2011. május 28., szombat

Folyadéklégzés - mítosz vagy valóság?

Oxigéndús folyadék belégzésével a búvárok soha nem látott mélységekbe is lemerülhetnének, ráadásul a dekompressziós betegség veszélye nélkül

Belebújsz a búvárruhádba és fejedre teszed a sisakot. Ebben a pillanatban a sisak elkezd folyadékkal feltöltődni, de pánikra semmi ok, nyugodtan lélegezel a folyadékból, ugyanúgy mint a levegőből.

Nem, most nem az Abyss c. film (1989) jól ismert jelenetéről van szó, hanem az amerikai dr. Arnold Lande, nyugdíjas szív- és tüdősebész szabadalmaztatott találmányáról.



Miközben néhány kutató azon töri a fejét, hogyan lehetne megoldani a huzamosabb víz alatti tartózkodás problémáját, Lande megalkotta a folyadéklégző rendszert, mely állítása szerint nagy mélységekbe juttatja le a búvárt a dekompressziós betegség (bend) kockázata nélkül. Ennek lényege, hogy a búvárok az aktuális mélységnek megfelelő nyomás alatt lélegzik be a légzőgázt, benne a közömbös összetevőket (nitrogén, hélium, stb.) is, miközben ezek a gázok nagy mennyiségben oldódnak. Ha a búvár túl gyorsan emelkedik a felszínre, a szövetekben lévő gázok buborékokat képezhetnek, hasonlóképpen mint a szódásüvegről lecsavart kupak esetében, komoly fájdalmat vagy súlyos bénulást okozva ezzel. A feltaláló szerint oxigénnel telített folyadék légzése lehetővé tenné a közömbös gázok mellőzését, amivel egycsapásra megszűnne a dekompressziós betegség veszélye is.

A folyadéklégzés ötlete egyébként a 60'-as évekből származik. A tüdőhólyagok képesek folyadékban is a gázcserére akkor, ha a gáz kellő gyorsasággal tud mozogni az oldatban. Az emberi tüdők azonban nincsenek felkészülve arra a feladatra, hogy folyadékot pumpálva kellő gyorsasággal megfelelő mennyiségű oxigént és széndioxidot szállítsanak. Ezért az ötletet akkor el is vetették.

Tavaly ősszel azonban az egyik tudományos folyóirat is beszámolt arról, hogy dr. Lande egy Velencében megtartott nemzetközi biomechanikai konferencián milyen új megoldást javasolt a problémára. Olyan rendszert készített, amelynél a búvár sisakja (2. Helmet) a perfluorocarbon-nak nevezett folyékony levegővel (1. Liquid air) van feltöltve, a búvár ezt lélegzi be. A folyadék be- és kipumpálását a tüdőkben (3. Lungs) egy a felsőtestet borító, páncélra hasonlító mellény támogatja szivattyú segítségével. Lande állítása szerint ez a megoldás megfelelő segítséget jelent a folyadék hatékony légzéséhez még nehezebb munka körülmények között is. Ugyanakkor a széndioxid eltávolítását már nem oldja meg a sisak. Ezt a feladatot közvetlenül a vénás vérből egy búvárruhába integrált gáz-áteresztő membrán, tulajdonképpen egy mesterséges kopoltyú (4. Gills) végezné. Az ágyéknál a vénába vezetett katéter venné ki a vért a membránon keresztül megszűrve. A szív- és tüdőgépek is hasonló elven működnek. A széndioxidot egy nátronmészhez hasonló anyag nyelné el, majd a megtisztított vér újra visszakerülne a búvár szervezetébe.

A folyadéklégző rendszer elemei

De vajon a búvárok tudnak-e majd folyadékot lélegezni? Hiszen a reflexek tiltakoznak a folyadék ellen, mert amint a garathoz ér fulladás érzet és erős köhögés az eredmény. Lande szerint ez gyakorlással leküzdhető, esetleg gyógyszeres segítséggel tompítható a kellemetlen érzés. "Ha egyszer viszont elindul a folyadék légzése, akkor már nem hiszem hogy további probléma lenne vele." véli a feltaláló. Egy másik lehetséges megoldás az, ha csövet vezetnek le a légcsövön, de ez magában hordozza a fertőzés kockázatát is. Annak érdekében, hogy biztosítsa a folyamatos oxigén- és energia utánpótlást, Lande egy propeller meghajtású kisegítő szerkezetet képzelt el, melyet a búvár magával visz a szükséges mennyiségű oxigén, illetve energia tartályokkal.

Az elképzelés nem csak hogy megvalósítható, de már széleskörűen bizonyított is emlősökön végzett kísérletekkel, mondja a szintén amerikai Thomas Shaffer, egy delaware-i gyerekkórház munkatársa, aki már 1970-óta vizsgálja a folyadéklégzést. "Számos alkalommal töltöttük fel emlősök tüdejét a folyadékkal, és vittük le őket igen nagy (300 m) mélységekbe, majd ezt követően a dekompresszió kevesebb mint egy percig tartott. Normális esetben ez simán végzetes lett volna, de a folyadékkal nem volt semmi probléma."

Meg nem erősített pletykák szerint a US. Navy is kísérletezett folyadéklégzéssel még a 80'-as években, meséli Shaffer, aki 1989-ben maga is sikeresen folytatott ilyen irányú kísérleteket koraszülött csecsemők és légzési nehézségekkel küzdő felnőttek kezelése céljából. Ekkor együtt dolgozott egy orvossal, aki azt állította, hogy részt vett a haditengerészeti kísérletekben. A története hihetőnek tűnt, de elzárkózott attól hogy a nyilvánosság előtt beszéljen róla. Az orvos megerősítette, hogy az elv működőkepésnek bizonyult, de néhány búvár bordatörést szenvedett a hatalmas erőfeszítés miatt, amit a folyadék légzése segédeszköz nélkül megkövetel.

Ha tényleg megvalósulna, ez a technika lehetővé tenné, hogy a búvárok akár 1000 méteres mélységbe is lemenjenek és például megfelelő megoldást találjanak a mélytengeri katasztrófákra. Gondoljunk a Deepwater Horizon fúrótorony ügyére a mexikói-öbölben, ami 1500 méteres mélységben történt. Hasonló vészhelyzeteknél ez a megoldás több mint hasznos lehetne.

(New Sciencist)