El hombre es un anfibio. Respirar con líquido. Respirar bajo el agua ahora es real

23.09.2019

El hombre es un anfibio.

La ciencia moderna no se detiene. Cada año hay más y más estudios nuevos, gracias a los cuales se producen descubrimientos. Los científicos están trabajando para inventar muchas sustancias nuevas, así como muchas características nuevas de los seres vivos. Personas especialmente capacitadas se dedican a realizar experimentos y estudiar seres vivos. A veces nos preguntamos ¿puede el hombre volar? ¿Es posible vivir hasta los cien años? ¿Es posible congelar a una persona y descongelarla después de 100 años? Y finalmente, ¿puede una persona respirar líquido, es decir, debajo? Éstas son las cuestiones a las que se enfrentan los científicos mientras trabajan en la realización de diversas pruebas.

Desafortunadamente, todos estos experimentos se llevan a cabo con mayor frecuencia en animales, sin embargo, por nuevos y nuevos descubrimientos no sienten lástima por nada ni por nadie. Pensemos juntos: ¿es realmente posible respirar bajo el agua? ¿Qué puede hacer que una persona vaya más allá de los límites de la realidad y respire bajo el agua tan fácilmente como en el aire? ¿Se puede hacer esto realidad? Esto es exactamente lo que discutirá nuestro artículo.

Lluvia de ideas - Hombre anfibio

Respiración líquida. ¿Es esto real?

Entonces, ¿es posible respirar agua? Para comprender mejor si esto es real, demos una idea de qué es la respiración líquida. La respiración líquida es la ventilación líquida de los pulmones o la respiración con un líquido que disuelve bien el oxígeno. Respirar líquido en sí significa llenar los pulmones con un líquido saturado de oxígeno. Con la respiración líquida, el oxígeno ingresa a la sangre. Pero no toda el agua es adecuada para tal proceso. Los ejemplos más exitosos de este tipo de respiración son los compuestos de perfluorocarbono. Son buenos disolventes de oxígeno y dióxido de carbono y también tienen una tensión superficial baja. Además, no se metabolizan en absoluto en el organismo, que es lo que se requiere para dicho proceso. Pero, ¿para qué se utiliza esta respiración? Al realizar ciertos tipos de experimentos, la respiración líquida se puede utilizar al bucear a grandes profundidades e incluso para el tratamiento intensivo de enfermedades.

¿Cómo reaccionará su cuerpo ante el hecho de que la respiración no se realizará con aire, sino con agua? ¿Es esto posible? Intentemos responder a esta pregunta. Al decir en voz alta la frase "hombre anfibio", a todos les viene a la mente la legendaria novela de Alexander Belyaev "El hombre anfibio". Esta novela creó una gran resonancia de opiniones entre todos los lectores. Algunos creen que esto no puede suceder en principio porque no es realista. Pero hay otras opiniones. La trama de esta novela es cómo un cirujano logró trasplantar las branquias de un tiburón joven. niño pequeño. Gracias a ello, tras la operación el niño pudo vivir tranquilamente bajo el agua. El famoso escritor de ciencia ficción describió este proceso de manera tan plausible que algunos no tuvieron dudas de que era posible hacerlo. El trabajo recibió una respuesta pública tan fuerte que, según un cirujano soviético, se le acercó un hombre que le pidió que trasplantara branquias de bagre, ya que el tiburón no se encuentra en su zona. Este hombre estaba dispuesto a hacer cualquier cosa, estaba dispuesto a dar un recibo especial, con tal de que esta operación se llevara a cabo. No tenía miedo de la muerte ni de ningún resultado negativo de la situación. Sin embargo, el cirujano se mostró inflexible. Después de todo, en ese momento todos entendieron perfectamente que esto era solo una ficción.

Jacques Yves Cousteau, el famoso oceanógrafo, confiaba en que esta operación se haría realidad. Creía que el progreso no se detiene, los científicos pueden decidir sobre este experimento. Sin embargo, nadie decidió emprender tal operación. Pero un día apareció en la prensa sensacionalista la noticia de que un joven de Ciudad del Cabo había sido operado para trasplantarle branquias de tiburón. Al parecer, el joven padecía insuficiencia pulmonar y estaba preparado para cualquier desenlace de los acontecimientos. También se dijo que la operación de trasplante fue exitosa y los médicos están monitoreando al paciente, tratando de asegurarse de que no haya rechazo del órgano trasplantado. Pero no hubo más noticias sobre este evento. Pero ¿qué dicen los científicos al respecto? ¿Se han realizado estudios especiales sobre este tema?

La opinión de los científicos sobre la respiración humana con líquido.

En los años 50 del siglo XX, el profesor Johannes Kylstra creó su propia teoría sobre respirar líquido. En su opinión, dado que en las branquias y los pulmones de los animales y de los humanos se producen procesos absolutamente idénticos, una persona podrá respirar perfectamente bajo el agua, pero hay una condición. La cantidad de oxígeno específicamente necesaria para la respiración humana debe disolverse en el aire.

