Течно дишане. Дълбоко дишане

Течната дихателна система, разработена от Фондацията за напреднали изследвания (FPI), ще помогне на водолазите бързо да се издигнат на повърхността без декомпресионна болест. Антропоморфният робот Федор ще участва в изпитанията на нов руски космически кораб и може да помогне на Росатом при обезвреждането на ядрените отпадъци. На дъното на Марианската падина ще бъде тествана подводница с изключителна дълбочина. Виталий Давидов, председател на Научно-техническия съвет на фонда, разказа пред "Известия" за проектите на FPI.

- Колко проекта са реализирани от фонда и кои от тях бихте откроили?

Имаме около 50 проекта в различни етапи на изпълнение. Още 25 завършени. Получените резултати се прехвърлят или се прехвърлят на клиенти. Създадени са технологични демонстратори, получени са около 400 резултата от интелектуалната дейност. Обхватът на темите - от гмуркане до дъното на Марианската падина до космоса.

От реализираните проекти могат да се назоват например тестовете на ракетен детонационен двигател, успешно проведени миналата година съвместно с водещото предприятие за изграждане на ракетни двигатели НПО Енергомаш. В същото време за първи път в света фондацията получи стабилен режим на работа на детонатор на реактивен двигател. Ако първият е предназначен за космически технологии, то вторият е за авиацията. Хиперзвуковите самолети, използващи такива системи, ще се сблъскат с много проблеми. Например при високи температури. Фондът намира решение на тези проблеми, използвайки ефекта на топлинното излъчване - преобразуването на топлинната енергия в електрическа. Всъщност ние получаваме електричество за захранване на системите на апарата и същевременно за охлаждане на елементите на корпуса и двигателя.

- Един от най известни проектиФонда - робот Федор. Готово ли е?

– Да, работата по Fedor е завършена. Резултатите вече се предават на Министерството на извънредните ситуации. Освен това се оказа, че се интересуват не само от Министерството на извънредните ситуации, но и от други министерства, както и от държавни корпорации. Мнозина вероятно са чували, че технологиите на Федор ще бъдат използвани от Роскосмосза създаване на тестов робот, който ще лети на нов руски пилотиран космически кораб"Федерация". Росатом прояви голям интерес към робота. Той се нуждае от технологии, които осигуряват възможност за работа в опасни за хората условия. Например при изхвърляне на ядрени отпадъци.

- Може ли Fedor да се използва за спасяване на екипажи на подводници, за изследване на потънали кораби?

Технологиите, получени по време на създаването на Fedor, могат да се използват за различни цели. Фондът изпълнява редица проекти, свързани с подводни необитаеми апарати. И по принцип в тях могат да бъдат интегрирани технологии за антропоморфни роботи. По-специално, планира се да се създаде подводно превозно средство за работа на екстремни дълбочини. Възнамеряваме да го тестваме в Марианската падина. В същото време не е лесно да потънете на дъното, както нашите предшественици, а да осигурите възможност за движение в придънната зона и извършване научно изследване. Никой още не е правил това.

В САЩ се разработва четириног робот за превоз на стоки BigDog. Правят ли се подобни разработки във FPI?

Що се отнася до пешеходните платформи за превоз на товари или боеприпаси, фондът не извършва такава работа. Но някои от организациите, с които си сътрудничим, по собствена инициатива се занимаваха с такива разработки. Въпросът дали такъв робот е необходим на бойното поле остава открит. В повечето случаи е по-изгодно да се използват колесни или верижни превозни средства.

- Какви роботизирани платформи се създават във FPI, освен Fedor?

Ние разработваме цял набор от платформи за различни цели. Това са наземни, въздушни и морски роботи. Изпълнение на задачи по разузнаване, транспортиране на стоки, както и способен да води борба. Едно от направленията на работа в тази област е определянето на появата и развитието на методите за използване на дронове, включително групови. Смятам, че ако всичко продължи със същите темпове, в близко бъдеще ще има значително разширяване на използването на дронове, включително за решаване на бойни задачи.

- FPI разработва атмосферен спътник "Бухал" - голям електрически самолет. Как вървят тестовете му?

