Ein modernes Foltergerät oder chemischer Retter?
Ich war gestern mit meinen eigenen Gedanken beschäftigt, und scrollte durch Reddit und Instagram, als ich über einen älteren Tumblr-Textbeitrag stolperte, in dem von einer Flüssigkeit die Rede war, durch die Menschen atmen können, wenn sie vollständig untergetaucht sind. Das machte mich aus zwei Gründen neugierig: Erstens, wie ist das möglich, und zweitens, welchem Zweck dient das? Ich war erledigt. Ich habe Stunden damit verbracht, Wikipedia-Seiten und wissenschaftliche Studien zu durchforsten, um Ihnen die Grundlagen zu vermitteln.
Bevor ich mich in meine Nachforschungen vertiefte, konnte ich mir nur die Szene aus Harry Potter und der Feuerkelch vorstellen, in der Harry das Bilsenkraut einnimmt und sich in einen halbwüchsigen Jungen und halb in einen Frosch verwandelt. Das ist natürlich Fantasie, aber Perfluorkohlenstoff (oder PFC) ist ein sehr realer Stoff. Unglaublicherweise kann man sogar atmen, wenn man völlig untergetaucht ist.
Flüssigkeitsatmung ist eine Form der Atmung, bei der ein gelandetes Lebewesen eine „sauerstoffreiche Flüssigkeit … atmet, anstatt Luft zu atmen.“ Geben Sie Perfluorcarbon ein. Das Verrückte daran ist, dass PFC mehr Sauerstoff enthält als menschliches Blut. Der Begriff „Perfluorcarbon“ bedeutet wörtlich „eine Flüssigkeit, die ausschließlich aus Kohlenstoff und Fluor besteht“. Dies ist eine der stärksten Bindungen, die in der organischen Chemie vorkommen. PFC hat eine viel höhere Dichte als Wasser, sieht aber sehr ähnlich aus, da beide farblos sind.
Aber zurück zu diesem Tumblr-Post. Der Autor des Beitrags behauptet, dass die Flüssigkeitsatmung als modernes Folterinstrument eingesetzt wird, weil das Einatmen von PFC anscheinend unglaublich unangenehm ist. Wenn eine Person es einatmet, reagiert ihr Körper, als würde sie ertrinken und verliert manchmal das Bewusstsein. Wenn das nicht gerade einem Science-Fiction-Film entsprungen ist, weiß ich nicht, was es ist. Obwohl ich das in dem Beitrag gelesen habe, habe ich persönlich bei meinen Nachforschungen nur sehr wenige Beweise dafür gefunden, dass dies wirklich stimmt. Am häufigsten wird PFC bei medizinischen Eingriffen (vor allem in der Pädiatrie) verwendet, gelegentlich auch in der Freizeit, z. B. beim Tauchen.
Taucher, die tiefer als die meisten anderen tauchen, können Schaden nehmen, wenn sie nicht richtig geschützt sind. Der Gasdruck nimmt zu, je tiefer eine Person in den Ozean eintaucht. Wenn ein Taucher zu tief taucht, kann er einen Lungenkollaps oder einen Lungenplatzer erleiden, die Dekompressionskrankheit bekommen und vieles mehr. Ich schwöre, mein Vater hat mir einmal gesagt, dass dein Kopf explodieren könnte, wenn du zu tief tauchst. Die Flüssigkeitsatmung bietet jedoch eine Alternative zum herkömmlichen Gerätetauchen. Durch die Zufuhr von Flüssigkeit in die Lungen kann der Körper des Tauchers den höheren Druck um ihn herum ausgleichen.
Diese Technik ist jedoch aufgrund der hohen Viskosität von PFC nicht sehr verbreitet. Dadurch kann der Körper das Kohlendioxid nicht so gut ausatmen wie auf dem Trockenen, was für einen Taucher tief im Marianengraben nicht ideal ist. Es wurde jedoch vorgeschlagen, dass „ein flüssiges Atmungssystem mit einem CO2-Wäscher kombiniert werden könnte, der an die Blutversorgung des Tauchers angeschlossen wird“ und Probleme mit der freien Atmung verhindert. Die USA haben angeblich ein Patent für ein solches Gerät angemeldet, so dass wir abwarten müssen, ob es zugelassen wird.
Die Verwendung von PFC in der medizinischen Behandlung ist für mich weitaus interessanter, insbesondere weil die erste medizinische Verwendung in den 90er Jahren in der Behandlung von Frühgeborenen stattfand. Außerdem gibt es viele Studien über den Einsatz von PFC bei Herzstillstand, Gehirn- und Lungenentzündungen. Angeblich, so eine Studie von Mike Darwin und Steven B. Harris, kann PFC die Entzündung in der Lunge reduzieren und die Körpertemperatur schnell senken, was die Heilung beschleunigen kann. Leider wurde diese Theorie noch nicht gründlich am Menschen getestet, aber die Studien sind vielversprechend (auch wenn sie in den späten 90er Jahren durchgeführt wurden).
Es gibt noch so viel mehr über Flüssigkeitsatmung. Sogar in der Raumfahrt ist die Flüssigkeitsatmung notwendig, weil das Eintauchen in die Flüssigkeit die physischen Belastungen der G-Kräfte reduziert. Außerdem ist erwiesen, dass Flüssigkeitsatmung vor den Auswirkungen der Beschleunigung im Weltraum schützen kann. Es gibt sogar eine spezielle Art von Raumanzug (genannt Libelle G-Suit), der „es Flugzeugpiloten ermöglicht, bei einer Beschleunigung von mehr als 10 g bei Bewusstsein und funktionsfähig zu bleiben, indem er sie in einem starren Anzug mit Wasser umgibt.“
Grundsätzlich wird ein Astronaut, der vollständig in eine PFC-Flüssigkeit eingetaucht ist und diese Flüssigkeit alle seine Körperhöhlen ausfüllt, nur sehr geringe Auswirkungen der extremen G-Kräfte im Weltraum spüren, weil „die Kräfte auf eine Flüssigkeit gleichmäßig und in alle Richtungen gleichzeitig verteilt werden.“ Aufgrund der Dichteunterschiede zwischen den verschiedenen Körpergeweben wird es aber dennoch gewisse Auswirkungen geben. So oder so, eine sehr coole Methode, um einige der Langzeiteffekte von Reisen in den Weltraum zu verhindern.
Was die Folter im mittelalterlichen Stil im 21. Jahrhundert angeht, bleibt das Science-Fiction. In Filmen, Romanen und im Fernsehen wird die Flüssigkeitsatmung häufig eingesetzt. Es gibt Dutzende von Büchern, in denen Flüssigkeitsatmung und atembares Wasser als Handlungselemente verwendet werden – einschließlich der Romane von Star Trek: The Next Generation. Das früheste literarische Werk, das ich finden konnte, in dem eine Person erwähnt wird, die in Wasser atmen kann, war eine Kurzgeschichte aus dem Jahr 1938 über einen Mann, der seine Lungen wie Kiemen benutzt.
Flüssigkeitsatmung wird wahrscheinlich weiterhin für Medizin und Chirurgie verwendet werden, aber vielleicht wird die Space Force eines Tages PFC einsetzen.
