Det er sjovt, hvordan tilfældige små fakta bliver hængende i mit hoved, selv efter mange år. Da jeg gik i ottende klasse, lavede jeg en rapport til min naturfagsklasse om Pascals lov, en beskrivelse af den måde, som væsker opfører sig på i et lukket system (og grundlaget for bl.a. al hydraulik). I forbindelse med min research i forbindelse med projektet stødte jeg på en lille oplysning, der overraskede min 13-årige hjerne: ordet væske er ikke et synonym for væske; en væske kan være en væske eller en gas. Virkelig? Jeg har indåndet en væske hele mit liv? Jeg kunne bare ikke komme over det. Det kunne mine venner heller ikke – jeg troede, at mine endeløse opremsninger af trivialiteter fik mig til at se klogere ud, men de fandt det irriterende.
År senere læste jeg en Star Trek-roman, hvor besætningen på Enterprise mødte en race af humanoide væsener, der indåndede en væske; bogen gjorde sig meget umage med at beskrive, hvordan den oplevelse var for et af de mennesker, der skulle interagere med dem. Selv om denne fiktive væske var kompatibel med menneskers lunger, var det psykologiske chok ved at indånde en væske ret voldsomt. Senere dukkede det samme koncept op i filmen The Abyss fra 1989 og i Dan Browns roman The Lost Symbol fra 2009, blandt andre steder. Men hey, det er jo bare science fiction, ikke? Forbløffende nok kan mennesker faktisk indånde visse meget specielle væsker.
Væske-tænkning
For at en væske kan fungere for menneskers åndedræt, skal den udføre to hovedfunktioner ekstremt godt: at levere ilt til lungerne og fjerne kuldioxid. Luft gør naturligvis begge dele; det samme gør nogle andre kombinationer af gasser (som f.eks. dem, der anvendes til dykning). Men det er rimeligt at tro, at nogle væsker kan være i stand til at gøre det samme. De første eksperimenter med respiration af en væske fandt sted i 1960’erne. Man fik mus til at indånde en saltvandsopløsning med en høj koncentration af opløst ilt. Musene overlevede et stykke tid, men selv om opløsningen leverede nok ilt, var den ineffektiv til at fjerne kuldioxid; med tiden forårsagede den også skader på lungerne.
Et par år senere begyndte forskerne at eksperimentere med perfluorcarboner, eller perfluorerede kulbrinter – væsker i lighed med freon, der (på trods af at de er uvenlige for ozonlaget, når de fordamper) er i stand til at opløse både ilt og kuldioxid let. De første resultater var meget bedre end med de iltede saltvandsløsninger, og musene var i stand til at vende tilbage til normal gasånding bagefter. I løbet af de næste årtier blev formlerne for åndbare perfluorcarboner (PFC’er) yderligere forfinet. Den bedst kendte væske af denne art hedder perflubron, også kendt under varemærket LiquiVent. Perflubron er en klar, olieagtig væske med dobbelt så stor massefylde som vand. Den er i stand til at transportere mere end dobbelt så meget ilt pr. volumenenhed som luft. Og den er inaktiv, så det er usandsynligt, at den skader lungevævet. Da det har et meget lavt kogepunkt, kan det hurtigt og nemt fjernes fra lungerne ved fordampning.
Du tænker måske: Det er fantastisk, at mennesker kan indånde en væske, men hvorfor skulle nogen have lyst til det?
Divers Uses
Den primære anvendelse af flydende vejrtrækning er medicinsk behandling af visse lungeproblemer. F.eks. har børn, der fødes for tidligt, ofte underudviklede lunger. Da perflubron kan transportere mere ilt end luft, kan det hjælpe med at lindre åndedrætsbesvær, indtil lungerne er i stand til at fungere med almindelig luft. Men det er også blevet brugt til voksne med akut åndedrætssvigt, hvad enten det skyldes sygdom, traumer, forbrændinger eller indånding af røg, vand eller andre giftstoffer. Væsken tilskynder kollapsede alveoler til at åbne sig, skyller forurenende stoffer ud og giver en bedre udveksling af ilt og kuldioxid for lunger, der ikke er fuldt funktionsdygtige. Ved klinisk brug fyldes lungerne normalt ikke helt med væsken; i stedet anvendes væskeventilation normalt sammen med konventionel gasventilation.
En anden potentiel anvendelse af væskeånding er i forbindelse med dykning. Normalt skal dykkere indånde gasser under højt tryk for at forhindre, at deres lunger kollapser dybt under vandet, men dette kræver dekompression på vej op og indebærer risiko for nitrogennarkose og mange andre problemer. Hvis lungerne i stedet blev fyldt med en væske, ville de fleste af disse problemer simpelthen forsvinde. Dette ville i teorien gøre det muligt for dykkere at nå større dybder, stige hurtigere op og opleve noget lavere risici. På trods af det, vi ser i filmene, er denne teknik endnu ikke klar til den bedste tid, men med fremskridt inden for udstyr, væskeformler og træning vil flydende åndedræt en dag kunne ændre dykningens karakter dramatisk. Den kunne også anvendes til at hjælpe med at beskytte mod høje G-kræfter under rumrejser.
For alle disse fantastiske fordele indebærer flydende vejrtrækning stadig en stor vanskelighed: Det er meget sværere for menneskets lunger at flytte væske ind og ud, end det er at indånde luft. Selv om perflubron er så meget bedre end luft til at transportere ilt og kuldioxid, kan denne fordel gå tabt, hvis man ikke cirkulerer det hurtigt nok. Uden brug af en mekanisk respirator vil dette især være problematisk for en syg person, og selv en dykker i topform kan blive udmattet af en så besværlig vejrtrækning under et dybt og anstrengende dyk. Så jeg vil ikke lægge planer om at leve på bunden af en PFC-fyldt swimmingpool, men det er bestemt spændende at tænke på, at en lunge fuld af væske kan forhindre mig i at drukne.
Note: Dette er en opdateret version af en artikel, der oprindeligt blev vist på Interesting Thing of the Day den 24. maj 2005.