-Приключиха тестовете на демонстратора на безпилотния летателен апарат "Сова". Дълъг полет се проведе на височина около 20 хиляди м. За съжаление апаратът попадна в зона на силна турбуленция и беше сериозно повреден. Но по това време вече бяхме получили всички необходими данни, бяхме убедени както в перспективността на самата посока на изследване, така и в правилността на избраните дизайнерски решения.. Натрупаният опит ще бъде използван при създаването и тестването на пълноразмерен апарат.

Предприятие "Роскосмос" NPO им. Лавочкина провежда подобна разработка - създава атмосферен спътник "Аист". Следите ли развитието на конкурентите?

Наясно сме с тези работи, поддържаме връзка с разработчиците на Aist. Тук не става въпрос за конкуренция, а за взаимно допълване.

Могат ли такива апарати да се използват в арктическата зона, където няма комуникация и инфраструктура за чести излитания и кацания?

Трябва да се има предвид, че през пролетта и есента, и още повече през полярната нощ, „атмосферният спътник“ може просто да не получи енергията, необходима за зареждане на батериите. Това ограничава приложението му.

Наскоро технологиите за течно дишане бяха демонстрирани на обществеността - дакелите се потапят в специална, богата на кислород течност. Демонстрацията на "удавяне" предизвика вълна от протести. Ще продължи ли работата в тази посока и след това?

-Работата по течно дишане продължава. Въз основа на нашето развитие могат да бъдат спасени хиляди животи. И говорим сине само за подводничари, които благодарение на течното дишане ще могат бързо да се издигнат на повърхността без последствия под формата на декомпресионна болест. Има редица белодробни заболявания и наранявания, които могат да бъдат успешно лекувани с дишане с течност. Има интересни перспективи за използването на технологията за течно дишане за бързо охлаждане на тялото, когато е необходимо да се забавят процесите, протичащи в него.Сега това става чрез външно охлаждане или чрез въвеждане на специален разтвор в кръвта. Можете да направите същото, но по-ефективно, като напълните белите дробове с охладена дихателна смес.

Антон Тоншин, ръководител на лабораторията на FPI за създаване на течно дишане, с дакел на име Николас, с помощта на който учените от Advanced Research Foundation (FPI) проучиха възможностите за течно дишане

Трябва да се отбележи, че няма вреда за здравето на животните, участващи в тези експерименти. Всички "експериментатори" са живи.Част от тях се съхраняват в лабораторията, където се следи състоянието им. Много от тях са станали любимци на служителите, но състоянието им също се следи периодично от нашите специалисти. Резултатите от наблюденията показват липсата негативни последицитечно дишане. Технологията е отработена и се премина към създаването на специални устройства за практическото й прилагане.

- Кога ще започнете да изучавате течното дишане при хората?

Теоретично ние сме готови за такива експерименти, но за да ги започнем, е необходимо понесъздаване и разработване на подходящо оборудване.

По едно време FPI разработи софтуерна платформа за проектиране на различно оборудване, предназначена да замени чужд софтуер. Използвано ли е някъде?

Работата по създаването на унифицирана среда за руския инженерен софтуер "Гербариум" наистина е завършена. Сега се разглежда въпросът за използването му в Росатом и Роскосмос - за проектиране на обещаващи образци на продукти от ядрената индустрия, както и ракетно-космическа техника.

- Фондът работи ли в областта на технологиите за добавена реалност?

-Да, фондът извършва такава работа - по-специално, заедно с KamAZ. Една от нашите лаборатории създаде прототип на очила с добавена реалност, които осигуряват контрол върху сглобяването на компоненти за автомобил. Програмата ви казва каква част да вземете и къде да я инсталирате. Ако операторът извърши неправилни действия, например се отклони от установения ред на сглобяване на продукта или неправилно инсталира елементите му, се чува звуково известие за грешна стъпка и на очилата се показва информация за грешката.В същото време се записва фактът на неправилни действия или дори техен опит електронен журнал. В резултат на това трябва да се създаде система, която изключва възможността за неправилно сглобяване. В бъдеще възнамеряваме да развием тази система в посока миниатюризация, да заменим очилата с по-модерни устройства.

перспективи Информатикасега се свързва с развитието на квантовите компютри, а информационната сигурност - с квантовата криптография. FPI развива ли тези области?