En 1959, el mismo profesor realizó muchos experimentos que arrojaron resultados sorprendentes. El experimento se llevó a cabo en ratones. Fueron sumergidos en una solución fisiológica especial, en la que se creó un ambiente accesible para respirar bajo el agua. Entonces, bajo cierta presión, ¡los ratones podían vivir en ese ambiente durante varias horas! Kylstra fue el primero en creer que el animal podía vivir en el agua. Sin embargo, no fueron los científicos los que se interesaron por su trabajo, sino varios servicios de inteligencia del Departamento de Marina de los Estados Unidos. En este experimento encontraron una oportunidad que podría salvar la vida de muchas personas que se encuentran en una situación desfavorable. Era de gran importancia, por lo que se clasificó el desarrollo posterior de este tipo de proyecto. Sin embargo, a juzgar por los resultados de en este momento, nunca fue posible crear un anfibio.

Sin embargo, después de un tiempo apareció en la prensa información de que en Estados Unidos se estaba realizando un experimento con el primer ictiandro del planeta. A juzgar por los informes de prensa, a un tal Francis Faleichik le administraron anestesia en la garganta. La descripción del procedimiento decía que se insertó un tubo especial en la tráquea del hombre y, a través de él, se llenaron los pulmones con una solución especializada. Además, se dijo que el joven respiró bajo el agua durante 4 horas.

Los científicos y sus experimentos.

Hay muchos ejemplos de cómo los científicos intentaron hacer un descubrimiento sorprendente: ¡una persona puede respirar bajo el agua! Entonces, en 1976, los bioquímicos estadounidenses lograron crear un dispositivo especial que podía extraer oxígeno de agua de mar y proporcionárselos a quienes bucean a grandes profundidades. Lo más importante en este proceso es que el buceador podría respirar bajo el agua de forma indefinida.
Los científicos comenzaron su experimento con el hecho de que la hemoglobina es la sustancia que transporta oxígeno desde los pulmones, así como desde las branquias, a todas las células del cuerpo. Al comienzo del estudio, los científicos extrajeron sangre de sus propias venas, luego la mezclaron con poliuretano y la sumergieron en agua. Como resultado, estos coágulos absorbieron oxígeno disuelto en agua. Luego, los científicos encontraron un sustituto de la sangre. Para ello, decidieron empapar un material finamente poroso, aún desconocido, con un activador de hemoglobina, aumentando así su acumulación. Así nació un dispositivo especial que funciona según el principio de las branquias comunes: absorbe oxígeno del agua de mar, lo que permite al buceador permanecer bajo el agua indefinidamente. Sin embargo, indefinidamente, sólo en teoría. Este invento fue adquirido por una gran cantidad de dinero, o más precisamente, por un millón de dólares, por una empresa estadounidense. Sin embargo, este dispositivo nunca salió a la venta.
Sin embargo, estamos hablando de un dispositivo técnico, es decir, el objetivo de todos los científicos involucrados en estos desarrollos es "obligar" a una persona a respirar de forma independiente bajo el agua. Es decir, intenta extraer tú mismo el oxígeno del agua. En otras palabras, respire líquido por su cuenta.
Vale la pena señalar que hasta el día de hoy se llevan a cabo experimentos similares. Así, en uno de los institutos de investigación rusos se realizó un experimento con un voluntario. Debido a la intervención quirúrgica, el voluntario perdió la laringe por completo. Esta patología es muy peligrosa. La cuestión es que una persona simplemente no tenía una reacción innata del cuerpo al agua. Si incluso una gota golpea las células sensibles de los bronquios, el músculo anular comprime tanto la garganta que se producen espasmos, que van acompañados de asfixia. Por lo tanto, el voluntario simplemente no tenía este músculo, lo que contribuyó al éxito del experimento. Este experimento consistió en verter una solución en los pulmones de una persona uno a uno. El hombre trabajó sus músculos abdominales para mezclar la solución especialmente vertida. En esta solución, la composición de las sales correspondía al contenido de sal en la sangre. Después de verter la solución en el paciente, éste se sumergió en el agua, habiéndose puesto primero mascara especial. Después de realizar un experimento, esta solución se extrajo con éxito y sin dolor.
Los científicos afirman que en el futuro toda la gente corriente con una garganta normal podrá respirar bajo el agua. Esta creencia se basa en el hecho de que una reacción refleja del cuerpo es sólo una cuestión de técnica que cualquier persona sana puede comprender.

Respira bajo el agua. ¿Realidad o mito?

Desafortunadamente, muchos experimentos realizados por científicos se quedaron en meros experimentos. Actualmente, en el siglo XXI, los buceadores todavía bucean con equipo de buceo, sin utilizar sus propios pulmones para luchar contra elementos marinos. Todos los comienzos de la creación de un ictiandro especial quedaron sólo en preparativos, por así decirlo, borradores de preparación para un descubrimiento al nivel de un milagro. Quizás con un estudio más cuidadoso este problema y aparecería la posibilidad de respirar bajo el agua, lo que cambiaría el mundo entero.

Sin embargo, hay muchos factores que contribuyen a evitar que esto suceda. Quizás una de las más modernas e influyentes sea la financiación. La frecuencia de los experimentos realizados depende de este factor. Sin embargo, no todo es tan sencillo como parece a primera vista. ¿Quizás llegue muy pronto el día en que cambie la percepción habitual del concepto de que una persona respira exclusivamente aire? Lamentablemente, los veredictos de los científicos son completamente decepcionantes. El hecho es que no importa cuánto se esfuercen los científicos, no importa cuánto financiamiento reciba el proyecto, la vida humana a largo plazo en las profundidades del agua es a priori imposible.

