¿Se puede respirar bajo el agua con los pulmones llenos de líquido?

¿Cómo se puede arreglar el sistema respiratorio de mi gente modificada genéticamente, teniendo uno o dos pares de pulmones, uno de los cuales usa la táctica de respiración líquida para respirar bajo el agua? (no branquias, como el ictiandro, sino pulmones llenos de un líquido especial que suministra oxígeno) La respiración líquida consiste en llenar los pulmones con líquido saturado de oxígeno disuelto, que ingresa al torrente sanguíneo. Las sustancias más adecuadas para este propósito son los compuestos de perfluorocarbono que disuelven bien el oxígeno y el dióxido de carbono, tienen una baja tensión superficial, son altamente inertes y no se metabolizan en el cuerpo.

Así que desde la creación de los primeros fluidos correspondientes, esta tecnología ha ido mejorando y la solución más avanzada en este momento se llama Perflubron o "Líquido" (nombre comercial). Este líquido transparente similar al aceite con una densidad del doble de la densidad del agua tiene muchas cualidades útiles: puede transportar el doble de oxígeno que el aire ordinario, tiene un punto de ebullición bajo, por lo que después de su uso, su eliminación final de los pulmones se realiza por evaporación. . Los alvéolos bajo la influencia de este líquido se abren mejor y la sustancia accede a su contenido, esto mejora el intercambio de gases.

En resumen, ¿cómo funcionará un sistema de respiración líquida?

Nota: si alguien no entiende, entonces quiero crear un sistema biológicamente confiable que sintetice el líquido anterior de forma natural, al igual que nuestro cuerpo crea sangre o jugo gástrico. ¿Qué tal crear un tercer pulmón especial para almacenar fluido respiratorio, donde se drena si no se necesita?

Los sistemas de respiración líquida se están probando en la práctica. ¿Estás buscando fotos, o qué? Buscar Inolivent. (¿O está buscando trasladar el problema de cómo los pulmones extraerían oxígeno del agua a cómo otro órgano misterioso extraería oxígeno del agua y lo transferiría al fluido respiratorio?)
No, quiero crear un sistema biológico (natural) para crear tal líquido, es decir, para que el cuerpo de mis personas modificadas genéticamente lo sintetice y, si es posible, lo elimine / drene, o, si es necesario, lo almacene en algún tipo de depósito, como un tercer pulmón.
Ah, entonces quieres sacar el problema de los pulmones a algún otro órgano misterioso que recolecte el oxígeno del agua y lo transfiera al líquido. (Y también quiere mover el problema de la ventilación. Los pulmones no están hechos para bombear líquidos; es por eso que los experimentos de respiración líquida usan ventiladores externos).
Sí, necesito crear tal sistema, pero los pulmones normales deben permanecer relativamente intactos para poder respirar normalmente en tierra.
Si está agregando un nuevo órgano, ¿por qué no agregar branquias o algo similar especializado para respirar agua?
@TimB Eso es lo que pensé, los pulmones están muy adaptados para respirar en tierra y al cambiarlos para poder tomar agua solo empeoraría la capacidad de tomar aire... con otro órgano más adaptado como las branquias tendría mucho más sentido , sería mucho menos complicado y no necesitaría nada como un tercer pulmón.
Las branquias no son eficientes para proporcionar energía a un ser humano y especialmente a su cerebro.
No te estoy pidiendo que cambies específicamente nuestros pulmones, que serán aún más necesarios para nosotros en la superficie para respirar aire como una persona común, te estoy preguntando cómo funcionará el sistema respiratorio con respiración subacuática, trabajando a expensas de esto. líquido curioso. La solución puede ser un segundo par de pulmones llenos de este fluido todo el tiempo y usados ​​solo cuando están sumergidos bajo el agua. Simplemente describa este sistema tan biológicamente exacto como sea posible.
Si hubiera una forma más eficiente de respirar agua que las branquias, ¿no habrían evolucionado otras criaturas marinas para tener esto? Si las criaturas no pudieran evolucionar para tener este tipo de sistemas respiratorios, ¿cómo podríamos encontrar una solución que la naturaleza (durante miles de millones de años) aún no haya creado?
-1 por no hacer una búsqueda trivial en Google antes de hacer la pregunta.
¡No es justo! La pregunta implica la capacidad biológica de crear fluidos para la respiración líquida, no otra cosa.

Respuestas (2)

No estoy seguro de que esto sea posible debido a la forma en que funciona el sistema respiratorio, probablemente se deban hacer más cambios que solo en los pulmones, cantidades desequilibradas de ingesta de líquidos en lugares como el corazón pueden causar problemas graves.

Los problemas con esto pueden incluir: edema pulmonar, daño pulmonar debido a que se ejerce más presión sobre los pulmones para mover el líquido, posible ingesta accidental de líquido en el torrente sanguíneo. Esta condición se llama derrame pericárdico y puede causar tensión en la capacidad del corazón para bombear sangre de manera eficiente.

