Откако је 2016. године Фонд за перспективна истраживања (ФПИ) одобрио пројекат дисања течности, јавност се заинтересовала за успешност студија. Недавна демонстрација могућности ове технологије буквално је „оборила“ интернет питањима како је све то могуће и како заправо функционише.
„Научници су успели да синтетизују материје које не постоје у природи — флуороугљенике, у којима су међумолекуларне силе толико мале, да се ова једињења заправо налазе у некаквој фази између течности и гаса. У њима се кисеоник раствара 18 до 20 пута више него вода“, говори за Спутњик доктор медицинских наука Евгениј Мајевски, професор и шеф лабораторије енергетике биолошких система Института теоретске и експерименталне биофизике РАН, један од научника који су створили перфторан, такозвану плаву крв.
Мајевски се овим истраживањима бави још од 1979. године.
Уз парцијални притисак од једне атмосфере у 100 мл воде раствара се свега 2,3 мл кисеоника. Уз исте услове, флуороугљеници могу да садрже и до 50 мл кисеоника. То их чини потенцијално погодним за дисање.
„На пример, при потапању у дубину, на сваких 10 метара притисак се повећава минимум за једну атмосферу. Због тога се груди и плућа грче и смањују толико да више нису у стању да дишу. А ако се у плућима налази течност веће густине која уз то може лако да транспортује гас, плућа могу да функционишу. У флуороугљеницима може да се раствори кисеоник без примеса азота, ког има много у ваздуху. Растварање азота у ткивима је један од разлога због којег долази до декомпресионе болести при израњању на површину“, наставља Мајевски.
Кисеоник ће у крв долазити из течности којима су напуњена плућа. У овој течности може да се раствори угљен-диоксид који се транспортује путем крви.
Принцип дисања течности је механизам који је природа подарила рибама. Њихове шкрге пропуштају огромну количину воде, и из ње добијају растворени кисеоник који потом доспева у крвоток. Човек нема шкрге, а читава размена гасова се одвија путем плућа, чија је укупна површина готово 45 пута већа од површине тела. Како би се ваздух покренуо кроз плућа, ми удишемо и издишемо уз помоћ мишића. Пошто су флуороугљеници гушћи него ваздух, дисање је отежано.
„Зато су научници изабрали управо оне флуороугљенике који могу да олакшају рад мишића и да не дозволе повреде плућа. Много зависи и од дужине процеса дисања течности, и да ли се то дешава насилно или спонтано“, објашњава научник.
„Па ипак, суштинских проблема нема, човек може да дише течност“, истиче Евгениј Мајевски и подвлачи да ће технологија коју су осмислили руски научници и приказали током посете председника Вучића ући у практичну примену у наредних неколико година.
Од реанимације до спасавања посаде подморница
Почетком седамдесетих година прошлог века „течност за дисање“ била је занимљива совјетским научницима захваљујући Зоји Чапљигиној, шефици лабораторије лењинградског Института за трансфузију. Овај институт је постао један од лидера пројекта за стварање замене за крв — „транспортера“ кисеоника на основу емулзије перфторана и емулзије модификованог хемоглобина.
Посебно су се током испитивања истакли Феликс Белојарцев и Халид Хапиј.
„У нашим истраживањима на ситним животиња дошли смо до закључка да су њихова плућа била значајно повређена после експеримената, али су животиње преживљавале“, подсећа Мајевски.
Систем дисања уз помоћ течности испитиван је у Москви и Лењинграду, на институтима чији рад носи ознаку „државна тајна“, стога ни резултати нису увек били доступни широј јавности. Од 2008. године слични експерименти се раде и на катедри за аеродинамику Самарског државног факултета у оквиру програма за течно дисање у случају ванредних ситуација на подморницама на великим дубинама.
Флуороугљеници су органска једињења која садрже само атоме угљеника и флуора. Ова једињења не постоје у природи. Крајем 19. века научници су покушали да их синтетишу, али су заправо успели тек после Другог светског рата, када су ова једињења била неопходна за развој подморница и читаве индустријске гране у вези са њима. У СССР-у је производњу ових једињења установио академик Иван Куњанц.
Споља гледано, флуороугљеници изгледају као вода, али су суштински много гушћи. Они не реагују са алкалима и киселинама, не оксидишу и разлажу се на температури више од 600 степени. Фактички, сматрају се хемијски инертним једињењима. Захваљујући овим својствима, употребу су нашли у реанимацији и регенеративној медицини.
„Постоји операција — бронхијална лаважа — када се пацијенту под анестезијом испира једно, а потом и друго плућно крило. Почетком осамдесетих година, волгоградски хирург Савин и ја смо закључили да се овај захват може много успешније радити уз примену флуороугљеника у виду емулзије“, наводи пример Мајевски.
У Русији се данас вршеистраживања ових једињења у оквиру неколико научних установа.