Фондацията се занимава с въпроси, свързани с квантовите изчисления, създаването на подходяща елементна база. Що се отнася до квантовата комуникация, всички са запознати с опита на китайските колеги. Но ние не стоим на едно място.

Още през есента на 2016 г. FPI и Rostelecom предоставиха квантово предаване на информация по оптичен кабел между Ногинск и Павловски Посад. Експериментът беше успешен. Днес вече можете да говорите на квантов телефон. Важна характеристика на квантовия трансфер на информация е невъзможността за нейното прихващане.

В хода на горния експеримент е осигурена квантова комуникация на разстояние от около 30 км. Технически няма проблеми да се реализира на по-голям обхват. Готвим се да проведем комуникационна сесия по атмосферния канал. Работим върху възможността за експеримент за квантова комуникация от космоса, използвайки потенциала на Международната космическа станция.

МОСКВА, 25 декември - РИА Новости, Татяна Пичугина.Откакто Фондацията за напреднали изследвания (FPI) одобри проекта за течно дишане през 2016 г., обществеността силно се интересува от успеха му. Скорошна демонстрация на възможностите на тази технология буквално взриви интернет. На среща между вицепремиера Дмитрий Рогозин и президента на Сърбия Александър Вучич дакелът е бил потопен за две минути в аквариум със специална течност, наситена с кислород. След процедурата кучето, по думите на вицепремиера, е живо и здраво. Каква беше тази течност?

"Учените са синтезирали вещества, които не съществуват в природата - перфлуоровъглеводороди, в които междумолекулните сили са толкова малки, че се смятат за нещо междинно между течност и газ. Те разтварят кислорода в себе си 18-20 пъти повече от водата", казват от доктор на медицинските науки Евгений Майевски, професор, ръководител на лабораторията по енергетика на биологичните системи в Института по теоретична и експериментална биофизика на Руската академия на науките, един от създателите на перфторан, така наречената синя кръв. Работи върху медицински приложения на перфлуоровъглеводороди от 1979 г.

При парциално налягане от една атмосфера само 2,3 милилитра кислород се разтварят в 100 милилитра вода. При същите условия перфлуорвъглеродите могат да съдържат до 50 милилитра кислород. Това ги прави потенциално дишащи.

"Например, когато се гмуркате на дълбочина на всеки 10 метра, налягането се увеличава с поне една атмосфера. В резултат на това гърдите и белите дробове ще се свият до такава степен, че ще стане невъзможно да се диша в газова среда. И ако има течност, пренасяща газ в белите дробове, това е от съществено значение по-голяма плътностотколкото въздух и дори вода, те ще могат да функционират. Кислородът може да бъде разтворен в перфлуоровъглеводороди без примес на азот, който е изобилен във въздуха и чието разтваряне в тъканите е една от най-значимите причини за декомпресионна болест при издигане от дълбочина“, продължава Майевски.

Кислородът ще влезе в кръвта от течността, която изпълва белите дробове. Той може също така да разтвори въглеродния диоксид, пренасян в кръвта.

Принципът на течното дишане е перфектно усвоен от рибите. Хрилете им пропускат колосален обем вода, отнемат разтворения там кислород и го предават на кръвта. Човекът няма хриле и цялата обмяна на газ се извършва през белите дробове, чиято повърхност е около 45 пъти по-голяма от повърхността на тялото. За да прокараме въздух през тях, ние вдишваме и издишваме. За това ни помагат дихателните мускули. Тъй като перфлуорвъглеродите са по-плътни от въздуха, дишането на повърхността с тяхна помощ е много проблематично.

"Това е науката и изкуството да се избират такива перфлуоровъглеводороди, за да се улесни работата на дихателните мускули и да се предотврати увреждането на белите дробове. Много зависи от продължителността на процеса на дишане на течността, от това дали се случва насила или спонтанно", заключава изследователят .

Въпреки това, няма фундаментални пречки човек да диша течност. Евгений Майевски вярва, че руските учени ще донесат демонстрираната технология до практическо приложениепрез следващите няколко години.

