Маълумот

Чӣ тавр нафаскашии перфлурокарбон имконпазир аст?

Чӣ тавр нафаскашии перфлурокарбон имконпазир аст?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ман дар бораи нафаскашии моеъ шунидам, ки дар он организм, одатан одам, бо перфлурокарбон нафас мегирад. Ҳоло ман дар Википедиа перфлоурокарбонро ҷустуҷӯ кардам ва мушоҳида кардам, ки умуман оксиген нест, балки фтор, ки ба молекулаҳои даруни шумо пайваст мешавад ва шуморо мекушад. Ман дар назар дорам, ки фтор барои оксиген кардани оксиген ба қадри кофӣ электроманфӣ дорад. Пас чаро перфлурокарбон ҳар як молекулаи оксигенро дар бадани шумо фторид намекунад ва ҳуҷайраҳои шуморо аз кор монеъ мешавад ва дар устухонҳоятон фториди калсий ташкил медиҳад?

Чӣ тавр як шахс ҳангоми нафаскашии перфторокарбон кушта намешавад? Оё оксиген дар перфторкарбон ҳалшавандатар аст? Оё перфторкарбон ҳатто ба хун ворид намешавад ва ба ҷои он дар шуш мемонад? Ва ҳатто он вақт, чаро оксигени воридшаванда ба фториди оксиген мубаддал намешавад? Оё ин танҳо аз сабаби он аст, ки оксиди оксиген нисфи ҳаёти кӯтоҳ дорад, хусусан дар ҳарорати бадан, ки ҳеҷ гоҳ ба миқдори кофӣ ба вуҷуд намеояд? Аммо ҳатто дар ин сурат шумо ба ҳар ҳол гази фторро нафас мекашед, ки баъзеҳо дар нафаси оянда бармегарданд. Гази фтор заҳролуд аст, зеро он оксидкунандаи тавоноест, ки ҳама чизро оксид мекунад.


Дар системаҳои нафаскашии моеъ, перфторокарбонҳо танҳо як интиқолдиҳандаи инерт барои оксигени ҳалшуда мебошанд. Маълум мешавад, ки оксиген ва дигар газҳои атмосфера дар перфторокарбонҳо бе реаксияи химиявӣ бо онҳо ба осонӣ ҳал мешаванд. Баъзе перфторкарбонҳо метавонанд зиёда аз 300 маротиба зиёдтар оксигенро нисбат ба миқдори эквиваленти об интиқол диҳанд. Перфторокарбонҳо дар шароити ба ҳаёт мувофиқ бениҳоят мӯътадиланд, онҳо ба фтори озоди шуш ё хуни шумо тақсим намешаванд ё бо бофтаҳои шумо тамоман вокуниш нишон намедиҳанд. Перфторокарбонҳо ба миқдори назаррас аз интерфейси хун ва шуш убур намекунанд.


Чӣ тавр нафаскашии перфлурокарбон имконпазир аст? - Биология

Мубодилаи газ ҳангоми нафаскашӣ асосан тавассути диффузия ба амал меояд. Диффузия равандест, ки дар он нақлиёт тавассути градиенти консентратсионӣ идора карда мешавад. Молекулаҳои газ аз минтақаи консентратсияи баланд ба минтақаи консентратсияи паст ҳаракат мекунанд. Хуни дорои консентратсияи оксиген паст ва консентратсияи дуоксиди карбон аз мубодилаи газ бо ҳаво дар шуш мегузарад. Ҳавои шуш дорои консентратсияи оксиген аз хуни аз оксиген камшуда ва камтар консентратсияи гази карбон мебошад. Ин градиенти консентратсия барои мубодилаи газ ҳангоми нафаскашӣ имкон медиҳад.


Оё одамон метавонанд моеъ нафас гиранд?

Оби амиқ ва бадани инсони муҳофизатнашуда якҷоя хуб бозӣ намекунанд - ба монанди: умуман . Аммо чӣ бояд кард, агар роҳи бартараф кардани маҳдудиятҳои кимиёвии бадан вуҷуд дошта бошад, воситаи ғаввоси амиқ бидуни хамшавӣ ё декомпрессияи тӯлонӣ? Дар асл, вуҷуд дорад. Ва мо қариб фаҳмидем, ки чӣ тавр ин корро бидуни худкушӣ дар ҷараён кардан мумкин аст.

Хатари амиқ

Маҳдудияти мутлақи тавсияшавандагон барои фароғаткунандагони SCUBA танҳо 130 фут аст ва ғаввосҳои техникӣ бо истифода аз Trimix дар поёни 330. Ҳатто дар он сурат, шумо 've пеш аз талаб кардани декомпрессияи назоратшаванда барои пешгирӣ кардани хам шудан камтар аз панҷ дақиқа дар чуқурӣ доред (на даҳшатовар) калима барои вақте ки нитроген дар бофтаи шумо зери фишори азими сутуни об пароканда мешавад, ҳангоми баромадан ба гардиши хун хориҷ мешавад ва шумо аз эмболияи мағзи сар мемиред). Ҷолиб он аст, ки вақте ки ҷисми шумо ба ҳадди нитрогени худ мерасад, муҳим нест, ки шумо як соат ё як моҳ дар поён истодаед, вақти декомпрессияи шумо ба таври муассир ба ҳадди аксар мерасад.

Ин техника, ки ҳамчун ғаввосии сершумор маъруф аст, он аст, ки чӣ тавр ғаввосони барқарорсозӣ, ки дар К-141 Курск кор мекунанд, тавонистанд соатҳои 300 фут аз сатҳи баҳрро (дар байни 10 атмосфераи фишор) сарф кунанд ва чӣ тавр экипаж дар Аббос тавонистанд вазифаҳои худро иҷро кунанд.

Ҳавои моеъ

Шояд саҳнаи беҳтарин дар хотираи классикии Sci-Fi дар соли 1989 бошад Аббос вақте ки хислати Эд Харрис ва#x27 бояд барои фуруд омадан ба хандаки Мариана костюми ғаввосии пур аз моеъ бипӯшад. Вай ва мекӯшад он чизеро, ки ба назараш оби ветчинаи гарм аст, нафас гирад, то фишорҳои атроф аз шушҳояш мисли пуфакҳои хунолуд берун нашаванд. Маълум мешавад, ки ин саҳна назар ба фантастика ба далели илмӣ наздиктар аст.

