Es curiosa la forma en que pequeños datos aleatorios se me quedan grabados en la cabeza, incluso después de muchos años. Cuando estaba en octavo grado, hice un informe para mi clase de ciencias sobre la Ley de Pascal, una descripción del comportamiento de los fluidos en un sistema cerrado (y la base de toda la hidráulica, entre otras cosas). En el transcurso de la investigación de ese proyecto me encontré con un pequeño dato que dejó boquiabierto a mi hijo de 13 años: la palabra fluido no es un sinónimo de líquido; un fluido puede ser un líquido o un gas. ¿De verdad? ¿He estado respirando un fluido toda mi vida? No podía superarlo. Tampoco mis amigos; creía que mis interminables recitaciones de trivialidades me hacían parecer más inteligente, pero a ellos les resultaba molesto.
Años más tarde, leí una novela de Star Trek en la que la tripulación del Enterprise se encontraba con una raza de seres humanoides que respiraban un líquido; el libro se esforzaba en describir cómo era esa experiencia para uno de los humanos que tenía que interactuar con ellos. Aunque este líquido ficticio era compatible con los pulmones humanos, el choque psicológico de respirar un líquido era bastante intenso. Más tarde, el mismo concepto apareció en la película de 1989 El abismo, así como en la novela de Dan Brown de 2009 El símbolo perdido, entre otros lugares. Pero bueno, todo eso es sólo ciencia ficción, ¿no? Aunque parezca increíble, los seres humanos pueden respirar ciertos líquidos muy especiales.
Pensamiento en fluidos
Para que cualquier fluido funcione en la respiración humana, tiene que realizar dos funciones principales muy bien: llevar oxígeno a los pulmones y eliminar el dióxido de carbono. Evidentemente, el aire cumple ambas funciones, al igual que otras combinaciones de gases (como las utilizadas en el buceo). Pero es razonable pensar que algunos líquidos pueden hacer lo mismo. Los primeros experimentos sobre la respiración de un líquido tuvieron lugar en la década de 1960. Se hizo respirar a ratones una solución salina con una alta concentración de oxígeno disuelto. Los ratones sobrevivieron durante un tiempo, pero aunque la solución suministraba suficiente oxígeno, era ineficaz para eliminar el dióxido de carbono; con el tiempo, también causó daños en los pulmones.
Unos años más tarde, los investigadores comenzaron a experimentar con los perfluorocarbonos, o hidrocarburos perfluorados, líquidos similares al freón que (a pesar de ser poco amigables con la capa de ozono cuando se evaporan) son capaces de disolver tanto el oxígeno como el dióxido de carbono con facilidad. Los resultados iniciales fueron mucho mejores que con las soluciones salinas oxigenadas, y los ratones pudieron volver a respirar normalmente el gas después. En las décadas siguientes, las fórmulas de los perfluorocarbonos (PFC) respirables se fueron perfeccionando. El líquido más conocido de este tipo se llama perflubron, también conocido por la marca LiquiVent. El perflubrón es un líquido transparente y aceitoso con una densidad dos veces mayor que la del agua. Tiene la capacidad de transportar más del doble de oxígeno por unidad de volumen que el aire. Y es inerte, por lo que es poco probable que dañe los tejidos pulmonares. Como tiene un punto de ebullición muy bajo, puede eliminarse de los pulmones rápida y fácilmente por evaporación.
Es posible que piense: es estupendo que los seres humanos puedan respirar un líquido, pero ¿por qué querría alguien hacerlo?
Usos de los buzos
La principal aplicación de la respiración líquida es el tratamiento médico de ciertos problemas pulmonares. Por ejemplo, los bebés nacidos prematuramente suelen tener pulmones poco desarrollados. Como el perflubron puede transportar más oxígeno que el aire, puede ayudar a aliviar los problemas respiratorios hasta que los pulmones puedan funcionar con aire normal. Pero también se ha utilizado en adultos con insuficiencia respiratoria aguda, ya sea por enfermedad, traumatismo, quemaduras o inhalación de humo, agua u otras toxinas. El líquido favorece la apertura de los alvéolos colapsados, elimina los contaminantes y proporciona un mejor intercambio de oxígeno y dióxido de carbono a los pulmones que no son totalmente funcionales. En el uso clínico, los pulmones no suelen llenarse completamente con el líquido; en su lugar, la ventilación líquida suele utilizarse junto con la ventilación de gas convencional.
Otro uso potencial de la respiración líquida es el buceo. Normalmente, los buceadores deben respirar gases fuertemente presurizados para evitar que sus pulmones se colapsen a gran profundidad, pero esto requiere una descompresión al subir y conlleva el riesgo de narcosis por nitrógeno y otros numerosos problemas. Si los pulmones se llenaran de un líquido, la mayoría de esos problemas desaparecerían. En teoría, esto permitiría a los buceadores alcanzar mayores profundidades, ascender más rápidamente y experimentar riesgos algo menores. A pesar de lo que vemos en las películas, esta técnica aún no está preparada para el momento estelar, pero con los avances en el equipo, las fórmulas de los fluidos y la formación, la respiración líquida podría cambiar algún día la naturaleza del buceo de forma drástica. También podría tener una aplicación para ayudar a protegerse de las fuerzas G elevadas durante los viajes espaciales.
Por todas estas increíbles ventajas, la respiración líquida sigue presentando una gran dificultad: a los pulmones humanos les resulta mucho más difícil introducir y extraer líquido que respirar aire. Aunque el perflubron es mucho mejor que el aire para transportar oxígeno y dióxido de carbono, esa ventaja puede perderse si no se hace circular con suficiente rapidez. Sin el uso de un ventilador mecánico, esto va a ser especialmente problemático para alguien que esté enfermo, e incluso un buceador en las mejores condiciones podría agotarse por una respiración tan laboriosa durante una inmersión profunda y extenuante. Así que no haré planes para vivir en el fondo de una piscina llena de PFC, pero ciertamente es intrigante pensar que un pulmón lleno de líquido podría evitar que me ahogara.
Nota: Esta es una versión actualizada de un artículo que apareció originalmente en La cosa interesante del día el 24 de mayo de 2005.