От реанимация до спасяване на подводничари

Учените започнаха да разглеждат перфлуоровъглеводородите като алтернатива на дихателните газови смеси в средата на миналия век. През 1962 г. холандският изследовател Йоханес Килстра публикува "От мишките като риби", който описва експеримент с гризач, поставен в кислороден физиологичен разтвор при налягане от 160 атмосфери. Животното остава живо 18 часа. Тогава Килстра започва да експериментира с перфлуоровъглеводороди и още през 1966 г. в Детската болница в Кливланд (САЩ) физиологът Леланд С. Кларк се опитва да ги използва за подобряване на дишането на новородени с кистозна фиброза. Това е генетично заболяване, при което детето се ражда с недоразвити бели дробове, алвеолите му колабират, което пречи на дишането. Белите дробове на такива пациенти се промиват с кислороден физиологичен разтвор. Кларк реши, че е по-добре да го направи с течност, съдържаща кислород. Впоследствие този изследовател направи много за развитието на течното дишане.

В началото на 70-те години СССР се заинтересува от "дишащата" течност, до голяма степен благодарение на ръководителя на лабораторията на Ленинградския научно-изследователски институт по кръвопреливане Зоя Александровна Чаплыгина. Този институт стана един от лидерите в проекта за създаване на кръвни заместители - носители на кислород на базата на емулсии на перфлуоровъглеводороди и разтвори на модифициран хемоглобин.

Феликс Белоярцев и Халид Хапий активно работиха върху използването на тези вещества за промиване на белите дробове в Института по сърдечно-съдова хирургия.

„В нашите експерименти белите дробове на малки животни пострадаха донякъде, но всички те оцеляха“, спомня си Евгений Майевски.

Дихателната система с помощта на течност е разработена по затворена тема в институтите на Ленинград и Москва, а от 2008 г. - в катедрата по аерохидродинамика на Самарския държавен аерокосмически университет. Изработиха капсула тип "Русалка" за практикуване на течно дишане при аварийно спасяване на водолази от големи дълбочини. От 2015 г. разработката се тества в Севастопол по темата Terek, подкрепена от FPI.

Наследството на ядрения проект

Перфлуоровъглеродите (перфлуорвъглеводороди) са органични съединения, в които всички водородни атоми са заменени с флуорни атоми. Това се подчертава от латинския префикс "per-", което означава пълнота, цялост. Тези вещества не се срещат в природата. Те са се опитвали да бъдат синтезирани в края на XIXвек, но наистина успяха едва след Втората световна война, когато бяха необходими за ядрената индустрия. Производството им в СССР е създадено от академик Иван Лудвигович Кнунянц, основател на лабораторията по органофлуорни съединения в Икономическия институт на Руската академия на науките.

„Перфлуорвъглеводородите се използват в технологията за получаване на обогатен уран. В СССР техният най-голям разработчик беше Държавен институтприложна химия в Ленинград. В момента те се произвеждат в Кирово-Чепецк и Перм“, казва Майевски.

Външно течните перфлуорвъглеводороди приличат на вода, но са значително по-плътни. Те не реагират с основи и киселини, не се окисляват и се разлагат при температури над 600 градуса. Всъщност те се считат за химически инертни съединения. Благодарение на тези свойства перфлуоровъглеродните материали се използват в реанимацията и регенеративната медицина.

"Има такава операция - бронхиален лаваж, когато човек под анестезия се измива с един бял дроб, а след това с друг. В началото на 80-те години заедно с волгоградския хирург А. П. Савин стигнахме до извода, че тази процедура е най-добре да се направи с перфлуоровъглеводород под формата на емулсия", - дава пример Евгений Майевски.

Тези вещества се използват активно в офталмологията, за ускоряване на зарастването на рани, при диагностицирането на заболявания, включително рак. AT последните годиниметодът за ЯМР диагностика с помощта на перфлуоровъглероди се развива в чужбина. У нас тези изследвания се провеждат успешно от екип учени от Московския държавен университет. М. В. Ломоносов под ръководството на академик Алексей Хохлов, INEOS, ИТЕБ РАН и ИЕП (Серпухов).

Невъзможно е да не споменем факта, че тези вещества се използват за производство на масла, смазочни материали за системи, работещи при високи температури, включително реактивни двигатели.