Ин модда перфлуорокарбон (ПФК), карбогидридҳои фтордоршудаи моеъи синтетикӣ - шаффоф, бӯй, кимиёвӣ ва биологии ғайрифаъол, шиддати сатҳи паст ва қобилияти интиқоли O2/CO2 мебошад. PFCҳо метавонанд аз хуни инсон се маротиба оксиген ва чор маротиба гази карбон дошта бошанд. Онҳо инчунин ҳамчун мубодилаи хеле самараноки гармӣ амал мекунанд. Ин PFC -ро барои истифода ҳамчун воситаи вентилятсияи моеъ (LV) барои барномаҳои тиббӣ беҳтарин месозад.

Тадқиқот оид ба вентилятсияи моеъ (вақте ки шумо ба ҷои ҳаво моеъи аз оксиген бойро нафас мекашед) ва PFC-ҳо фавран пас аз анҷоми Ҷанги Якуми Ҷаҳонӣ, вақте ки табибоне, ки табобати нафаскашии гази заҳрдорро меомӯзанд, ба маҳлулҳои шӯр ба субъектҳои озмоиш шурӯъ карданд ' ( дар ин маврид сагхо) шуш. Худи PFC -ҳо дар аввали солҳои 1940 -ум дар доираи Лоиҳаи Манҳеттан таҳия шуда буданд. Онҳо "ашёи Ҷо" номида шуданд

Бо вуҷуди ин, то солҳои 1960-ум майдони воқеан ба кор набаромад. Ин авҷи ҷанги сард буд ва артиши ИМА ба роҳе лозим буд, ки умқи фирор аз киштиҳои зериобии сершуморе, ки дар саросари ҷаҳон дар ҳолати садамаҳои системаҳои фалокатбор таваққуф карда буданд, афзоиш ёбад. Дар соли 1962, доктор Йоханнес А.Килстра ва дастаи ӯ аз Донишгоҳи Дюк нишон доданд, ки мушҳоро метавон барои нафас гирифтани маҳлули намаки оксиген ба фишори то 160 атмосфера (ё 1 мил дар сатҳи баҳр) шарт кард, гарчанде ки онҳо чанд дақиқа пас аз нафаскашӣ вафот карданд. ацидоз (заҳролудшавӣ аз гази карбон). Система аз комилият дур буд, аммо нишон дод, ки чунин техника воқеан имконпазир аст, гарчанде ки ҳанӯз қобили эътимод нест.

Таҷрибаҳои минбаъдае, ки Леланд C. Кларк, Ҷр ва Франк Голлан анҷом доданд, нишон доданд, ки мушҳо метавонанд дар шароити муқаррарии атмосфера нафаскашӣ кунанд, каламушҳо то 20 соат зери об бимонанд ва гурбаҳо ҳафтаҳо давом кунанд. Таҳқиқоти онҳо инчунин равғанҳои силикониро ҳамчун алтернатива ба PFC истифода бурд, аммо тавре маълум шуд, равғани силикон воқеан барои ширхӯрон заҳролуд аст (аммо танҳо пас аз баргаштан ба нафаскашии ҳавои муқаррарӣ). PFCs айни замон ягона воситаи қобили қабули вентилятсияи моеъ мебошанд, ки мо медонем.

Соли 1989 озмоишҳои инсонӣ дар Филаделфия оғоз шуданд. Якчанд тифлони наздик ба марг, ки аз мушкилоти шадиди нафаскашӣ азоб мекашанд, вентилятсияи пурраи моеъ гузаронида шуданд - пурра пур кардани шушҳо бо моеъи PFC ва пур кардани онҳо ба қобилияти боқимондаи функсионалии онҳо - ва баъзе беҳбудиҳои назарраси физиологӣ, аз ҷумла мутобиқати шуш ва мубодилаи газро нишон доданд. Ва ин метавонад танҳо ҳила бошад.

Ҳангоми рушди мӯътадил, шушҳои ҳомила ва#27 аз моеъи амниотикӣ пур мешаванд ва вақте ки онҳо таваллуд мешаванд, кимиёвӣ бо номи surfactant маъруф аст, то пешгирии фурӯпошии шушро пешгирӣ кунад. Бо вуҷуди ин, кӯдакони бармаҳал ҳанӯз сурфактанти кофӣ таҳия накардаанд, то шушҳояшонро ба худ печонида нашаванд, аз ин рӯ, вақте ки онҳо ногаҳон ба атмосфераи газ дучор мешаванд, онҳо танҳо барои нафаскашӣ мубориза мебаранд.

Озмоишҳои Филаделфия ҳадафи он буданд, ки вентилятсияи моеъ метавонад ба таври дақиқ шароити дохили бачадонро барқарор кунад, ҳамчун сурфактанти сунъӣ амал кунад ва фишори навзодонро коҳиш диҳад. Гарчанде ки талошҳо барои наҷот додани ҳаёт кофӣ набуданд, беҳтаршавии кори шуш ҳатто пас аз хориҷ кардани вентилятор боқӣ монд ва исбот кард, ки вентилятсияи моеъ барои кӯдакони бармаҳал як тавоност.

Монеаи охирин

Сарфи назар аз муваффақияти нисбии он дар озмоишҳои Филаделфия, вентилятсияи умумии моеъ (TLV) як раванди таҷрибавӣ боқӣ мемонад. Бо мақсади дақиқ ва бехатар назорат кардани ҳаҷми PFC, ки аз шуши бемор ва берун аз он мегузарад, системаҳои TLV барои расонидани PFC - аслан вентиляторҳои махсуси моеъ оксигенатори мембрана, гармкунак ва як қатор насосҳоро талаб мекунанд. Мутаассифона, чунин дастгоҳ ҳанӯз онро аз марҳилаи прототип нагузаштааст.

Аз ҷониби дигар, вентилятсияи қисман моеъ (PLV) танҳо тақрибан 40 фоизи шушҳои беморонро бо PFC пур мекунад ва иқтидори боқимондаро ҳаво аз вентиляторҳои анъанавии газ пур мекунад. Ин маънои онро дорад, ки PLV метавонад бо таҷҳизоти мавҷудаи аз ҷониби FDA тасдиқшуда истифода шавад ва метавонад барои табобати ҷароҳатҳои шадиди шуш ва инчунин пеш аз таваллуд истифода шавад. PFC ба хориҷ кардани партовҳо аз алвеолаҳо (масалан, аз нафаскашии дуд), кушодани роҳҳои басташуда ва интиқоли оксиген ба шуш амиқтар кӯмак мекунад ва онҳоро аз фурӯпошӣ муҳофизат мекунад ва зарари дуюмдараҷаро кам мекунад.