Pero cual es el razón principal tal malentendido? El hecho es que la naturaleza decide de forma independiente quién debe vivir y dónde. Los peces deben vivir en el agua; la naturaleza creó branquias para ello. El hombre debe vivir en la tierra, por eso tiene pulmones. Por supuesto, todo el mundo se ha planteado al menos una vez la pregunta: ¿es realmente posible volar? ¿O es realmente posible respirar bajo el agua?

Sin embargo, lamentablemente, esa persona no está destinada. Las personas y los peces, las criaturas de sangre caliente y de sangre fría se diferencian en demasiados factores. Aunque sin duda tienen algo en común. Pero esto es muy poco en común. La naturaleza creó todo exactamente como debería ser. De lo contrario, reinaría un caos total que posiblemente interferiría con la vida de todos los seres vivos. También lo es el hombre anfibio. Un hombre anfibio no habría soportado las condiciones del océano, su temperatura. Sin embargo, ¡puedes adaptarte a cualquier cosa! Pero incluso aquí ya pasó. Habiéndose adaptado a las condiciones del océano, no podía vivir en tierra. Así es la naturaleza y sus leyes. Por eso, por mucho que se esfuercen los científicos y profesores, la naturaleza ha puesto todo en su lugar. Ir contra la naturaleza es al menos una estupidez, porque todos los esfuerzos están condenados al fracaso.

El fondo del océano nunca se convertirá en un lugar permanente de residencia humana.

Sin embargo, el hombre tiene algo que hacer en el fondo del mar. Sus habilidades fisiológicas, así como las últimas habilidades técnicas, le permiten permanecer en el fondo durante mucho tiempo. Pero la cuestión es que estamos hablando de respiración independiente, es decir, puramente fisiológica, y no con la ayuda de la tecnología.

Por tanto, podemos concluir que muy pronto el fondo del océano podrá convertirse en un lugar de trabajo para los humanos, pero no en un lugar de vida y residencia permanente. Sin embargo, en un estudio a largo plazo, una persona puede lograr resultados sorprendentes, cercanos a la respiración real bajo el agua. Sólo hay que trabajar duro en este tema. Entonces, ¿debería cambiar? historia moderna¡La civilización de una persona o no, depende solo de él!

El sueño de un hombre anfibio, la conquista del elemento agua por parte del hombre: los escritores de ciencia ficción se han dejado seducir por este sueño más de una vez. ¿Quién de nosotros no ha oído hablar de los grandes? investigación científica, llevado a cabo en varios países con el objetivo de reubicar personas de la tierra al agua. ¿Pero cómo puede una persona respirar bajo el agua?

A algunos les parece que el "firmamento" de nuestra pelota ya es demasiado pequeño para una persona. Todo el mundo conoce las obras del francés Jacques Yves Cousteau, que indican grandes perspectivas en este sentido. El científico no planteó el problema de una “ruptura” radical de la fisiología humana, porque -al menos en esta etapa- tal intención sería una utopía. Tenía la intención de trasladar la vivienda humana bajo el agua y desarrollar las estructuras necesarias para vivir y trabajar en los elementos marinos.

Pero también han surgido otras direcciones. ¿Cómo respiran algunos insectos el agua? Cuando se sumergen, una burbuja de aire rodea su cuerpo. La presión parcial del nitrógeno en la burbuja es mayor, por lo que gradualmente se convierte en agua. Además, existe una diferencia en el contenido de oxígeno en la burbuja de aire y en el medio acuático circundante. Por lo tanto, el oxígeno ingresa a la burbuja desde el agua y se libera dióxido de carbono al agua. Y el insecto puede respirar perfectamente en un ambiente que le parece inusual.

Un buzo que se hunde en el fondo del mar es en cierto modo similar a un insecto rodeado por una burbuja de aire... Pero los buceadores y los buceadores a menudo se enfrentan a un peligro terrible: la enfermedad por descompresión. El culpable es el nitrógeno, una mezcla que respiramos con oxígeno. Al subir rápidamente desde gran profundidad comienza a liberarse de la sangre en forma de burbujas y obstruye los pequeños vasos sanguíneos. Si una persona pudiera respirar bajo el agua, la enfermedad por descompresión no sería un problema para ella.

Los experimentos con ratones y perros arrojaron resultados sorprendentes. Si sumerges a estos animales en agua corriente, su destino no es difícil de adivinar: en unos minutos morirán. ¿Qué pasa si cambias algunas propiedades del agua? Y así lo hicieron. El agua se saturó con oxígeno a una presión de 5 a 8 atmósferas y se le agregaron sales, creando una solución fisiológica. Luego se colocaron ratones en esta solución. En una serie de experimentos, los ratones permanecieron vivos bajo el agua durante aproximadamente 6 horas: respiraron y fueron expuestos a diversos estímulos externos. Los animales sacados del agua vivieron otras 2 horas.