Това вероятно е клише научна фантастика: малко вискозно вещество навлиза много бързо в костюма или капсулата и главен геройвнезапно открива за себе си колко бързо губи остатъка от въздуха от собствените си бели дробове и вътрешностите му са пълни с необичайна течност от нюанс на лимфа до кръв. Накрая дори се паникьосва, но инстинктивно отпива няколко глътки или по-скоро въздиша и с изненада открива, че може да диша тази екзотична смес така, сякаш диша обикновен въздух.

Толкова ли сме далеч от осъзнаването на идеята за течно дишане? Възможно ли е да се диша течна смес и има ли реална нужда от това?
Има три обещаващи начина за използване на тази технология: медицина, гмуркане на големи дълбочини и астронавтика.

Налягането върху тялото на водолаза се увеличава на всеки десет метра с една атмосфера. Поради рязко намаляване на налягането може да започне декомпресионна болест, с проявите на която разтворените в кръвта газове започват да кипят с мехурчета. Също така при високо налягане е възможно отравяне с кислород и наркотичен азот. Всичко това се бори с помощта на специални дихателни смеси, но те не дават никакви гаранции, а само намаляват вероятността от неприятни последици. Разбира се, можете да използвате водолазни костюми, които поддържат натиск върху тялото на водолаза и неговата дихателна смес точно до една атмосфера, но те от своя страна са големи, обемисти, затрудняват движението и също са много скъпи.

Течното дишане може да осигури трето решение на този проблем, като същевременно поддържа мобилността на еластичните неопренови костюми и ниските рискове на твърдите костюми. Дихателната течност, за разлика от скъпите дихателни смеси, не насища тялото с хелий или азот, така че също няма нужда от бавна декомпресия, за да се избегне декомпресионна болест.

В медицината течно дишанеможе да се използва при лечението на недоносени бебета, за да се избегне увреждане на недоразвитите бронхи на белите дробове от налягането, обема и концентрацията на кислород във въздуха на вентилаторите. Изборът и тестването на различни смеси, за да се гарантира оцеляването на недоносен плод, започва още през 90-те години. Възможно е да се използва течна смес при пълно спиране или частична дихателна недостатъчност.

Космическият полет е свързан с големи претоварвания, а течностите разпределят налягането равномерно. Ако човек е потопен в течност, тогава по време на претоварване натискът ще премине към цялото му тяло, а не към конкретни опори (облегалки на столове, предпазни колани). Този принцип е използван за създаването на g-костюма Libelle, който е твърд скафандър, пълен с вода, който позволява на пилота да остане в съзнание и ефективен дори при g-сили над 10 g.

Този метод е ограничен от разликата в плътността между тъканта на човешкото тяло и използваната течност за потапяне, така че границата е 15-20 g. Но можете да отидете по-далеч и да напълните белите дробове с течност, близка по плътност до водата. Астронавт, който е напълно потопен в течност и дишаща течност, ще почувства сравнително малко ефекта от изключително високи g-сили, тъй като силите в течността са разпределени равномерно във всички посоки, но ефектът все пак ще се дължи на различна плътносттъканите на тялото му. Лимитът ще остане, но ще бъде висок.

Първите експерименти с течно дишане са проведени през 60-те години на миналия век върху лабораторни мишки и плъхове, които са били принудени да вдишват физиологичен разтвор с високо съдържание на разтворен кислород. Тази примитивна смес позволила на животните да оцелеят известно време, но не успяла да отстрани въглеродния диоксид, така че белите дробове на животните били непоправимо увредени.

По-късно започва работа с перфлуоровъглероди и техните първи резултати са много по-добри от тези от експериментите със саламура. Перфлуоровъглеродите са органична материя, в който всички водородни атоми са заменени с флуорни атоми. Перфлуоровъглеродните съединения имат способността да разтварят както кислорода, така и въглеродния диоксид, те са много инертни, безцветни, прозрачни, не могат да увредят белодробната тъкан и не се абсорбират от тялото.

Оттогава дихателните течности са подобрени, като най-модерното решение до момента се нарича перфлуброн или "Liquivent" (търговско наименование). Тази маслоподобна прозрачна течност с плътност два пъти по-голяма от тази на водата има много полезни качества: може да пренася два пъти повече кислород от обикновения въздух, има ниска точка на кипене, така че след употреба окончателното й отстраняване от белите дробове се извършва чрез изпаряване . Алвеолите под въздействието на тази течност се отварят по-добре и веществото получава достъп до тяхното съдържание, което подобрява обмена на газове.