Аммо мо то ҳол мушкилотеро, ки мушҳои Kylstra ва#x27 -ро куштаанд, бартараф накардаем. Часпакнокии баланди PFC аз гардиши он тавассути шуш ба қадри кофӣ барои хориҷ кардани CO2 ва пешгирии ацидози роҳи нафас пешгирӣ мекунад. Шумо бояд моеъро бо суръати 5 литр дар як дақиқа давр занед, то ба метоболизияи муқаррарии истироҳат мувофиқат кунед, 10 литр дар як дақиқа барои ҳама гуна фаъолият ва шуши инсон барои иҷрои ин кор ба қадри кофӣ қавӣ нест.

Ба ибораи дигар, Аббос агар Эд Харрис бо худ вентилятор мебурд, каме дақиқтар мебуд. Аммо ҳатто дар он вақт, ӯ эҳтимол онро хеле тӯлонӣ намекард. [Википедия - Ҳаррӯзаи илм - Чӣ гуна мавод кор мекунад - Институти миллии тандурустӣ - Маркази тиббии Донишгоҳи Канзас - Маҷаллаи анестезиологҳои Бритониё ]


Нафаси перфторокарбони тоза

Интиқоли маводи мухаддир аз ҳавои нафаскашӣ барои интиқоли дору ба минтақаҳои аз беморӣ зарардида ва алвеолаҳои шуш истифода мешавад. Бо вуҷуди ин, бисёр бемориҳои музмин қобилияти доруҳои нафаскаширо ба минтақаҳои зарардида маҳдуд мекунанд. Дайан Нелсон, доктори илмҳои тиб. донишҷӯи BME, кореро анҷом додааст, ки ба ақидаи ӯ ҳалли он аст: эмульсияҳои перфторокарбонҳои моеъ.

Интиқоли маводи мухаддир тавассути кайҳо ҳамчун стандарти тиллоӣ барои табобати шароитҳое, ки ба шуш таъсир мерасонанд, бо ҳавои нафаскашӣ ба минтақаҳои зарардида ва алвеолаҳои шуш нигоҳ дошта мешавад. Бо вуҷуди ин, бисёр бемориҳо, аз қабили бемории музмини обструктивии шуш (COPD) ё фибрози кистикӣ (CF), боиси илтиҳоб ё ҷамъшавии луоб дар шуш мешаванд, ки қобилияти доруҳои нафаскаширо барои расидан ба минтақаҳои зарардида маҳдуд мекунанд. Дайан Нелсон, доктори муҳандисии биотиббӣ. донишҷӯи лабораторияи профессор Кит Кук дар рӯи он кор кардааст, ки ба фикри ӯ ҳалли он аст: эмульсияҳои моеъи перфторкарбон (PFC).

Агар мо нишон диҳем, ки ин усули интиқол беҳтар аз интиқоли нафаскашӣ аст, мо умедворем, ки барои ҳолатҳои вазнин, ин усул беҳтар аз вентилятсияи механикӣ хоҳад буд.

Дайан Нелсон, Доктори фанхо донишҷӯ, Муҳандисии биомедикӣ, Донишгоҳи Карнеги Меллон

& # 8220Ҳалли пешниҳодшудаи мо интиқоли маводи мухаддир тавассути пур кардани шушҳои онҳо бо моеъ аст ва ин ба шумо тақсимоти якхелаи доруҳоро медиҳад, & # 8221 мегӯяд Нелсон. Ба ибораи дигар, усули PFC интиқоли маводи мухаддир & # 8212a усули, ки & # 160 шуста як маҳлули моеъ дорои зарраҳои дору боздошта тавассути шуш & # 8212holding потенсиали барои инқилоби табобати бемории шуш.

Барои аксари одамон, аввалин фикре, ки ҳангоми шунидани калимаҳои "шушҳои аз моеъ пур" ба сараш меояд, равшан аст: ғарқ шудан. Бо вуҷуди ин, PFC -ҳо ҳассосияти оксиген баланд доранд, яъне маънои онро дорад, ки моеъро бо оксиген сер кардан мумкин аст, то сарфи назар аз пур шудани шуш бо моеъ нафаскаширо идома диҳад. Дар асл, моеъҳои PFC метавонанд воқеан ба зиёд шудани ҷабби оксиген тавассути тоза кардани блоки луоб кумак кунанд ва онҳо таъсири иловагии зоҳир кардани сифатҳои зидди илтиҳобӣ доранд.

Сарчашма: Коллеҷи муҳандисии Донишгоҳи Карнеги Меллон

Назари муфассал ба ҷараёни интиқоли маводи мухаддир тавассути пур кардани шуш бо PFC

Бузургтарин мушкилие, ки интиқоли маводи мухаддир ба ПФ ба вуҷуд меорад, аслан дар табиати моеъи ПФК нест, аммо дар он ки чӣ тавр онҳо бо дигар моеъҳо ҳамкорӣ мекунанд, аксари доруҳои дар шакли моеъ фиристодашуда бояд дар об ҳал шаванд, то маҳлули обӣ эҷод карда шаванд. & Бисёр одамон кӯшиш мекарданд, ки маводи мухаддирро бо истифода аз ин усул интиқол диҳанд, ” шарҳ медиҳад Нелсон, “ аммо масъала дар он аст, ки об ва ПФК якҷоя пароканда намешаванд. Мо ба тақсимоти якхела ниёз дорем, аммо агар мо онҳоро якҷоя кунем, он мисли об ва равған хоҳад буд: об дар поён, равған дар боло.”

Дар он ҷо тадқиқоти Нелсон ба бозӣ меояд. Нелсон усули интиқоли маводи мухаддирро бо истифода аз PFC -ҳои моеъ таҳия мекунад, ки мавзӯи вебинарии CMUThink аст, ки ӯ дар моҳи октябр дар бораи кори худ муаррифӣ карда буд.

