Подводные дыхательные аппараты на перфторуглеродах

 
1 2 3 4

ad2

втянувшийся

Вроде в 80...90-х годах прошлого века велись такие разработки. Интересно, что сейчас творится в этой области?
По идее, такие аппараты могут позволить человеку погружаться на глубины порядка километров. При давлениях, отвечающих 3-5 км вроде начинают деформироваться мышечные ткани.
В интернете практически все ссылки на перфторуглероды относятся только к переливанию крови при проведении хирургических операций (например http://www.medline.ru/public/art/tom1/art1.phtml), а по использованию этих соединений для дыхания под водой я ничего не нашел.
 
+
-
edit
 

NewPilot

опытный

Перфторуглероды, помимо газотранспортных свойств, обладают и биологической активностью других типов. Пока влияние ПФУ на чел. организм не будет исследовано в достаточной мере, заставлять человека дышать этой хренью несколько неосмотрительно ;) К тому же применение того же перфторана, как кровезаменителя имеет более насущное практическое значение. Опять же замена крови на перфторан есть мера в известном смысле крайняя.
Афтомат жжот! (с)Лукьяненко. Последний дозор.  
+
-
edit
 

NewPilot

опытный

Еще:
"этот эксперимент был повторен на мышах, хотя в наших опытах они не выдерживали столь длительного пребывания под слоем жидкости. Перфторуглероды в два раза тяжелее воды и в 1000 раз тяжелее воздуха, поэтому диафрагма легких мыши не может долго переносить такую нагрузку. "
взято с Охрана труда. Физиология
Афтомат жжот! (с)Лукьяненко. Последний дозор.  

U235

старожил
★★★★★

Был такой впечатляющий опыт, когда мышей сажали в банку с кислородонасыщенным перфтораном и они действительно дышали жидкостью. Но вот о дальнейшей их судьбе обычно умаливали. После этого опыта мышки дохли от пневомнии. В отличие от рыбьих жабр, легкие соверенно не приспособлены к тому, чтобы внутрь них заливалась жидкость. Кстати спасенные утопленники, наглотавшиеся воды в легкие, тоже по этой же причине обычно заболевают тяжелой пневмонией и достаточно часто умирают от нее. Так что идея красивая, но увы, при кажущейся близости успеха на самом деле малоосуществимая.
Те, кто ввергает в ад других, никогда не достигнут рая  
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
..... Кстати спасенные утопленники, наглотавшиеся воды в легкие, тоже по этой же причине обычно заболевают тяжелой пневмонией и достаточно часто умирают от нее. Так что идея красивая, но увы, при кажущейся близости успеха на самом деле малоосуществимая.
 


Я не стал бы называть РДСВ - пневмонией :) У утопленников вид поражения легких сильно зависит от того в какой воде (морская, океанская, пресная, степень загрязнения) произошло утопление и от вида утопления (истинное, косвенное, синкопэ)
Перфторуглеродное жидкостное дыхание сегодня часто используют в медицине в виде лаважа легких - промывания бронхиальной системы, что особенно важно при синдроме Мендельсона -биче всей экстренной и акушерской анестезии,и при запущенных случаях астматического статуса.

Суть происходящего при жидкостном дыхании - смывание сурфактанта с поверхности альвеол, с последующим их спадением и возникновением шунта справо-налево. Сейчас стали делать искусственный сурфактант, даже отработали методики его введения(ультразвуковой аэрозоль). Есть мысли вводить сурфактант прямо в раствор, для создания равновесия. Утомление дых.мышц можно решить принудительной циркуляцией ака Ж-ИВЛ

Так, что все возможно, но разработки требуют большого времени(из за неэтичности опытов над людьми :))

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
RU вантох #08.05.2006 13:10
+
-
edit
 

вантох

опытный

Вроде на глубинах около км газообмен может идти уже через кожу. Интересно что у свободных ныряльщиков на сотню метров легкие уже спадаются, происходит что-то вроде гидроторакса.
Если в плевр полость залить воду то останется заполнить только верхние дых пути. Прада неясно, как долго легкие могут быть в спавшемся виде.
Это просто в нынешних условиях такие методы не применяются, но вообще они есть.  
+
-
edit
 

valture

опытный

в принципе можно вводить раствор не в легкие,
а подкожно ( два шунта - на ввод и на вывод ) :o ....
 