Белите дробове могат да се напълнят напълно с течност, което ще изисква мембранен оксигенатор, нагревателен елемент и принудителна вентилация. Но в клиничната практика най-често те не правят това, а използват течно дишане в комбинация с конвенционална газова вентилация, като запълват белите дробове с перфлуброн само частично, приблизително 40% от общия обем.

Кадър от филма Бездната, 1989 г

Какво ни пречи да използваме течно дишане? Дихателната течност е вискозна и лошо отстранява въглеродния диоксид, така че ще е необходима принудителна вентилация на белите дробове. За премахване на въглеродния диоксид от обикновен човекс тегло 70 килограма ще е необходим поток от 5 литра в минута или повече и това е много, като се има предвид високият вискозитет на течностите. При физическа дейностнеобходимото количество поток само ще се увеличи и е малко вероятно човек да може да премести 10 литра течност на минута. Белите ни дробове просто не са предназначени да дишат течности и не са в състояние да изпомпват такива обеми сами.

Използване положителни чертидишането на течности в авиацията и космонавтиката също може завинаги да остане мечта - течността в белите дробове за g-костюм трябва да има плътността на водата, а перфлубронът е два пъти по-тежък.

Да, белите ни дробове са технически способни да „дишат“ определена смес, богата на кислород, но за съжаление можем да го направим само за няколко минути в момента, защото дробовете ни не са достатъчно силни, за да циркулират дихателната смес за продължителни периоди от време . Ситуацията може да се промени в бъдеще, остава само да насочим надеждите си към изследователите в тази област.

Дмитрий Рогозин показа на сръбския президент Александър Вучич последните руски разработки. Сред тях е проектът за течно дишане. За Вучич беше направена демонстрация на дакел, поставен в резервоар с течност и след няколко секунди в нова среда тя започна да диша. Тази система ще помогне на моряците на потънал кораб или на хората с изгаряния на белите дробове да дишат. Как изобщо е възможно да се диша течност?

Това е само една от разработките, създадени със съдействието на създадения държавен фонд за напреднали изследвания. Специализира в революционни изследвания в различни области на науката и технологиите.

За да стане ясно защо откритието се нарича истински пробив. В края на 80-те дишането с течност се смяташе за научна фантастика. Използван е от героите на филма на американския режисьор Джеймс Камерън "Бездната". И дори на снимката се наричаше експериментална разработка.

Отдавна се опитват да научат хората и животните да дишат течност. Първите опити през 60-те години бяха неуспешни, опитните мишки не живееха много дълго. При хора техниката на течна белодробна вентилация е тествана само веднъж в Съединените щати, за да се спасят недоносени бебета. Нито едно от трите бебета обаче не може да бъде реанимирано.

Тогава перфторанът се използва за доставяне на кислород в белите дробове, използва се и като кръвен заместител. Основният проблем беше, че тази течност не можеше да бъде достатъчно пречистена. Въглеродният диоксид е слабо разтворен в него и е необходима принудителна вентилация на белите дробове за продължително дишане. В покой човек със средно телосложение със среден ръст трябваше да премине през себе си 5 литра течност в минута, с натоварвания - 10 литра в минута. Белите дробове не са пригодени за такива натоварвания. Нашите изследователи успяха да разрешат този проблем.

"Проблемът на онези години беше, че течността, която беше предназначена за дишане, не можеше да бъде достатъчно почистена. И в резултат на това под високо налягане страничните вещества, разтворими в нея, предизвикваха токсичен ефект. През седемдесетте години това бяха главно перфторани, те са доста токсични "Сега те са производни на перфлуородекалините. Това са вещества, които се използват в козметологичната индустрия като отличен носител на лекарствени и други вещества през кожата в тялото за насищане на кожата, включително с кислород", каза ръководителят на направление химични, биологични и медицински изследвания във Фондацията за напреднали изследвания Федор Арсениев.

Възможностите, които дава сегашното откритие на руските учени, са изключително големи. Една от тях е борбата с претоварването. Течността разпределя равномерно натоварването във всички посоки. Следователно човек, поставен в него, е в състояние да издържи много по-големи натоварвания, отколкото просто човек в скафандър. Тяхната толерантност може да се увеличи няколко пъти, като значително надхвърли 20 G, което сега се счита за граница за човешкото тяло.

