人能否像魚一樣在液體中呼吸?
人能否像魚一樣在液體中呼吸?現在,有了液體呼吸潛水裝置,潛水員不僅可以潛入更深的海域,而且還將告別潛水病。
在液體中呼吸
倘若你選用液體呼吸潛水裝置進行潛水,一旦穿上潛水服,戴上頭盔,你的頭盔中會立刻灌滿液體。不過,你完全用不著緊張,這只是你在液體中呼吸的開始,這和你在空氣中呼吸一樣輕鬆平常。這並不是電影科幻場景,而是美國一名退休的心肺外科醫生阿諾德·蘭德的一項最新科研成果。
當一些研究人員還在致力於如何讓潛水員在水底呆更長時間的時候,蘭德發明出了一種液體呼吸裝置。他宣稱,這種液體呼吸裝置不僅能讓潛水員在水下潛得更深,而且不用擔心會患上有生命危險的潛水病。潛水病又稱減壓病,是指機體在較高壓力環境下暴露一定時間後,脫離該環境時因壓力下降過快和幅度過大,導致嚴重的關節痛、癲癇或者癱瘓,甚至造成死亡。蘭德表示,液體呼吸裝置不需要惰性氣體,所以也就不可能引起潛水病。
其實,早在20世紀60年代,有人就提出了使用液體呼吸裝置參與深海潛水的想法。肺泡能夠從液體中置換出氧氣,但是光靠人體自身並不能將這種液體吸進呼出,以獲取足量的氧和排出二氧化碳。因此,這個想法只能暫時擱淺。
到了2010年10月,在義大利威尼斯召開的首屆國際仿生學和生物力學會議上,蘭德提交了一篇論文,就這個問題提出了一種解決方案。他設計了一種充滿全氟化碳的頭盔裝置。全氟化碳是碳氫化合物中的氫原子被氟原子取代後形成的一類化合物,常溫下為無色、無味、無毒的透明液體,不溶於水、血液、脂類及其他介質,化學性質穩定,在體內不發生代謝,具有良好的呼吸氣體運載能力。
有了這種裝置,潛水員就能在液體中呼吸了。為了幫助液體在肺部吸進呼出,潛水員需要穿一種圍在胸部的呼吸裝置,它看起來就像是中世紀士兵們穿的鎧甲。「鎧甲」包裹著潛水員的上半身,並且帶有一個小泵。這個泵用以減輕潛水員胸部的壓力,幫助肺部呼吸。
氧氣不斷沖入頭盔中的液體,以保證液體中總是富含氧分。不過,這依然未能很好地解決二氧化碳的去除問題。為此,這一裝置還需要將一根導管插入潛水員的股靜脈中,通過一個人工鰓過濾出血液中的二氧化碳,將其直接排出體外,經過處理的血液會重新回到體內。
雖然這些目前還處於研究階段,但相信今後通過科學家不懈的努力,終會克服種種難題,最終實現像魚一樣在液體中呼吸的夢想。




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