Қадами аввал ин пароканда кардани доруҳо дар об аст. Сипас, ин маҳлулҳои доруҳои обӣ бо ПФК ва фторосурфактант, агенти сатҳи фаъол фаъол карда мешаванд. “Чунон ки ман гуфтам, об ва равған, аммо агар шумо каме собунро дар мобайн гузоред, он барои омехта кардани ҳарду кӯмак мекунад.” Пас аз он омехта садо медиҳад, ки ин маънои онро дорад, ки мавҷҳои садо, ки тавассути маҳлул тарконида мешаванд, обро ба хурд тақсим мекунанд. қатраҳо.

& # 8220Сурфактант мисли собун аст, & # 8221 мефаҳмонад Нелсон. “Ин ҳамчун қубур барои об амал мекунад ва қатраҳои хурде месозад, ки дар саросари PFC яксон паҳн мешаванд. ”

“То ҳол, худи вентилятсияи моеъ клиникӣ анҷом дода шудааст. Ин танҳо гузоштани PFC дар шуши беморон аст, ҳеҷ гуна маводи мухаддир илова карда нашудааст, ” Нелсон гуфт, “Агар мо метавонем нишон диҳем, ки ин усули интиқол аз интиқоли нафаскашӣ беҳтар аст, пас мо умедворем, ки дар ҳолатҳои вазнин ин беҳтар аз вентилятсияи механикӣ бошад, ки онҳо ба ҷои бевосита ба шуш антибиотикҳоро ба гардиши хун илова мекунанд. ”

Ин усул замимаҳои имконпазирро барои ҳолатҳои гуногун ваъда медиҳад, агар муваффақ бошанд. Барои шароитҳое, ба монанди COPD, CF ва синдроми шадиди нафаскашӣ, эмульсияҳои PFC метавонанд роҳи нави самараноки бартараф кардани илтиҳоб ва луобро дар ҷараёни интиқоли дору исбот кунанд, хатари сирояти музминро коҳиш дода, қобилияти нафаскашии амиқро афзоиш диҳад. Вентилятсияи моеъ, ба истиснои маводи мухаддир, аллакай дар шӯъбаҳои навзод дар кӯдакони бармаҳал бо шуши суст инкишофёфта дида мешавад. Дар баъзе ҳолатҳо, ин усул ҳатто ҳамчун алтернатива ба дохили варид (IV) интиқол додани маводи мухаддир ҳисобида мешавад. Баръакси интиқоли IV, доруҳое, ки тавассути шуш интиқол дода мешаванд, аввалин гузаришро аз ҷигар мегузаранд, ки аксар вақт доруҳои зиёдеро аз хун филтр мекунанд, то он даме, ки он ба қисми дигари бадан расад.

Дар кӯтоҳ, манфиатҳои эҳтимолии кори Нелсон & # 8217s ояндадор ҳастанд, зеро онҳо гуногун мебошанд. Барои тарк кардани шумо бо хатти хотимавии муаррифии бурдбори вай аз озмуни се дақиқаи CMU “, ва таҳвили доруҳои перфторокарбон як усули олие барои кӯмак ба нафаскашии беморон аст. ”


Чаро барои илҳом ба гамбӯсаи бомбаандоз нигоҳ накунед?

Асосан, ду ғадуд бо кимиёвӣ, ки ҳангоми омехта шуданашон вокуниш нишон медиҳанд. Ҳамин тавр, махлуқ нафаси чуқур кашида, даҳони худро мекушояд ва ҳангоми пошидани кимиёвӣ аз ғадудҳо мевазад. Химикатҳо омехта ва меафрӯзанд, яъне барои сӯхтан ба шумо шарора лозим нест.

Морҳо ғадудҳои дорои заҳр доранд ва баъзе морҳо метавонанд туф кунанд. Омезиши биологияи гамбӯсаи бомбаандоз ва махлуқе, ки ғадудҳо дорад, ки дорои моддаҳои кимиёвӣ мебошанд, ки тавассути сӯхтор вокуниш нишон медиҳанд ва метавонанд туф/пошидани омехтаи химиявиро аз ҷиҳати биологӣ ва илмӣ имконпазир кунанд.

Асосан - ҳа. Мо медонем, ки бактерияҳо ва равандҳои ҳозима вуҷуд доранд, ки метан, гази оташгиранда ва аждаҳо бо ин бактерияҳо дар дохили он тавлид мекунанд, дар назария, сатҳи баланди метан тавлид мекунанд. Мо медонем, ки организмҳое ҳастанд, ки масона доранд, то чизҳоеро ба мисли заҳр, сиёҳ ва дигар моеъҳои муҳофизатӣ нигоҳ доранд. Ягона чизе, ки лозим мешуд, роҳи тавлиди гармии кофӣ хоҳад буд. Ман фикр мекунам, ки модели уқоби электрикӣ дар ин ҷо кор карда метавонад - агар аждаҳо тавонистанд қудрати кофии барқро барои шарораи калон дар даҳони худ ҷамъ кунанд (шояд аз як сӯ ба тарафи дигар?), Он метавонад метанро даргиронад гузашт ва хориҷ карда шуд.

Ин ақида дар як филм бо номи Аждаҳо: Фантастика воқеӣ шудааст. Онҳо назария мекарданд, ки аждаҳо бо истифода аз аксуламали табиии бактерияҳо дар рӯда, ки гидрогенро ҳамчун маҳсулоти иловаги тавлид мекунанд, нафаси сӯзон ба вуҷуд меоранд. Гидрогенро ба масонае меандозанд, ки ҳамчун кӯмаки парвоз дучанд мешавад. Ин аждаҳо аз рагҳои платина ё палладий мехӯрданд. Азбаски платина ва палладий ҳарду ҳангоми дучор шудан ба гидроген сӯзишро ба вуҷуд меоранд, нафаскашии гидроген аз масона то даме, ки махлуқ захираҳои гидроген дошт, ба шарте ки дар даҳонаш ягон хокаи минералӣ дошта бошад, нафаси оташбахш ба вуҷуд меорад.


Оё одамон моеъро нафас гирифта метавонанд?

Нафас гиред - ҳавои атрофи шумо тақрибан 78% нитроген, 21% оксиген ва 1% аргон аст. Дар давоми умри худ шумо ин омехтаи ҳаётбахшро 672,768,000 маротиба нафас мекашед ва нафас мекашед. Ҳавои атрофи худро ба оғӯш гиред.