При потапяне във вода налягането върху човек се увеличава с една атмосфера на всеки 10 метра. Затова на голяма дълбочина се използват много обемисти костюми. Когато белите дробове на човек не са пълни с въздух, а с течност, налягането вътре в тялото балансира външното налягане и човек може да се гмурка на голяма дълбочина без специални костюми. В този случай кръвта не е наситена с азот и хелий, поради което не е необходима дългосрочна декомпресия при изкачване на повърхността.

„Отворът ще помогне на екипажите да избягат директно подводницибез участието на спасителни сили, специална апаратура - това се случва на корабите, това времето течеза един ден - какво стана с Курск. На голяма дълбочина, с помощта на тези течни смеси, подводничарите могат да се издигнат живи и здрави от голяма дълбочина“, каза Василий Дандикин, пенсиониран капитан от 1-ви ранг, заместник-главен редактор на списанието на Министерството на отбраната. на Руската федерация "Воин на Русия".

Руската разработка ще намери приложение не само в отбранителната индустрия. Може да се използва и за подпомагане на недоносени бебета и хора с изгаряния на дихателните пътища.

Това вероятно е клише в научната фантастика: определено вискозно вещество навлиза много бързо в костюм или капсула и главният герой внезапно открива за себе си колко бързо губи останалия въздух от собствените си дробове и вътрешностите му се изпълват с необичайна течност със сянка от лимфа до кръв. Накрая дори се паникьосва, но инстинктивно отпива няколко глътки или по-скоро въздиша и с изненада открива, че може да диша тази екзотична смес така, сякаш диша обикновен въздух.

Толкова ли сме далеч от осъзнаването на идеята за течно дишане? Възможно ли е да се диша течна смес и има ли реална нужда от това? Има три обещаващи начина за използване на тази технология: медицина, гмуркане на големи дълбочини и астронавтика.

В медицината течното дишане може да се използва при лечението на недоносени бебета, за да се избегне увреждане на недоразвитите бронхи на белите дробове от налягането, обема и концентрацията на кислород във въздуха на вентилаторите. Изборът и тестването на различни смеси, за да се гарантира оцеляването на недоносен плод, започва още през 90-те години. Възможно е да се използва течна смес при пълно спиране или частична дихателна недостатъчност.

Този метод е ограничен от разликата в плътността между тъканта на човешкото тяло и използваната течност за потапяне, така че границата е 15-20 g. Но можете да отидете по-далеч и да напълните белите дробове с течност, близка по плътност до водата. Астронавт, напълно потопен в течност и дишаща течност, ще почувства сравнително малко ефекта от изключително високи g-сили, тъй като силите в течността са разпределени равномерно във всички посоки, но ефектът все още ще се дължи на различната плътност на телесните му тъкани . Лимитът ще остане, но ще бъде висок.

По-късно започва работа с перфлуоровъглероди и техните първи резултати са много по-добри от тези от експериментите със саламура. Перфлуоровъглеродите са органични вещества, в които всички водородни атоми са заменени с флуорни атоми. Перфлуоровъглеродните съединения имат способността да разтварят както кислорода, така и въглеродния диоксид, те са много инертни, безцветни, прозрачни, не могат да увредят белодробната тъкан и не се абсорбират от тялото.

Кадър от филма Бездната, 1989 г

Какво ни пречи да използваме течно дишане? Дихателната течност е вискозна и лошо отстранява въглеродния диоксид, така че ще е необходима принудителна вентилация на белите дробове. За да се премахне въглеродният диоксид от типичен човек с тегло 70 килограма, ще е необходим поток от 5 литра в минута или повече, а това е много предвид високия вискозитет на течностите. При физическо натоварване количеството на необходимия поток само ще се увеличи и е малко вероятно човек да може да премести 10 литра течност в минута. Белите ни дробове просто не са предназначени да дишат течности и не са в състояние да изпомпват такива обеми сами.

Използването на положителните черти на дихателната течност в авиацията и космонавтиката също може завинаги да остане мечта - течността в белите дробове за G-костюм трябва да има плътността на водата, а перфлубронът е два пъти по-тежък.