人类无法在水中呼吸?这项技术的成功 意味着人类能在海底生活

新闻 Eve 2周前 (11-04) 37次浏览 0个评论

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由于人类的祖先也是陆地生物,所以和海洋生物相比我们无法长时间在水中生存,这与我们的呼吸系统有密切的联系。那么这是否意味着人类注定无法在水中长期呼吸?这项技术将打破这个尴尬的局面。

人类无法在水中呼吸?这项技术的成功 意味着人类能在海底生活

在人体中有一种极为细微的结构每时每刻都在发挥着至关重要的作用,它就是毛细血管。至于人体中存在多少毛细血管,估计这个问题永远都不会有答案,因为它们实在是太细微了。但是可以肯定的是它们在人体进行气体交换的过程中起到了桥梁的作用。当人体主动将外界空气通过气道吸入后,空气中的氧气首先通过肺泡进入到毛细血管中,毛细血管再将溶解氧传送给各个细胞,呼出的二氧化碳也需要通过毛细血管才能排出体外。

人类无法在水中呼吸?这项技术的成功 意味着人类能在海底生活

有了这一完整结构的保证,正常人能够在有氧环境中自由地呼吸,但是到了水中呼吸能力似乎有显得有些力不从心。相信很多朋友在刚开始学游泳的时候都有过呛水的经历,水从鼻子进入的那一刻我们的呼吸系统似乎受到了强烈的刺激,这种感觉确实不好受。就算会游泳的人,在没有专业配置的情况下也无法在水中时间长时间待着,那么人类真的不能在液体中呼吸吗?事实并非如此,有科学家曾经做过相关的实验证明了人类是能够在液体中呼吸的。

人类无法在水中呼吸?这项技术的成功 意味着人类能在海底生活

在上个世纪,有科学家让实验动物处于含有高压氧合盐的溶液中,结果发现实验对象并没有立即出现窒息的现象它们甚至能够在这种溶液中正常呼吸。而等到它们重新回到正常的大气环境中,它们的呼吸情况又恢复正常了。然而该实验的结果并不能说明人类也能够做到这一点,因为实验对象无法在该溶液中长期生存,后来研究人员发现该问题的原因是高压氧合溶液的二氧化碳溶解力还不够。

人类无法在水中呼吸?这项技术的成功 意味着人类能在海底生活

于是有科学家开始寻找能够代替高压氧合盐溶液的另一种液体,直到1966年美国的两位化学家发现了全氟化碳。在化学性质上全氟化碳十分稳定,即使它进入了动物体内也不会破坏其中的活性物质。更重要的是,全氟化碳对氧气和二氧化碳都拥有较高的溶解能力,在一次试验中他们将20只小白鼠放进含有全氟化碳的溶液中,并且观察它们的生存状况。实验进行了长达20个小时后,这20只小白鼠依然存活着,这意味着全氟化碳有望成为替代高压氧合溶液成为新一代液体呼吸的溶液。

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后来的发展也证明了这种溶液确实在液体呼吸方面发挥了极为重要的作用,它还为人类的全液体呼吸技术奠定了基础。随着这项技术的发展完善,1989年的美国出现了世界上第一例通过全液体呼吸来保全生命的案例,一个患有重大呼吸疾病的新生婴儿正是这项技术的受益者。不仅如此,这个婴儿在后续的治疗中也是通过液体呼吸逐渐恢复了正常的呼吸能力。全液体呼吸技术已经应用在医学领域了,不少科学家认为未来它还能够应用在潜水方面。一旦这项技术成功地应用在深海域潜水上,那么进入马里亚纳海沟探索将不再是难事。

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