Los experimentos con perros se llevaron a cabo de manera diferente. Los animales fueron anestesiados, se les administraron antibióticos y en este estado se colocaron en una solución. Los perros respiraron agua durante 23 a 38 minutos; de 6 animales de experimentación, dos sobrevivieron al final del experimento. Posteriormente, una de las hembras dio a luz normalmente.

¡Los animales respiraron líquido y siguieron vivos!

El momento crítico para los animales en los que se llevan a cabo tales experimentos ocurre durante la transición inversa de la respiración del agua a la respiración del aire. El líquido restante se elimina de los pulmones lentamente y, mientras los alvéolos y los bronmiolos se eliminan de la solución, los animales pueden asfixiarse. Si, mediante un aparato especial, los animales reciben oxígeno durante este período, permanecerán vivos.

Algunos científicos decidieron seguir directamente el principio que existe en la naturaleza y crear una burbuja de aire artificial, no alrededor de insectos, sino alrededor de mamíferos.

En el laboratorio de la empresa estadounidense General Electric obtuvieron una película de silicona sintética que tiene propiedades muy interesantes: deja pasar el oxígeno en una dirección y el dióxido de carbono en la otra. Se colocó un hámster en una bolsa hecha de dicha película y se lo sumergió en agua.

El animal pasó varias horas en un ambiente inusual sin que su salud sufriera ningún daño. El científico que recibió la película de silicona cree que una persona podrá respirar bajo el agua no peor que un hámster en una bolsa hecha de este material, si la "burbuja" es lo suficientemente grande.

La investigación científica no se detiene ni un día, el progreso continúa, brindando a la humanidad cada vez más descubrimientos nuevos. Cientos de científicos y sus asistentes trabajan en el campo del estudio de los seres vivos y la síntesis de sustancias inusuales. Departamentos enteros realizan experimentos, prueban diversas teorías y, a veces, los descubrimientos sorprenden la imaginación; después de todo, lo que solo se podía soñar puede convertirse en realidad. Se les ocurren ideas, y las preguntas sobre congelar a una persona en una criocámara y luego descongelarla después de un siglo, o sobre la posibilidad de respirar líquido, no son sólo una trama fantástica para ellos. Su arduo trabajo puede convertir estas fantasías en realidad.

Los científicos llevan mucho tiempo preocupados por la pregunta: ¿puede una persona respirar líquido?

¿Necesita una persona respirar líquido?

No escatiman esfuerzos, ni tiempo, ni dinero para tal investigación. Y una de estas preguntas que ha preocupado a las mentes más ilustradas durante décadas es la siguiente: ¿es posible para los humanos respirar líquidos? ¿Los pulmones no podrán absorber oxígeno de un líquido especial? Para quienes duden de la necesidad real de este tipo de respiración, podemos citar al menos 3 direcciones prometedoras, donde será de gran utilidad para una persona. Si, por supuesto, pueden implementarlo.

La primera dirección es bucear a grandes profundidades. Como sabes, al bucear, un buceador experimenta la presión de un ambiente acuático, que es 800 veces más denso que el aire. Y aumenta en 1 atmósfera cada 10 metros de profundidad. Un aumento tan brusco de la presión conlleva un efecto muy desagradable: los gases disueltos en la sangre comienzan a hervir en forma de burbujas. Este fenómeno se llama “enfermedad del cajón” y a menudo afecta a quienes participan activamente en deportes. Además, durante la natación en aguas profundas existe el riesgo de intoxicación por oxígeno o nitrógeno, ya que en tales condiciones estos gases vitales se vuelven muy tóxicos. Para combatir esto de alguna manera, utilizan mezclas respiratorias especiales o trajes espaciales duros que mantienen una presión de 1 atmósfera en el interior. Pero si la respiración líquida fuera posible, sería la tercera y más sencilla solución al problema, porque respirar líquido no satura el cuerpo con nitrógeno ni gases inertes y no es necesaria una descompresión prolongada.
La segunda forma de aplicación es la medicina. El uso de líquidos respiratorios en él podría salvar la vida de los bebés prematuros, porque sus bronquios están poco desarrollados y los dispositivos de ventilación pulmonar artificial pueden dañarlos fácilmente. Como se sabe, en el útero los pulmones del embrión están llenos de líquido y en el momento del nacimiento se acumula surfactante pulmonar, una mezcla de sustancias que evita que los tejidos se peguen al respirar aire. Pero en un parto prematuro, la respiración requiere demasiado esfuerzo por parte del bebé y esto puede provocar la muerte.

Existe un precedente histórico para el uso del método de ventilación líquida total de los pulmones y se remonta a 1989. Fue utilizado por T. Shaffer, quien trabajó como pediatra en la Universidad de Temple (EE. UU.), salvando de la muerte a bebés prematuros. Lamentablemente, el intento no tuvo éxito; tres pequeños pacientes no sobrevivieron, pero vale la pena mencionar que las muertes fueron causadas por razones distintas al método de respiración líquida en sí.

Desde entonces, no se han atrevido a ventilar completamente los pulmones de una persona, pero en los años 90, los pacientes con inflamación severa eran sometidos a ventilación líquida parcial. En este caso, los pulmones sólo están parcialmente llenos. Por desgracia, la eficacia del método fue controvertida, ya que la ventilación convencional no funcionó peor.