RU вантох #08.05.2006 13:41
+
-
edit
 

вантох

опытный

в принципе можно вводить раствор не в легкие,
а подкожно ( два шунта - на ввод и на вывод ) :o ....
 

На большой глубине протыкать кожу не надо - присоска (для каждой глубины определенной площади ;) в нее подается определенное количество чистого кислорода. Проблема как убрать со2.
Это просто в нынешних условиях такие методы не применяются, но вообще они есть.  

ad2

втянувшийся

Еще:
"этот эксперимент был повторен на мышах, хотя в наших опытах они не выдерживали столь длительного пребывания под слоем жидкости. Перфторуглероды в два раза тяжелее воды и в 1000 раз тяжелее воздуха, поэтому диафрагма легких мыши не может долго переносить такую нагрузку. "
взято с Охрана труда. Физиология
 

Этим опытам на мышах уже лет сорок, с тех пор многое должно измениться. Разумеется, омывание легких должно быть принудительным, возможно, с использованием специальных имплантов (типа пары трубок :)). Правда, опытов по влиянию внешнего давления на растворимость газов в перфторане и других смесях перфторуглеродов вроде не было и не исключено возникновение кессоной болезни с кислородом или углекислым газом (азота практически нет).
 
+
-
edit
 

marata

Вахтер форумный
★★
Перфторуглероды, помимо газотранспортных свойств, обладают и биологической активностью других типов...
 

Вот этим врядли, хотя можно и ксенон считать биологически активным.
... Правда, опытов по влиянию внешнего давления на растворимость газов в перфторане и других смесях перфторуглеродов вроде не было ...
 

Ну почему же, опыты по растворимости газов в перфторуглеродах давным-давно проведены. Другое дело кессонка, ИМХО, исследования есть, но результаты засекречены.
 
+
-
edit
 

DaddyM

опытный

Перфторуглероды нужны для дыхания жидкостью при нормальном давлении. Уже при трех атмосферах обычный физраствор прекрасно справляется. При этом дыхание как таковое не требуется - достаточно обеспечить рециркуляцию раствора.
Особых проблем с отводом углекислоты в следствии ее высококой растворимости нет, наоборот придется бороться с чрезмерно быстрым ее вымыванием.
Заполнять легкие увы необходимо принципиально иначе не добится гидростатического равновесия.
Единственная принципиальная проблема на сегодня - вытряхивание жидкости после использования - иначе действительно пневмония.
А так видимо никому особо глубины не нужны :(
А США в это время захватывает стратегически важный город-герой Бобруйск.  
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
.... и не исключено возникновение кессоной болезни с кислородом или углекислым газом
 


От кислорода кессонки не будет - кислород потребляется тканями. От углекислоты - ну это уж очень крутой подъем должен быть :) СО2 прекрасно растворим и очень быстро выводиться (например в АИКе для вывода углекислого газа достаточно пропустить через мембрану всего 300млмин крови) так что кессонки от углекислоты не будет - акванавта скорее разорвет баротравма :)

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
+
-
edit
 

DaddyM

опытный

Вот этим врядли, хотя можно и ксенон считать биологически активным.Ну почему же, опыты по растворимости газов в перфторуглеродах давным-давно проведены. Другое дело кессонка, ИМХО, исследования есть, но результаты засекречены.
 