Аммо оё шумо ягон бор фикр кардаед, ки оё шумо метавонед нафас гиред моеъ? Ҳикояҳои фантастикӣ ин имконро борҳо тасвир кардаанд, ки машҳуртарин дар филми амалии амиқ дар баҳри Ҷеймс Кэмерон аст. Дар варта. Оё онро воқеан кардан мумкин аст?

Дар асл, он метавонад ва аллакай дорад.

Пеш аз он ки мо фаҳмем, ки чӣ тавр, ин метавонад фаҳмад, ки чаро мо наметавонем нафас гирем, масалан, об ё шир. Он ба фарқиятҳои физикии байни ин моддаҳо ва ҳаво камтар рабт дорад ва бештар ба он вобаста аст, ки онҳо оксигени гудохташудаи кофӣ надоранд. Шушҳои мо тавассути кашидани оксиген аз ҳаво кор мекунанд ва онҳо наметавонанд аз аксари моеъҳо ба қадри кофӣ истихроҷ кунанд, зеро аксари моеъҳо танҳо миқдори зиёди моеъ надоранд. Бо вуҷуди ин, баъзеҳо ҳастанд, ки оксигенро ба мисли исфанҷа ғарқ мекунанд.

Тадқиқот дар бораи нафаскашии моеъ аз аввали солҳои 1900 оғоз ёфтааст, аммо он воқеан бо синтези аввалини перфторкарбонҳо (PFCs) дар давоми лоиҳаи Манҳеттен дар солҳои 1940 ба фишанги баланд оғоз ёфт. Олимон дар ҷустуҷӯи моддаҳое буданд, ки ба ҳамлаи пайвастагиҳои реактивии уран муқобилат мекарданд, вақте ки онҳо ба PFC пешпо мехӯрданд. Ин пайвастагиҳое, ки танҳо аз карбон ва фтор таркиб ёфтаанд, ғайрифаъол, рангин ва бӯй надоранд ва ба бадани инсон ягон таъсири баде надоранд. Ғайр аз он, онҳо дар газҳои гудохташуда бениҳоят ҳалшавандаанд ва қодиранд аз хун бештар оксиген ва гази карбон гиранд.

Ин олимонро водор кард, ки оё ҳайвонҳо метавонанд PFCs нафас гиранд. Дар яке аз аввалин тадқиқотҳое, ки мехоҳанд ин кунҷковиро қонеъ кунанд, муҳаққиқон мушҳо ва гурбаҳоро дар PFC ғарқ карданд ва дарёфтанд, ки онҳо ҳафтаҳо хуб нафас мекашанд. Бо вуҷуди ин, ҳайвонҳо аз таъсири дарозмуддат зарари шуш гирифтанд, шояд аз сабаби аз байн рафтани гази карбон-ҳайвонҳо натавонистанд нафаскашии самарабахш дошта бошанд. Тадқиқотҳои минбаъда нишон доданд, ки вентилятсияи механикӣ барои рафъи ин таъсири бад зарур аст. Аслан, барои нафас кашидан ва нафас кашидани моеъи зичтари шуш мошин лозим буд, то гази карбон сари вақт хориҷ карда шавад.

Дар соли 1989 аз озмоишҳои қаблии ҳайвонот дарс гирифта, табибони Мактаби тиббии Донишгоҳи Темпл ҳайрон шуданд, ки оё нафаскашии моеъ метавонад ба кӯдакони пеш аз мӯҳлат, ки аз дарди шадиди нафаскашӣ азоб мекашанд, кӯмак кунад, ки ҳама табобатҳо барои онҳо ноком буданд. Онҳо қисман шушҳои се субъектро бо PFC пур карда, баъзе беҳбудиҳо дар шароити кӯдаконро қайд карданд. Бо вуҷуди ин, ҳар се дар ниҳоят фавтиданд.

Пас аз ҳафт сол, як гурӯҳи дигар бо истифода аз усулҳои тозашудаи нафаскашии моеъ вентилятсияи моеъи PFC-ро дар 13 кӯдаки бармаҳал, ки аз фишори шадиди нафаскашӣ азоб мекашанд ва интизор набуданд, ки зинда монад. Нафаскашии моеъ боиси беҳтар шудани аксарияти тифлон гардид, эҳтимолан тавассути мӯътадил кардани алвеолаҳо ва паст кардани шиддати сатҳи рӯи шушҳои навбунёд. Оддӣ карда гӯем, шушҳои сарвазирҳо ба муҳити газ омода набуданд ва ПФК барои тарбияи моеъи амниотикӣ дар батни модар ва ҳавои беруна шароит фароҳам овард. Аҷиб аст, ки ҳашт кӯдаки навзод дар пайгирии чормоҳа зинда монданд.

Вентилятсияи моеъ инчунин дар калонсолони вазнини гирифтори ихтилоли шуш бомуваффақият кӯшиш карда шуд.

Ҳоло, ки маълум аст, ки одамон метавонанд PFC -ро нафас гиранд, саволи возеҳ ин аст, ки чаро мо мехоҳем? Ғайр аз мӯътадил кардани шуши навзодон, озмоишҳои тиббӣ ягон фоидаи возеҳе ба бор наоварданд. Гипотетикӣ, нафаскашии моеъ метавонад ғаввосони амиқро аз дучор шудан ба хам шудан ва#34 пешгирӣ кунад ва кайҳоннавардонро аз қувваҳои G, ки ба шуш зарар мерасонанд, муҳофизат кунад, аммо PFCs барои ҳардуи ин барномаҳо мувофиқ нестанд, аз ин рӯ аввал як муҳити нави моеъро ихтироъ кардан лозим аст. Махсусан вентиляторҳои механиконидашуда барои гардиши моеъ барои мубодилаи дурусти оксиген ва гази карбон лозиманд.

Хулоса, моеъи нафаскашӣ имконпазир аст, аммо кӯшиш накунед, ки меҳмононро дар зиёфати навбатии худ ба ҳайрат оранд.


9 Ҷавобҳо 9

Ман нитрогени моеъро истифода намебарам. Ман гази карбон моеъ, CO2 -ро истифода мебурдам. Барои ин якчанд сабаб вуҷуд дорад.