En resumen, los pulmones serían soluciones ineficaces y de corto plazo para respirar fluidos en el mejor de los casos, incluso con modificaciones importantes.

¿Qué tal crear un tercer pulmón especial para almacenar fluido respiratorio, donde se drena si no se necesita?
@ FrenchThompson3 Posiblemente, tal vez algún tipo de depósito natural para almacenarlo.
Describa tal sistema para mí.
Los camellos tienen jorobas en la espalda llenas de tejido graso, no de agua. Un gramo de grasa es equivalente a un gramo de agua cuando se metaboliza, por lo que seguramente podría existir un sistema similar para el líquido... tal vez no una joroba, sino algún lugar cerca de los pulmones donde podamos absorber y desplazar el líquido con grasa cuando está vacío, de esta manera sería un sistema de usos múltiples para que no haya ningún órgano que crezca y se encoja dentro de nosotros. Esto evitaría el desgaste y el daño a otros órganos circundantes y también funciona para almacenar grasa. El único problema que puedo ver es que sería un lugar vulnerable para ser golpeado o pinchado.
¿Cómo puedes bombear este líquido de tus pulmones cuando decides ir a la superficie y respirar como una persona común (cómo drenar el líquido en tu recipiente)?
No soy un experto en este tema, pero tal vez sería un proceso lento (como de 3 a 5 minutos), su cuerpo probablemente necesitaría algún tipo de forma de comprimir el depósito (como el músculo) para drenar el líquido a través de algún tipo de válvula. como en el corazón, la mayor parte de la grasa quedaría atrás y se restauraría a través de conexiones con el sistema digestivo. Además: si necesita una respuesta científicamente más correcta, probablemente no pueda darle una, solo estoy usando algunas ideas e investigaciones para dar una idea general de lo que creo que podría funcionar.

Almacenamiento en lugar de pulmones

Aunque sé bastante de biología, de ninguna manera soy un experto ni los sistemas respiratorios son mi campo. Aún así creo que puedo ofrecer una posible solución. No entraré en la respiración líquida ya que creo que su respiración líquida específica sería casi imposible de crear biológicamente.

Los humanos necesitan respirar cerca constantemente. Esto se debe en parte a nuestros músculos, que son una forma rápida de músculo que requiere mucha energía, por lo tanto, oxígeno, cuando se usa. El segundo es nuestro cerebro. Es sabido que los cerebros requieren mucha energía y no pueden almacenar gran parte de ella. Son muy vulnerables al daño si falla la nutrición o el oxígeno.

Dices que quieres un pulmón o pulmones extra. Lamentablemente, los pulmones ocupan mucho espacio . Hacer que los pulmones actuales sean más pequeños crea grandes problemas. Debido a que los pulmones le dieron menos capacidad, necesita respirar más rápido. Respirar más rápido significa usar más los músculos, lo que consume más oxígeno. En ese caso necesitas respirar más. Para las personas modificadas genéticamente, a menudo desea que tengan acceso a una gran cantidad de oxígeno para sus tareas, por lo que no querrá comprometer los pulmones. Aunque su pregunta parece poder manejarla un poco, ya que podría tener un período de preparación en el que el soldado esté principalmente respirando y almacenando oxígeno, para que pueda usar el pulmón líquido para obtener una cantidad abundante de oxígeno en caso de necesidad.

El problema aquí es que incluso con el doble de oxígeno en el líquido, tus soldados se quedarían sin oxígeno increíblemente rápido. Como se dijo antes, respiramos cerca constantemente, refrescando todo el aire en nuestros pulmones con bastante rapidez. Creo que dentro de un minuto, tal vez dos, la ventaja de un (juego de) pulmones extra desaparece, lo que no incluye los compromisos que hizo con los pulmones. La ventaja es muy baja.

La naturaleza está en constante requerimiento de oxígeno. Esto significa que si se ha encontrado una forma de almacenarlo, la naturaleza a menudo (no siempre) tiene las mejores soluciones. Los respiradores pulmonares bajo el agua parecerían una buena apuesta. Mirando a las ballenas y los delfines, podemos ver que almacenan el oxígeno en una gran cantidad de hemoglobina y mioglobina, que simplemente residen en los músculos y el torrente sanguíneo. Tienen músculos diferentes, por lo que es probable que sea más eficiente para ellos.

Puede crear opciones de almacenamiento adicionales dentro del cuerpo para almacenar el oxígeno adicional con el líquido que sugiere. Bolsillos justo debajo de la piel, o si de alguna manera puede usar los ventrículos del cerebro para almacenar oxígeno a lo largo del líquido de la columna cerebral (lo que, según mi opinión profesional, es imposible), o recubra la mayoría de los órganos con una parte de almacenamiento. Pero, de nuevo, la cantidad de oxígeno que usamos es increíblemente alta, cualquier ventaja es que las situaciones de alto estrés disminuirían muy rápidamente. Al comienzo de una tarea intensiva puede ser agradable, pero poco después te quedan órganos que no sirven para nada hasta que un período de descanso los llena de nuevo.