Aplicación en astronáutica. Con el nivel actual de tecnología, un astronauta durante el vuelo experimenta sobrecargas que alcanzan los 10 g. Después de este umbral, es imposible mantener no sólo la capacidad de trabajo, sino también la conciencia. Y la carga sobre el cuerpo es desigual, y en los puntos de apoyo, que se pueden eliminar al sumergirlos en un líquido, la presión se distribuirá por igual a todos los puntos del cuerpo. Este principio es la base para el diseño del traje espacial rígido Libelle, lleno de agua y que permite aumentar el límite a 15-20 g, e incluso así debido a la densidad limitada del tejido humano. Y si no solo sumerges al astronauta en líquido, sino que también le llenas los pulmones, le será posible soportar fácilmente sobrecargas extremas mucho más allá de la marca de 20 g. No es infinito, por supuesto, pero el umbral será muy alto si se cumple una condición: el líquido en los pulmones y alrededor del cuerpo debe tener la misma densidad que el agua.

El origen y desarrollo de la respiración líquida.

Los primeros experimentos se remontan a los años 60 del siglo pasado. Los primeros en probar la tecnología emergente de respiración líquida fueron ratones y ratas de laboratorio, obligados a respirar no con aire, sino con una solución salina, que estaba bajo una presión de 160 atmósferas. ¡Y respiraron! Pero hubo un problema que no les permitió sobrevivir durante mucho tiempo en un entorno así: el líquido no permitía eliminar el dióxido de carbono.

Pero los experimentos no terminaron ahí. Además, comenzaron a realizar investigaciones sobre sustancias orgánicas cuyos átomos de hidrógeno fueron reemplazados por átomos de flúor: los llamados perfluorocarbonos. Los resultados fueron mucho mejores que los del líquido antiguo y primitivo, porque el perfluorocarbono es inerte, no es absorbido por el cuerpo y disuelve perfectamente el oxígeno y el hidrógeno. Pero estaba lejos de ser perfecto y la investigación en esta dirección continuó.

Ahora el mejor logro en este ámbito es el perflubron (nombre comercial: “Liquivent”). Las propiedades de este líquido son asombrosas:

Los alvéolos se abren mejor cuando este líquido ingresa a los pulmones y mejora el intercambio de gases.
Este líquido puede transportar 2 veces más oxígeno que el aire.
El bajo punto de ebullición permite que se elimine de los pulmones mediante evaporación.

Pero nuestros pulmones no están diseñados para una respiración completamente líquida. Si los llena completamente con perflubrón, necesitará un oxigenador de membrana, un elemento calefactor y ventilación de aire. Y no olvides que esta mezcla es 2 veces más espesa que el agua. Por lo tanto, se utiliza ventilación mixta, en la que los pulmones se llenan de líquido solo en un 40%.

Pero ¿por qué no podemos respirar líquido? Todo esto se debe al dióxido de carbono, que se elimina muy mal en un ambiente líquido. Una persona que pesa 70 kg debe pasar 5 litros de la mezcla cada minuto, y esto está en un estado de calma. Por tanto, aunque nuestros pulmones son técnicamente capaces de extraer oxígeno de los líquidos, son demasiado débiles. Así que sólo podemos esperar investigaciones futuras.

El agua es como el aire.

Para finalmente anunciar con orgullo al mundo: "¡Ahora una persona puede respirar bajo el agua!" - Los científicos a veces desarrollaron dispositivos asombrosos. Así, en 1976, bioquímicos estadounidenses crearon un dispositivo milagroso capaz de regenerar oxígeno del agua y proporcionárselo a un buceador. Con suficiente capacidad de batería, el buceador podría permanecer y respirar en profundidad casi indefinidamente.

Todo comenzó cuando los científicos comenzaron una investigación basada en el hecho de que la hemoglobina transporta aire igualmente bien desde las branquias y los pulmones. Usaron su propia sangre venosa mezclada con poliuretano: se sumergió en agua y este líquido absorbió oxígeno, que se disolvió generosamente en agua. Luego, la sangre fue reemplazada por un material especial y el resultado fue un dispositivo que actuaba como las branquias normales de cualquier pez. El destino del invento es el siguiente: una determinada empresa lo adquirió, gastó en él un millón de dólares y desde entonces no se ha vuelto a saber nada sobre el dispositivo. Y, por supuesto, no salió a la venta.

Pero éste no es el principal objetivo de los científicos. Su sueño no es un dispositivo respiratorio, quieren enseñarle a la persona a respirar líquido. Y los intentos de realizar este sueño no se han abandonado hasta el día de hoy. Así, uno de los institutos de investigación rusos, por ejemplo, realizó pruebas de respiración líquida en un voluntario que padecía una patología congénita: la ausencia de laringe. Y esto significaba que simplemente no tenía la reacción del cuerpo al líquido, en la que la más mínima gota de agua en los bronquios va acompañada de compresión del anillo faríngeo y asfixia. Como simplemente no tenía este músculo, el experimento fue un éxito. Le vertieron un líquido en los pulmones, que mezcló durante todo el experimento mediante movimientos abdominales, tras lo cual lo extrajeron de forma tranquila y segura. Es característico que la composición salina del líquido correspondiera a la composición salina de la sangre. Esto puede considerarse un éxito y los científicos afirman que pronto encontrarán un método de respiración líquida accesible para personas sin patologías.