CO2 метавонад ҳамчун моеъ дар ҳарорати муҳит зери фишори кофӣ мавҷуд бошад. Нитроген наметавонад, зеро ҳарорати критикии он хеле пасттар аст. Ба ибораи дигар, дар ҳар гуна ҳарорати боло аз 126K (-147C) зичии (ва дигар хусусиятҳо) гази нитроген ва моеъи нитроген якхела мешавад, аз ин рӯ фарқияти байни газ ва моеъ вуҷуд надорад ва ҳангоми озод шудани фишор хунукшавии бухоршавӣ ба амал намеояд. Ҳамин тавр, агар шумо нитрогенро истифода баред, аждаҳои шумо ба нигоҳ доштани нитрогени моеъ ва як воситаи тавлиди он ниёз дорад.

Аз тарафи дигар, CO2 метавонад ҳамчун моеъ дар ҳарорати муҳити зист мавҷуд бошад, агар ба он фишори кофӣ ҷорӣ карда шавад (56 атм дар 20С). Вақте ки фишор ба воситаи клапани оддӣ бароварда мешавад, молекулаҳо аз қувваҳои ҷалбкунандаи моеъ ҷудо мешаванд, ки энергияро талаб мекунад ва аз ин рӯ боиси хунукшавӣ мегардад. Маҳз ҳамин чиз ҳангоми истифодаи оташхомушкунаки CO2 рӯй медиҳад. (гарчанде ки идея хомӯш кардани оташ аст, таъсири тараф истеҳсоли яхи хушк аст.)

Бо асбобҳои оташнишонӣ масхара кунед (инро дар хона кӯшиш накунед!) Https://www.youtube.com/watch?v=Z3xyqfCZmSU

Вақте ки CO2 бухор мешавад, нисбат ба нитрогени моеъ барои як воҳиди масса 3 маротиба зиёдтар энергияро талаб мекунад, бинобар ин, таъсири хунуккунии он дар ҳарорати муҳити зист бештар хоҳад буд. Аҷибаш ин аст, ки маҳз аз ҳамин сабаб он нисбат ба нитрогени моеъ ҳарорати нуқтаи ҷӯшон баландтар аст: -78С дар фишори атмосфера ба ҷои -195С. (Ҳамчун як мушкилии иловагӣ, нуқтаи яхбандии CO2 аз -78C баландтар аст, бинобарин метавонад танҳо Вақте ки нуқтаи ҷӯшидани он бо фишори баланд баланд мешавад, ҳамчун моеъ вуҷуд дорад.)

Химиявӣ / биохимиявӣ

Аждаҳо гази худро аз куҷо мегирад? Агар он нитроген бошад, вай бояд онро аз атмосфера гирифта, бо ягон роҳ ё тавассути экспандер ё тавассути як давраи яхдони алоҳида моеъ кунад, ки ҳардуи онҳо аз ҷиҳати биологӣ ғайриимкон ба назар мерасанд.

Агар вай CO2-ро истифода барад, вай метавонад онро ба таври кимиёвӣ тавлид кунад ва он метавонад аллакай зери фишор бошад. Вай метавонад инро бо роҳҳои гуногун иҷро кунад:

  1. Метаболизми муқаррариро истифода баред. Ба гумон аст, ки бо ин роҳ фишори баланди CO2-ро эҷод кардан мумкин нест, аммо бидуни кислотаи хун.
  2. Агар мавҷуд бошад, CO2-ро аз нафаси оташи вай истифода баред. Ин хеле бесамар хоҳад буд ва боз мушкилоти тавлиди CO2 дар муҳити атрофро ба бор меорад
  3. Ба биёбони яхбаста равед ва CO2 бихӯред

Борро бихӯред ва онро барои тавлиди CO2 тавассути реаксияи CaCO3 + кислота = намаки Ca + CO2 истифода баред. Кислотаҳо метавонанд аз мубодилаи муқаррарӣ пайдо шаванд.

Дар мавриди 4, ба истиснои кислотаҳо аз манбаи беруна. Масалан, аждаҳо метавонад ба вулқон биравад ва дар болои кибрит (сулфур) зиёфат кунад, ки он гоҳ вай метавонад сӯзад (нафаси оташин бидуни ҳеҷ гуна изтироб барои тавлиди миқдори зиёди сӯзишворӣ тавассути мубодилаи моддаҳо ба вуҷуд меояд.) Вақте ки ӯ нафас намегирад, аждаҳо метавонад оҳиста сулфурро дар шиками худ ба SO3 ва H2SO4 табдил диҳад ва бо бор бо реаксия реаксия кунад, то CO2 дар зери фишор шавад. Ин як роҳи комилан воқеӣ барои аждаҳо аст, ки нафаси яхбаста бидуни мубодилаи моддаҳо ё мушкилоти муҳандисии мошинсозӣ ба вуҷуд меорад. Ягона масъалаи боқимонда маводҳост, ки ба ҳар ҳол ҳамеша бо аждаҳои нафаскаши оташ мушкилот доштанд.

Дигар газҳо

Дигар газҳои мувофиқ пропанро дар бар мегиранд (боз аз як воҳиди масса нисбат ба нитроген барои бухоршавӣ нисбат ба нитроген бештар энергия талаб карда мешавад ва ман аз таҷриба гуфта метавонам, ки пошидани пропан назар ба нитроген хунуктар мешавад). онро даргиронда, оташ нафас кашед.

Моноксиди карбон, CO як имконияти дигар аст (хеле заҳролуд ва мӯътадил оташгиранда ва инчунин газ), аммо нуқтаи муҳими он аз ҳарорати муҳит, ба монанди нитроген, хеле пасттар аст. Якчанд организмҳои мавҷуда кислотаи формикиро ҳамчун яроқ истифода мебаранд ва кислотаи формикӣ ба оксиди карбон ва об печида мешавад.

Диоксиди сулфур ба идеяи кибрит мувофиқат мекунад. Нуқтаи ҷӯшиши он -10С дорад, ки шояд каме баланд бошад ва заҳролуд ва зангзананда аст. Истеҳсоли SO2 бо роҳи кимиёвӣ дар зери фишор аз сабаби эҳтиёҷ ба оксигени атмосфера душвор хоҳад буд, ба шарте ки аждаҳо дар ҳаво нафас гирифта, ба умқи бузурге мисли кити нутфа барои фишурдани оксиген ғарқ нашаванд.


Сирри нигоҳ доштани нафас дар чист?

Шумо чанд вақт нафаси худро нигоҳ дошта метавонед? Ман ҳоло онро кӯшиш мекунам. 30 сонияи аввал осон аст. Ман омодаам дар 45 сония таслим шавам, аммо пеш меравам ва ба назарам як муддат осонтар мешавад. Аммо вақте ки дасти дуюм як дақиқа мегузарад, ман медонам, ки ман дар вақти қарз гирифтаам. Дилам метапад. Ман нафаси ночиз баровардам ва ин кӯмак мекунад. Оқибат ман таслим шуда, ҳавои дар шушҳоям сарфшударо хориҷ мекунам ва як нафаси бузург мегирам. (Ва боз чанд нафаси дигар нафас кашиданро идома диҳед ва шавҳарамро водор кунад, ки дар рӯи замин чӣ кор карда истодаам). Ман як дақиқаю 12 сонияро идора мекунам. Ман аз худам хеле мутаассирам.

Қобилияти нигоҳдории нафас дар баъзе варзишҳо, бахусус райвинг хеле муҳим мешавад. Дар соли 2006 ман дар бораи анатомия ва физиологияи шуш барои як силсилаи Би -би -сӣ филмбардорӣ мекардам, ки каме аҷиб аст, Ҷавон намиред. Ба ман муяссар шуд, ки бо Сэм Кирби (ҳоло Сэм Ампс), ки капитани дастаи озодихоҳи Британия буд, вохӯрдам. Дар ҳавзи Бристол вай ба ман якчанд машқҳои оддиро омӯхт, то дар тӯли шиноварӣ дар зери об нафасамро тӯл кашам. То охири сессия ман крекинги фридивингиро надида будам – ман яке аз монофинҳои қиматбаҳои Сэмро дар поёни ҳавз шикаста будам ва фикр мекунам, ки ман 90 сонияи бениҳоят нафаскаширо идора кардам, ки ба шиноварӣ имкон дод. паҳнои. Сэм се паҳлӯро ба осонӣ шино кард. Вай ҳангоми шиноварӣ метавонад нафасашро панҷ дақиқа нигоҳ дорад. Панҷ!

Ман пурсидам, ки вай чӣ тавр ин корро кард: нафаскашии хеле суст дар тӯли якчанд дақиқа пеш аз ҳар як ғаввосӣ, сипас нафаси калон ва чуқур пеш аз ғаввосӣ. Вай инчунин гуфт, ки омӯзиш ба ӯ кӯмак кард, ки хоҳиши нафаскаширо нисбат ба аксари одамон дуртар нигоҳ дорад.

Баъзеҳо пешниҳод карданд, ки қобилияти ихтиёран нигоҳ доштани нафаси худ далели як эпизоди обӣ дар эволютсияи инсон аст. Ҳатто гуфта мешавад, ки одамон қобилияти паст кардани суръати дил ва метоболизмро доранд, то нафаскаширо боз ҳам дарозтар нигоҳ доранд. Дигар битҳо ва бобҳои анатомӣ ва физиологӣ - мӯйсафедии мо, тақсимоти равғани пӯсти мо ва ҳатто майл ба роҳ рафтан бо ду по - бо марҳилаи обии рушди эволютсионӣ алоқаманданд. Мутаассифона, "гипотезаи маймунҳои обӣ" -и якпаҳлӯ обро нигоҳ дошта наметавонад. Ин як мафҳуми ошиқонаест, ки метавонад ба мо писанд ояд, аммо бо равшании сарди рӯз ба далелҳои илмӣ афтод, ки он чизе ҷуз афсона нест.

Агар ба нигоҳ доштани нафаскашии ихтиёрӣ нигоҳ кунем, маълум мешавад, ки мо албатта дар байни ширхӯрони ғайриобӣ дар қобилияти нигоҳ доштани нафаси худ беназир нестем. (Бо гуфтани ин, тафтиш кардан дар дигар ширхӯрон кори душвор аст, зеро бар хилофи одамон, онҳо ҳангоми хоҳиш кардани нафаскашӣ ба онҳо итоат намекунанд). Ва далелҳои таҷрибавӣ нишон медиҳанд, ки набзи дил ҳангоми нафаскашӣ паст намешавад. Ҳадди аққал, ин тавр намешавад, агар шумо дар рӯи замин нафас кашед. Вақте ки шумо дар оби хунук ғарқ мешавед, ин як ҳикояи дигар аст: хунук кардани чеҳра боиси суст шудани суръати дил дар аксари одамон мегардад. Аммо, бори дигар, ин далели насли маймунҳои обӣ нест, зеро маълум мешавад, ки он як хусусияти хеле умумие аз устухонҳои бо ҳаво нафаскашанда аст. Ин коҳиши суръати дил танҳо яке аз вокунишҳои физиологист, ки баъзан онҳоро ҳамчун "рефлекси ғаввоси ғаввосҳои ширхӯрон" тавсиф мекунанд. Аммо посухҳои физиологие, ки метавонанд дар ғаввосӣ муфид бошанд, инчунин - ва шояд муҳимтар аз ҳама - барои ғарқ нашудан муфид мебошанд.

Гарчанде ки қобилияти нигоҳ доштани нафасгирии мо он қадар махсус нест, вақте ки мо худро бо ҳайвоноти дигар муқоиса мекунем, он ҳоло дар як соҳаи мушаххаси тиб хеле муфид аст. Радиотерапия барои саратони сина равона кардани радиатсияро ба таври дақиқ ба варам дар бар мегирад. Ин метавонад чанд дақиқа радиатсияро талаб кунад ва аз ин рӯ он одатан дар зарбаҳои кӯтоҳ дар байни нафасҳо анҷом дода мешавад. Аммо агар бемор қафаси синаашро дар тӯли якчанд дақиқа комилан ором нигоҳ дошта тавонад, ин маънои онро дорад, ки тамоми вояи онро дар як ҷо дар ҷои лозима интиқол додан мумкин аст. Мушкилот, албатта, дар он аст, ки аксари одамон, мисли ман, барои нигоҳ доштани нафаси худ аз як дақиқа зиёдтар мубориза мебаранд. Аммо табибони беморхонаи донишгоҳии Бирмингем ба наздикӣ таҷрибаҳои бодиққат анҷом доданд, ки нишон медиҳанд, ки агар беморон пеш аз кӯшиши нигоҳ доштани нафас бо ҳавои аз оксиген бой вентилятсия карда шаванд, онҳо метавонанд нафаси худро дар тӯли панҷуним дақиқаи таъсирбахш нигоҳ доранд.

