TTK-s Nyúz XXIX/1, 2004. szeptember 15.

Szívd fel begyem...

Aki látta James Cameron Abyss - A mélység titka című, nagyrészt víz alatt játszódó filmjét, talán emlékszik egy furcsa epizódra. Egy rendkívül mély merülésre készülő szereplő búvárruháját teljesen feltöltik egy speciális folyadékkal. A búvár pár másodpercig fuldoklik, de aztán elkezdi belélegezni a folyadékot, teljesen jól érzi magát. A nézők közül valószínűleg kevesen sejtették, hogy a folyadéklégzést már évtizedek óta kutatják, nem is sikertelenül.

Az kezdő lépéseket 1962-ben tette meg dr. Johannes Kylstra fiziológus egy amerikai egyetemen. Egereken és patkányokon végzett kísérleteiben az állatok oxigénnel telített sóoldatot "lélegeztek" be. Az egerek képesek voltak a folyadékot ki-be lélegezni, miközben elegendő oxigénhez jutottak belőle. A problémát elsősorban az jelentette, hogy az állatok szervezetéből nem tudott elég gyorsan távozni a szén-dioxid, és egy idő után mérgező mennyiség gyűlt fel belőle. Nyilvánvalóvá vált, hogy ha valaha is szeretnének embereket lélegeztetni hasonló módszerrel, meg kell oldani a szén-dioxid hatásos eltávolítását.

Dr. Leland Clark a sóoldat helyett fluorszénhidrogén vegyületekkel (ilyen például a freon) próbálkozott. Ezek a hűtőiparban is - igaz, más okból - alkalmazott anyagok az oxigént és a szén-dioxidot is igen jól oldják. Az oxigénnel dúsított fluorszénhidrogén folyadékot "lélegző" állatok a kísérlet után hetekig életben maradtak. Az egyik problémát az jelentette, hogy az egerek parányi légútjaiban nem tudott elég gyorsan mozogni a folyadék. Clark ezért hipotermiát idézett elő az állatokban. Az alacsony hőmérséklet lelassította az életfunkciókat, aminek köszönhetően egy példány 20 órát is túlélt a folyadékban. Az kezdeti kísérletekben minden állat tüdőkárosodást szenvedett, de ennek okát nem tudták eldönteni - lehet, hogy a folyadék reakcióba lépett a léghólyagok felületét borító anyaggal, vagy a folyadék tisztaságával volt gond.

A következő évek során folytatódtak a kutatások, egyre tökéletesedett a technika, és a 90-es évekre komoly sikereket értek el. Ennek egyik kulcsa a "részleges folyadéklégzés" volt, amelynél nem a teljes tüdőt, hanem csak egy részét töltötték meg folyadékkal - konkrétan a LiquiVent márkanéven forgalmazott perfluor-oktil-bromiddal (perflubron, C₈F₁₇Br), ami egyébként egy színtelen, kis viszkozitású, vízben és olajban sem oldódó folyadék. Úgy tűnik, a levegő jelenléte kedvezően befolyásolja az áramlási és diffúziós folyamatokat, vagyis hatékonyabbá vált a gázcsere. Először olyan koraszülötteken alkalmazták, akiknek komoly légzési problémáik miatt nem volt esélyük a túlélésre, és akiknél más kezelések nem vezettek eredményre. Tíz ilyen koraszülött tüdejét részben megtöltötték az említett folyadékkal, majd hagyományos lélegeztetőgépre kapcsolták őket, 24 - 72 órányi időre. Utána egyszerűen visszatértek a "hagyományos" gázlégzésre (a perflubron eltávolítása egyébként egyszerű: magától elszublimál).

A tíz koraszülött közül nyolcan megérték a fogantatástól számított 36 hetes kort. A tüdőbe jutó folyadék ugyanis felfújja az összeesett léghólyagokat, megnövelve a felületüket, ráadásul, mivel a perflubron kétszer olyan sűrű, mint a víz, az esetleg jelenlévő vizet is felszínre hozza, miközben kimos más szennyeződéseket is - amellett, hogy nem bántja a tüdőnk felületét borító anyagot, és a szövetekbe is csak kis mértékben szívódik fel. Az anyag további szerencsés tulajdonsága, hogy a röntgensugarak számára átlátsztalan, így jól kirajzolódik a felvételeken, ami segíthet a diagnózisban. További érdekesség, hogy nemcsak különböző tüdőkárosodások kezelésében kezdik alkalmazni, de műtétek során átmeneti mesterséges vérpótlóként is.

A folyadéklégzés másik haszonélvezői lehetnének a búvárok. A mélyebb merüléseknél ugyanis komoly problémát okoz, hogy a búvárok tüdejében a környezeti nyomásnak megfelelő gáznak kell lennie, máskülönben összeroppanna a mellkasuk. A levegő 70%-át alkotó nitrogén azonban nagy nyomáson kezd beoldódni a véráramba, és 30-50 méter mélységtől narkózist okoz: eltorzulnak az érzékek, később eszméletvesztés léphet fel. A nitrogén másik veszélye, hogy túl gyors emelkedés esetén nincs ideje kioldódni a vérből, és a nyomás csökkenésével felforr, buborékokat képez az erekben, ami halálhoz vezethet. Ezért van szükség lassú felemelkedésre vagy dekompressziós kamrákra. Ráadásul a nagy nyomású oxigén is veszélyes, két atmoszféra parciális nyomás fölött görcsös rohamokat okoz. Ezek kikerülésére a mélyebb merülésekhez különféle, például héliumot vagy hidrogént is tartalmazó, az adott mmlységhez pontosan beállított összetételű gázkeveréket használnak. Ekkor az egyes komponensek kisebb parciális nyomással szerepelhetnek, így a nitrogén is - ami akár el is hagyható. Bár ilyen keverékekkel több száz méterre is lehet merülni, az említett problémák ezekkel a gázokkal sem szűnnek meg teljesen. Folyadéklégzés esetében csak a szervezetünknek fontos oxigén lenne jelen (a folyadékban oldva), és elfelejthetnénk ezeket a gondokat. Egy ilyen búvárruhát - amilyen az Abyssben is látható - tengeralattjárókról való meneküléshez/mentéshez is lehetne használni. A jelenleg sikeresen alkalmazott részleges folyadéklégzés a levegő jelenléte miatt persze nem alkalmas ilyesmire, úgyhogy ez még a fantasztikus filmek birodalma.

Koronczay Dávid
fu@hali.elte.hu