Entonces ¿mito o realidad?

A pesar de la perseverancia del hombre, que desea apasionadamente conquistar todos los hábitats posibles, la naturaleza misma todavía decide dónde vivir. Por desgracia, no importa cuánto tiempo se dedique a la investigación, no importa cuántos millones se gasten, es poco probable que una persona esté destinada a respirar tanto bajo el agua como en tierra. personas y criaturas marinas Por supuesto, tienen mucho en común, pero todavía hay muchas más diferencias. Un hombre anfibio no habría soportado las condiciones del océano, y si hubiera logrado adaptarse, el camino de regreso a tierra se le habría cerrado. Y al igual que los buceadores con equipo de buceo, los anfibios salían a la playa con trajes acuáticos. Y, por lo tanto, no importa lo que digan los entusiastas, el veredicto de los científicos sigue siendo firme y decepcionante: la vida humana a largo plazo bajo el agua es imposible, ir en contra de la Madre Naturaleza en este sentido no es razonable y todos los intentos de respirar líquidos están condenados al fracaso.

Pero no te desanimes. Aunque el fondo marino nunca se convertirá en nuestro hogar, tenemos todos los mecanismos corporales y capacidades técnicas para visitarlo invitados frecuentes. Entonces, ¿vale la pena estar triste por esto? Después de todo, estos entornos ya han sido conquistados en cierta medida por el hombre, y ahora los abismos del espacio exterior se encuentran ante él.

Y por ahora podemos decir con confianza que las profundidades del océano se convertirán en un maravilloso lugar de trabajo para nosotros. Pero la perseverancia puede llevar a una línea muy fina entre respirar bajo el agua, si simplemente trabajas para resolver este problema. Y cuál será la respuesta a la pregunta de si cambiar la civilización terrestre a la submarina depende únicamente de la propia persona.

MOSCÚ, 27 de enero - RIA Novosti, Olga Kolentsova. Aunque el feto vive en el agua durante nueve meses y nadar es bueno para la salud, el medio acuático es peligroso para los humanos. Cualquiera puede ahogarse: un niño, un adulto, un nadador bien entrenado... Y los rescatistas no tienen mucho tiempo para salvar la vida y la cordura de una persona.

Superar la tensión

Cuando una persona se ahoga, el agua entra a sus pulmones. Pero ¿por qué la gente no puede vivir al menos por un corto tiempo extrayendo oxígeno del agua? Para entender esto, averigüemos cómo respira una persona. Los pulmones son como un racimo de uvas, donde los bronquios se ramifican, como brotes, en muchas vías respiratorias (bronquiolos) y están coronados con bayas: los alvéolos. Las fibras que contienen se comprimen y se expanden, permitiendo que el oxígeno y otros gases de la atmósfera entren en los vasos sanguíneos o liberen CO 2.

“Para renovar el aire es necesario realizar un movimiento respiratorio, que involucra los músculos intercostales, el diafragma y parte de los músculos del cuello. Sin embargo, la tensión superficial del agua es mucho mayor que la de las moléculas del interior de la sustancia. se atraen entre sí de manera uniforme debido al hecho de que hay vecinos en todos los lados. Las moléculas en la superficie tienen menos vecinos y se atraen entre sí con más fuerza. Esto significa que para que los pequeños alvéolos atraigan agua hacia sí mismos. Se requiere un esfuerzo muchísimo mayor por parte del complejo muscular que al inhalar aire”, dice el doctor en ciencias médicas Alexey Umryukhin, jefe del departamento de fisiología normal de la Primera Universidad Médica Estatal de Moscú que lleva el nombre de I. M. Sechenov.

Los pulmones adultos contienen entre 700 y 800 millones de alvéolos. Su superficie total es de aproximadamente 90 metros cuadrados. No es fácil romper ni siquiera dos vasos lisos si hay una capa de agua entre ellos. Imagínese cuánto esfuerzo tiene que hacer al inhalar para abrir un área tan grande de alvéolos.

Por cierto, es la fuerza de la tensión superficial la que plantea un gran problema en el desarrollo de la respiración líquida. Puede saturar la solución con oxígeno y seleccionar sus parámetros para debilitar los enlaces entre las moléculas, pero en cualquier caso, la fuerza de tensión superficial seguirá siendo significativa. Los músculos involucrados en la respiración aún requerirán mucho más esfuerzo para empujar la solución hacia los alvéolos y expulsarla de allí. Puede aguantar la respiración líquida durante varios minutos o una hora, pero tarde o temprano los músculos simplemente se cansarán y no podrán hacer frente al trabajo.

No será posible renacer

Los alvéolos de un recién nacido están llenos de una cierta cantidad de líquido amniótico, es decir, están pegados. El niño respira por primera vez y los alvéolos se abren, de por vida. Si el agua entra en los pulmones, la tensión superficial hace que los alvéolos se peguen y se necesita una fuerza enorme para separarlos. Dos, tres, cuatro respiraciones en agua es el máximo para una persona. Todo esto va acompañado de calambres: el cuerpo trabaja al límite, los pulmones y los músculos arden, tratando de exprimirlo todo.

