據(jù)報(bào)道，空氣約含有78%的氮?dú)狻?1%的氧氣和1%的氬氣，在你的一生中，這種生命必不可缺的混合物會(huì)被你吸入和吐出高達(dá)6億多次。但你是否想過(guò)，人類有沒(méi)有可能在液體中呼吸呢？科幻小說(shuō)經(jīng)常對(duì)這種可能性進(jìn)行刻畫(huà)，最著名的當(dāng)屬卡梅隆的電影《深淵》中的情節(jié)，但這種現(xiàn)象能否實(shí)現(xiàn)呢？事實(shí)上，是有可能，并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。螺桿泵
在進(jìn)一步解釋之前，先來(lái)了解一下我們?yōu)楹尾荒茉谒团Ｄ痰绕胀ㄒ后w中呼吸。原因和這些物質(zhì)與空氣之間的物理差異關(guān)系不大，主要是因?yàn)檫@些液體中無(wú)法溶解足夠的氧氣。我們的肺部會(huì)將空氣中的氧氣提取出來(lái)，而液體中所含的氧氣太少，無(wú)法從中提取出足夠的氧氣。不過(guò)，也有一些液體能夠像海綿吸水那樣吸收大量氧氣。
關(guān)于呼吸液體的研究早在20世紀(jì)初就開(kāi)始了，但一直到上世紀(jì)40年代的“曼哈頓項(xiàng)目”期間、人們初次合成了四氟化碳之后，相關(guān)研究才開(kāi)始快速發(fā)展?？茖W(xué)家當(dāng)時(shí)正在尋找能夠承受鈾化合物輻射的物質(zhì)，結(jié)果無(wú)意中發(fā)現(xiàn)了四氟化碳。這種物質(zhì)僅由鈾和碳構(gòu)成，無(wú)色無(wú)味，不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不會(huì)對(duì)人體造成明顯傷害，更重要的是，氣體在其中的溶解度較高，能夠吸收的二氧化碳和氧氣比血液還要多。計(jì)量泵
科學(xué)家就想到研究動(dòng)物是否能在四氟化碳中呼吸？在這種可能性探索的早期實(shí)驗(yàn)中，研究人員用貓和小鼠做實(shí)驗(yàn)浸沒(méi)在四氟化碳中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們能順利存活數(shù)周之久。不過(guò)，這些動(dòng)物的肺部都受到了損傷，由于長(zhǎng)期呼吸這種液體。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了破壞。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，要想解決這些副作用，必須利用機(jī)械通氣，即用機(jī)器幫助動(dòng)物吸入和呼出這種密度較高的液體，才能使二氧化碳及時(shí)排出體外。離心泵
人們從這些早期動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中學(xué)到了寶貴的一課。1989年，美國(guó)天普大學(xué)醫(yī)學(xué)院的醫(yī)生們想到，能否用液體呼吸幫助那些患有嚴(yán)重的呼吸窘迫癥而且其它療法均無(wú)效的早產(chǎn)兒呢？他們向三名受試嬰兒的肺中注入了四氟化碳，而嬰兒們的情況的確有所改善。不過(guò)，這三名嬰兒最終還是全部夭折了。管道泵
七年之后，另一支團(tuán)隊(duì)利用改進(jìn)后的液體呼吸技術(shù)，在13名早產(chǎn)兒身上嘗試了四氟化碳液體通氣療法。這些早產(chǎn)兒同樣患有嚴(yán)重的呼吸窘迫，能活下去的概率十分渺茫。結(jié)果，液體呼吸使大部分嬰兒的情況都得到了改善，可能是通過(guò)穩(wěn)定肺泡、降低肺中的表面張力實(shí)現(xiàn)的。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，早產(chǎn)嬰兒的肺部還沒(méi)有做好呼吸氣體的準(zhǔn)備，而四氟化碳為它們鋪設(shè)了一座銜接外界空氣與羊水的橋梁。最終，在為時(shí)四個(gè)月的跟蹤治療中，共有八名嬰兒存活了下來(lái)。不銹鋼磁力泵
此外，液體通氣還在成年肺部疾病患者身上取得了成功嘗試。