次合成四氟化碳后,相关研究才开始迅速发展。科学家们正在寻找能够抵抗铀化合物辐射的物质,并偶然发现了四氟化碳。这种物质仅由碳和铀组成。不易发生化学反应,无色无味,不会对人体造成明显伤害。更重要的是,其中气体的溶解度极高,比血液能吸收更多的氧气和二氧化碳。需要更多。
这让科学家们想知道,动物会吸入四氟化碳吗?在探索这种可能性的早期实验中,研究人员将小鼠和猫浸入四氟化碳中,发现它们可以存活几个小时。长达一周。然而,动物的肺部因长时间呼吸这种液体而受损。这可能是因为它们在四氟化碳中无法有效呼气,因此排出二氧化碳的能力受到损害。后续研究发现,为了解决这些副作用,必须采用机械通气,即用机器帮助动物吸入和呼出这种密度较大的液体,使二氧化碳在一定时间内排出体外。及时的方式。
从这些早期的动物实验中我们学到了宝贵的经验教训。 1989年,美国天普大学医学院的医生思考是否可以使用液体呼吸来帮助其他治疗失败、患有严重呼吸窘迫的早产儿。他们将液体注入三名测试婴儿的肺部。四氟化物,婴儿确实有所改善。然而,三个婴儿最终全部死亡。
七年后,另一个团队使用改进的液体呼吸技术对13 名早产儿尝试四氟碳液体通气疗法。这些早产儿还患有严重的呼吸困难,生存机会非常渺茫。结果,液体呼吸改善了大多数婴儿的状况,可能是通过稳定肺泡并降低肺部表面张力来实现的。简而言之,早产儿的肺部还没有准备好呼吸空气,PTFE 为他们提供了羊水和外界空气之间的桥梁。最终,在四个月的随访中,共有八名婴儿存活下来。
此外,液体通气已在患有肺部疾病的成人中成功尝试。
既然我们知道人类可以呼吸四氟化碳,那么问题是,我们为什么要这样做呢?我们在医学实验中除了稳定新生儿的肺部外没有发现其他明显的好处,也许液体呼吸可以帮助深海潜水员避免减压病或防止加速损坏宇航员的肺部,但四氟化碳并不适合这两种应用,所以科学家还需要发明一种新的液体介质。另外,必须采用专门的机械通气设备进行液体循环,以满足氧气和二氧化碳的正常交换。
简而言之,呼吸液体是可能的,但不要只是为了在聚会上给朋友留下深刻印象而尝试这样做。 (叶子)