Hay un episodio así en la popular serie "Juego de tronos". Un aspirante al trono es consagrado rey de la siguiente manera: su cabeza se mantiene bajo el agua hasta que deja de tambalearse y muestra signos de vida. Luego sacan el cuerpo a tierra y esperan a que la persona respire, se aclare la garganta y se ponga de pie. Después de lo cual el solicitante es reconocido como un gobernante de pleno derecho. Pero los creadores de la serie embellecieron la realidad: después de una serie de inhalaciones y exhalaciones en el agua, el cuerpo se rinde y el cerebro deja de enviar señales de que es necesario intentar respirar.

La mente es el eslabón débil.

Una persona puede contener la respiración durante tres a cinco minutos. Luego, el nivel de oxígeno en la sangre disminuye, el deseo de respirar se vuelve insoportable y completamente incontrolable. El agua ingresa a los pulmones, pero no contiene suficiente oxígeno para saturar los tejidos. El cerebro es el primero en sufrir la falta de oxígeno. Otras células son capaces de sobrevivir durante algún tiempo gracias a la respiración anaeróbica, es decir, sin oxígeno, aunque producirán 19 veces menos energía que en el proceso aeróbico.

"Las estructuras cerebrales consumen oxígeno de diferentes maneras. La corteza cerebral es particularmente "glotona" hemisferios cerebrales. Es ella quien controla la esfera consciente de actividad, es decir, es responsable de la creatividad, superior funciones sociales, inteligencia. Sus neuronas serán las primeras en consumir sus reservas de oxígeno y morir”, señala el experto.

Si un hombre ahogado vuelve a la vida, es posible que su conciencia nunca vuelva a la normalidad. Por supuesto, mucho depende del tiempo que se pasa bajo el agua, del estado del cuerpo, características individuales. Pero los médicos creen que, en promedio, el cerebro de una persona ahogada muere en cinco minutos.

A menudo, quienes se ahogan quedan discapacitados: permanecen en coma o quedan casi completamente paralizados. Aunque el cuerpo es formalmente normal, el cerebro afectado no puede controlarlo. Esto le sucedió a Malik Akhmadov, de 17 años, quien en 2010 salvó a una niña que se estaba ahogando a costa de su salud. Desde hace siete años, el chico se somete a un curso de rehabilitación tras otro, pero su cerebro no se ha recuperado por completo.

Las excepciones son raras, pero ocurren. En 1974, un niño noruego de cinco años caminó sobre el hielo de un río, se cayó y se ahogó. Fue sacado del agua sólo después de 40 minutos. Los médicos realizaron respiración artificial, masaje cardíaco y la reanimación fue exitosa. El niño permaneció inconsciente durante dos días y luego abrió los ojos. Los médicos lo examinaron y se sorprendieron al comprobar que su cerebro estaba absolutamente normal. Tal vez, agua de hielo ralentizó tanto el metabolismo en el cuerpo del niño que su cerebro parecía estar congelado y no necesitaba oxígeno, como el resto de sus órganos.

Los médicos advierten: si una persona ya se ha sumergido en el agua, el rescatista tiene literalmente un minuto para salvarla. Cuanto más rápido la víctima elimina el agua de los pulmones, provocando reflejo nauseoso, mayores serán las posibilidades de recuperación total. Es importante recordar que una persona que se está ahogando rara vez se traiciona gritando o tratando activamente de mantenerse a flote, simplemente no tiene fuerzas suficientes para ello; Por tanto, si sospecha que algo anda mal, es mejor preguntar si todo está bien y, si no hay respuesta, tomar medidas para salvar a la persona que se está ahogando.

El mago e ilusionista Harry Houdini se hizo famoso por su capacidad de contener la respiración durante tres minutos. Pero hoy en día, los buceadores experimentados pueden contener la respiración durante diez, quince o incluso veinte minutos. ¿Cómo hacen esto los buceadores y cómo entrenarse para contener la respiración durante mucho tiempo?

Mi mejor resultado al contener la respiración en una posición estática no es nada impresionante, creo que son unos 5,5 minutos. Mark Hely, surfista

Parece que tal resultado es simplemente poco realista y Heli simplemente está siendo modesta. Algunos dirán que contener la respiración durante ese período es simplemente imposible, pero esto no es cierto para las personas que practican la "apnea estática".

Este es un deporte en el que el buceador contiene la respiración y “cuelga” bajo el agua sin moverse el mayor tiempo posible. Entonces, para estos buceadores, cinco minutos y medio es realmente un pequeño logro.

En 2001, el famoso apneista Martin Stepanek contuvo la respiración durante ocho minutos y seis segundos. Su récord se mantuvo durante tres años, hasta junio de 2004, cuando el apneista Tom Sietas elevó el listón en 41 segundos desde mejor momento bajo el agua 8:47.

Este récord se ha batido ocho veces (cinco de ellas por el propio Tom Sietas), pero el momento más impresionante hasta la fecha pertenece al apneista francés Stéphane Mifsud. En 2009, Mifsud pasó 11 minutos y 35 segundos bajo el agua.

¿Qué es la apnea estática?