Увы при повышенном давлении инертные газы действительно биологически активны. Кстати - вспомните про ксеноновый наркоз даже при обычном давлении ;D
А по кессонке все принципиальные исследования были закончены в начале прошлого века ;D
А США в это время захватывает стратегически важный город-герой Бобруйск.  

ad2

втянувшийся

От кислорода кессонки не будет - кислород потребляется тканями. От углекислоты - ну это уж очень крутой подъем должен быть :) СО2 прекрасно растворим и очень быстро выводиться (например в АИКе для вывода углекислого газа достаточно пропустить через мембрану всего 300млмин крови) так что кессонки от углекислоты не будет - акванавта скорее разорвет баротравма :)

Ник
 

В случае такого дыхания имеются два типа растворителей, в легких - неполярный, с малой диэлектрической проницаемостью, а в капиллярах - полярный, с высокой диэлектрической проницаемостью (кровь). Соответственно, в перфторуглеродах растворимость углекислого газа ниже, чем в крови, азота и кислорода - наоборот (По принципу "подобное в подобном").
Следовательно, при повышении давления возможно образование пузырьков углекислого газа в жидкости, заполняющей легкие, за счет различия этих растворимостей, разумеется при условии насыщения растворов СО2, что, скорее всего не будет достигнуто.
 
+
-
edit
 

AleX413

опытный

Оно и не может быть достигнуто. В этом случае прекратится отвод углекислого газа из крови и клиенту через минуту-другую настанет каюк.

Еще конечно интересно, сколько времени человек может протянуть (без тяжких последствий) с жидкостью в легких, даже если проблемы тепло- и газообмена решены и жидкость малоподвижна (механически не нагружает)...
А то вот придурочный дядечка в аквариум с морской водой залез и 177 часов там просидел... http://lenta.ru/news/2006/05/09/blaine/
Говорят, с кожей у него уже проблемы. А легкие куда чувствительнее...

А еще интересно, при каких давлениях вода сжимаема хотя бы на процент... Череп жесткий - либо лопнет по швам, либо пострадают нервы/сосуды, проходящие через естественные дырки, когда их начнет вдавливать в полость.
 
Это сообщение редактировалось 09.05.2006 в 09:56
+
-
edit
 

valture

опытный

В случае такого дыхания имеются два типа растворителей, в легких - неполярный, с малой диэлектрической проницаемостью, а в капиллярах - полярный, с высокой диэлектрической проницаемостью (кровь). Соответственно, в перфторуглеродах растворимость углекислого газа ниже, чем в крови, азота и кислорода - наоборот (По принципу "подобное в подобном").
Следовательно, при повышении давления возможно образование пузырьков углекислого газа в жидкости, заполняющей легкие, за счет различия этих растворимостей, разумеется при условии насыщения растворов СО2, что, скорее всего не будет достигнуто.
 


в качестве исскуственной крови используют
водную перфторановую эмульсию , т.е. СО2
будет растворятся в водной основе .....
 
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
в качестве исскуственной крови используют водную перфторановую эмульсию , т.е. СО2
будет растворятся в водной основе .....
 


Нет. При нормальном давлении именно перфторэмульсия переносит СО2. Но при повышении давления - СО2 таки да, будет переноситься уже просто водичкой
Правда растворимость СО2 в перфторане примерно в 200 раз выше, чем кислорода. Поэтому перфторан не может полностью обеспечить килородный транспорт, зато транспорт СО2 на 100%

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★
Проблемы с допустимой продолжительностью "жидкостного" дыхания могут сильно затруднить его применение для сверхглубоких погружений, но ведь на них свет клином не сошёлся - как насчёт... космоса? ;)
Наверное, обеспечить "жидкостное" дыхание в течениие нескольких минут не так сложно.

Засовываем космонавтов в ванны - и резко расширяем коридор входа, и плевать на возможность баллистического спуска, и возвращаясь с Луны можно без проблем врезаться прямо в атмосферу в один заход :P (в данной ситуации смайлик означает не высунутый язык, а то, что автор облизывается ;D)


AleX413
А еще интересно, при каких давлениях вода сжимаема хотя бы на процент...
 


При очень, ну очень больших :) Сжимаемость воды так мала, что если бы её не было, глубина океана (примем - 11 км) изменилась бы всего на 50 м.
Можно не переживать по этому поводу.