Тааҷҷубовар аст, ки ин ҳилла дурӯғ аст, на дар фиреб додани сенсорҳои муқаррарии бадан барои оксигени паст ё сатҳи гази карбон дар хун, балки дар фиреби диафрагма. Вақте ки шумо нафас мекашед, шумо мушакҳои диафрагмаатонро фишурда, онро ҳамвор мекашед, то ҳаҷми сандуқи шумо афзояд - ва ҳаво ба шуши шумо ворид шавад. Вақте ки шумо нафаси худро нигоҳ доред, шумо диафрагмаи худро дар ин ҳолати шартномавӣ нигоҳ медоред. Ба таври сунъӣ баланд кардани сатҳи оксиген ва коҳиш додани сатҳи гази карбон пеш аз нафаскашӣ, ба монанди дар таҷрибаҳои радиотерапияи Бирмингем, метавонад бо таъхир кардани хастагӣ дар диафрагма кор кунад. Ва-он қадар фоидаовар нест, агар шумо кӯшиш кунед, ки сандуқи худро комилан ором нигоҳ доред-нафаскашии каме ҳаво имкон медиҳад, ки диафрагма каме истироҳат кунад ва ба шумо барои дароз кардани нафаскашӣ кумак кунад, ҳамон тавре ки ман ҳангоми кӯшиши нафаскашии худ ёфтам. Ва ҳамин тавр, он диафрагмаи шумо, мушаки асосии нафаскашӣ аст, ки ҳангоми расидан ба нуқтаи қатъии нафасгирии шумо низ масъул аст. Дар ниҳоят, ҳатто агар шумо онро муддате фиреб дода бошед ҳам, сигналҳо аз диафрагма хеле қавӣ ҳастанд ва шумо бояд таслим шавед - ва нафас гиред.


Таҷрибаҳои ширхӯрон

Гурӯҳе, ки аз муҳаққиқони ҷопонӣ ва амрикоӣ иборат аст, ба канали анали ҳайвоноти дар таҷрибаҳои худ истифодашуда оксиген доданд. Ин минтақа дар муқоиса боқимондаи рӯда андова дорад. Илова бар ин, андова дар ин минтақа рагҳои зиёди хунро дар бар мегирад, ки метавонанд барои азхудкунии оксиген муфид бошанд.

Бе таъминоти рӯда бо оксигени пок, ягон муш дар гурӯҳи озмоишӣ дар муҳити ками оксиген 11 дақиқа зинда намондааст. Сипас оксиген ба рӯдаи рости гурӯҳи дигари мушҳои таҷрибавӣ фиристода шуд. 75% -и ин ҳайвонот дар муҳити оксигенаш ками панҷоҳ дақиқа зинда монданд. Рӯдаҳои ҳайвонотро пошидаанд, то миқдори кофии оксигени воридшударо ҷаббида гиранд. Муҳаққиқон мегӯянд, ки абразия дар шароити клиникӣ бо иштироки беморони инсон мувофиқ нест.

Таҷрибаи дигар дар хукҳо гузаронида шуд, ки ба муҳити оксигени кам дучор шуда буданд. Аммо сатҳи оксиген ба қадри кофӣ паст набуд, ки марговар бошад. Баъзе аз ҳайвонҳо тавассути рӯдаҳояшон моеъе, ки дорои перфторкарбонҳои оксигендор аст, таъмин карда шуданд, вале ҳеҷ гуна абразияи рӯдаҳоро нагирифт. Ин пайвастаги аллакай барои кӯмак ба одамоне, ки мушкилоти нафаскашӣ доранд, истифода мешавад, гарчанде ки он ба шушҳо таъин карда мешавад, на ба рӯда.

Дар муқоиса бо ҳайвоноте, ки оксигени иловагӣ нагирифтаанд, мушҳо оксигени рӯда гирифтан тавонистанд минбаъд роҳ раванд ва оксигени бештар ба дили онҳо роҳ ёфт. Дар таҷрибаи хукҳо низ ҳамин манфиатҳо мушоҳида карда шуданд. Гайр аз ин, хукхое, ки перфторкарбон мегиранд, ранги пуст ва хунукии худро гум карданд. Чунин ба назар мерасид, ки аз табобат ягон таъсири тараф вуҷуд надошт. Бофтаҳои пас аз марг аз ҳайвонот тағироти ғайричашмдошт ё ҷиддӣ надоштанд.

Intra-rectal delivery of a liquid form of O2 known as conjugated perfluorocarbon, a compound historically used in clinics for liquid ventilation through airway administration, is highly tolerable and efficacious in ameliorating severe respiratory failure.

— Ryo Okabe at al, Cell Press


Risk Factors - Acute Respiratory Distress Syndrome

You may have an increased risk of ARDS because of infection, environmental exposures, lifestyle habits, genetics , other medical conditions or procedures, race, or sex. Risk factors can vary depending on your age, overall health, where you live, and the healthcare setting in which you receive care.

Infections are the most common risk factors for ARDS. These may include:

  • Flu or other viruses , such as respiratory syncytial virus and SARS-CoV-2, the virus responsible for COVID-19. Watch this video to learn more about how COVID-19 affects the lungs. Additionally, we offer information and resources on how we are working hard to support necessary COVID-19 research.
  • Sepsis , a condition in which bacteria infect the bloodstream
  • Uterine infection in the mother, affecting a newborn’s lungs

Being exposed to air pollution for weeks or months can make you more vulnerable to ARDS.

Habits that harm the health of your lungs increase your risk of ARDS. Инҳо дар бар мегиранд:

The genes you inherit may put you at an increased risk for ARDS. These genes play a role in how the lungs respond to damage.

Other medical conditions, injuries, or medical procedures can raise your risk for ARDS. These may include:

The risk of developing ARDS is higher among nonwhite groups.

Among children, boys are at a higher risk of ARDS than girls are.

Learn more about how ARDS in newborns is different from respiratory distress syndrome, a similar breathing condition that also affects newborns.

Both ARDS and respiratory distress syndrome (RDS) are breathing disorders that affect newborns. They have some similar risk factors and signs . However, the causes of the conditions are different. RDS occurs most often in preterm babies whose lungs are not fully developed. In ARDS, the newborn’s lungs are fully developed, but damage from an injury, infection, or inflammation causes the lungs to stop working well.