La apnea estática es la única disciplina cronometrada en apnea, pero es la expresión pura del deporte, su fundamento. Aguantar la respiración durante mucho tiempo es importante para todas las demás disciplinas de apnea, tanto en piscina como en aguas abiertas.

Apneista actuando en la disciplina “Dinámica con aletas”, en una competición en Londres, 2009

Los apneistas tienen diferentes disciplinas, como "dinámica con aletas" o sin aletas, donde el buceador tiene que nadar lo más profundo posible bajo el agua, o "sin límites", la disciplina más difícil, en la que el buceador bucea con la ayuda de un carro. lo más profundo que pueda y luego, con la ayuda de la pelota, vuelve a flotar.

Pero ambas disciplinas se basan en la apnea: la capacidad de aguantar el mayor tiempo posible sin aire.

Cambios en el cuerpo

El oxígeno que inhalas ingresa al torrente sanguíneo y es transportado a diferentes tejidos del cuerpo, donde se transforma en energía. Al final de este proceso se forma CO2, que regresa a los pulmones y es expulsado del cuerpo mediante la exhalación.

Cuando contienes la respiración, el oxígeno también se convierte en CO2, pero no tiene adónde ir. Circula por las venas, acidifica la sangre y le indica al cuerpo que es hora de respirar. Primero es ardor en los pulmones y luego fuertes y dolorosos espasmos del diafragma.

Los apneistas pasan años entrenándose para dominar la contención de la respiración y su fisiología cambia gradualmente en el proceso. La sangre de los apneístas se oxida más lentamente que la sangre gente común que inhalan y exhalan reflexivamente a lo largo de sus vidas.

Activación simpática sistema nervioso hace que sus vasos sanguíneos periféricos se contraigan poco después de que dejan de respirar. La sangre rica en oxígeno se almacena en el cuerpo y se redirige desde las extremidades a los órganos más importantes, principalmente el corazón y el cerebro.

Algunos apneístas también practican la meditación para calmar sus corazones. Ralentizan los ritmos naturales y el oxígeno se convierte en dióxido de carbono más lentamente.

La meditación también tiene un efecto calmante en la mente, porque la principal dificultad para contener la respiración reside en la conciencia. Debes saber que tu cuerpo puede existir con el oxígeno que ya tiene e ignorar con éxito la necesidad del cuerpo de respirar.

Esto requiere años de entrenamiento, pero hay otros que son más maneras rápidas para contener la respiración.

"Bombeo bucal" e hiperventilación.

Existe una técnica que los buceadores llaman “almacenamiento de gas” personal o “bombeo de mejillas”.. Fue inventado hace mucho tiempo por pescadores buceadores. El método incluye la mayoría respiración profunda, utilizando los músculos de la boca y la faringe para aumentar el suministro de aire.

La persona llena completamente los pulmones de aire y luego utiliza los músculos de la faringe para bloquear el acceso y que el aire no se escape. Después de esto, aspira aire hacia la boca y, al cerrarla, utiliza los músculos de las mejillas para empujar aire adicional hacia los pulmones. Repitiendo esta respiración 50 veces, un buceador puede aumentar su capacidad pulmonar en tres litros.

En 2003, se realizó un estudio para medir la capacidad pulmonar de los buceadores y se obtuvieron los siguientes resultados: el "bombeo de mejillas" aumenta la capacidad pulmonar de 9,28 litros a 11,02.

La capacidad pulmonar también puede variar de persona a persona. La capacidad pulmonar aproximada de una mujer es de cuatro litros, de un hombre, seis, pero puede ser más. Por ejemplo, el famoso apneista Herbert Nitsch tenía una capacidad pulmonar de 14 litros.

Hay otra forma: la hiperventilación de los pulmones., que suelen utilizar los buceadores. Este método le permite eliminar el dióxido de carbono del cuerpo y llenarlo de oxígeno. La versión más extrema de esta técnica consiste en respirar sólo oxígeno durante 30 minutos antes de bucear.

El aire contiene sólo un 21% de oxígeno, por lo que si respiras aire atmosférico antes de bucear, tendrás menos oxígeno en tu cuerpo que si inhalas oxígeno puro.

Fue esta técnica la que permitió al mago David Blaine batir el récord mundial de contener la respiración en 2008, aguantando sin aire durante 17 minutos y 4 segundos. Con su ayuda, Stig Severinesen batió este récord en 2012 con un tiempo de 22 minutos.

A diferencia de la “apnea estática”, en la que no se permite respirar oxígeno puro antes de bucear, Guinness World Records no es tan estricto, razón por la cual el récord de 22 minutos ahora se considera una primicia mundial.

Peligros de la apnea

Pero todas estas técnicas y entrenamiento son peligrosos a su manera. Contener la respiración durante mucho tiempo y privar al cuerpo de oxígeno puede tener un efecto negativo en la salud, y la hiperventilación puede provocar la pérdida del conocimiento y otros riesgos. En cuanto al método de bombeo bucal, puede provocar rotura pulmonar.

Y por este motivo, los apneístas no entrenan solos, sólo bajo supervisión. Incluso cuando están en aguas poco profundas, porque no importa a qué profundidad te encuentres si estás inconsciente.

Así que, si decides practicar aguantar la respiración, es mejor que no lo hagas solo, nunca se sabe lo que puede pasar.