 
RU Dem_anywhere #09.05.2006 14:45
+
-
edit
 

Dem_anywhere

аксакал
★☆
ИМХО, сама идея "дышать жидкостью через лёгкие" ошибочна... Не предназначены они для этого...
Если станет вопрос о длительном пребывании в толще вод - то надо использовать иные схемы кислородообмена ("исскуственные жабры"), а лёгкие заполнять инертной безопасной жидкостью...
Сейчас этот вопрос неактуален - работы на глубине запросто осуществряются телеуправляемыми роботами - но если станет вопрос о строительстве подводных городов - то решение достаточно быстро будет найдено.
AleX413:
Еще конечно интересно, сколько времени человек может протянуть (без тяжких последствий) с жидкостью в легких, даже если проблемы тепло- и газообмена решены и жидкость малоподвижна (механически не нагружает)...
А то вот придурочный дядечка в аквариум с морской водой залез и 177 часов там просидел... Lenta.ru: Из жизни: Спасателям пришлось доставать фокусника из "аквариума"
Говорят, с кожей у него уже проблемы. А легкие куда чувствительнее...
 
Морской водой лёгкие заполнять конечно нежизненно... :) И даже кожу от неё придётся изолировать гермоплёнкой...
AleX413:
А еще интересно, при каких давлениях вода сжимаема хотя бы на процент... Череп жесткий - либо лопнет по швам, либо пострадают нервы/сосуды, проходящие через естественные дырки, когда их начнет вдавливать в полость
 
Это как раз не проблема - в организме есть механизмы уравнивания давлений. Хотя они работают не очень быстро, это есть...
 
RU Dem_anywhere #09.05.2006 14:47
+
-
edit
 

Dem_anywhere

аксакал
★☆
Fakir:
Засовываем космонавтов в ванны - и резко расширяем коридор входа, и плевать на возможность баллистического спуска, и возвращаясь с Луны можно без проблем врезаться прямо в атмосферу в один заход (в данной ситуации смайлик означает не высунутый язык, а то, что автор облизывается )
 
А лишняя пара тонн веса как? :)
 
+
-
edit
 

DaddyM

опытный

ИМХО, сама идея "дышать жидкостью через лёгкие" ошибочна... Не предназначены они для этого...
Если станет вопрос о длительном пребывании в толще вод - то надо использовать иные схемы кислородообмена ("исскуственные жабры"), а лёгкие заполнять инертной безопасной жидкостью...
Сейчас этот вопрос неактуален -...
 

Так я недаром начал про физраствор - человек ведь по сути и есть мембраны залитые физраствором ;D
При давлениях выше двух атмосфер дышать можно хоть кожей - специальные жабры не нужны. Опятьже сам по себе физраствор - точнее искуственная плазма, достаточно инертен и для кожи и для слизистых.
Вот действительно инертную жидкость подобрать - это былобы хорошо - но сложно.
А так согласен основное - вопрос неактуален. >:(
А США в это время захватывает стратегически важный город-герой Бобруйск.  
+
-
edit
 

killik

опытный

А лишняя пара тонн веса как? :)
 

Ну почему если ванна, то обязательно чугунная на кубометр? ;D
пять литров в легкие, двадцать на заливку в облегающем ложементе - за глаза!
 
+
-
edit
 

valture

опытный

сейчас при лечении например туберкулеза
делают исскуственный пневмоторакс на
одно легкое - вводят воздух или жидкость
в плевральную полость и оно спадается ... ::)
 
+
-
edit
 

AleX413

опытный

А смотреть как? Оптика глаза предполагает воздух, иначе не фокусируется... А еще надо заполнять и другие полости - гайморовы, внутреннее ухо... А значит слуха тоже не будет. И накукуй нам слепой и глухой водолаз?
 
+
-
edit
 

DaddyM

опытный

А смотреть как? Оптика глаза предполагает воздух, иначе не фокусируется... А еще надо заполнять и другие полости - гайморовы, внутреннее ухо... А значит слуха тоже не будет. И накукуй нам слепой и глухой водолаз?
 

Я хоть и любитель, но могу уверенно заявить, что смотреть без проблем ;D Просто подобрать очки :o
А звук прекрасно распространяется и при залитых ушах. Будут конечно искажения - но это не принципиально.
А США в это время захватывает стратегически важный город-герой Бобруйск.  
1 2 3 4

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru