Un moderno strumento di tortura o un salvatore chimico?
Ieri mi stavo facendo gli affari miei, scorrendo Reddit e Instagram, quando mi sono imbattuto in un vecchio post su Tumblr che parlava di un liquido attraverso il quale le persone possono respirare quando sono completamente immerse. Questo mi ha incuriosito per due motivi: Uno, come è possibile e due, a cosa serve? Non ne potevo più. Ho passato ore a setacciare le pagine di Wikipedia e gli studi scientifici per darvi le basi.
Prima di iniziare a immergermi nella mia ricerca, tutto quello che riuscivo a immaginare era quella scena di Harry Potter e il Calice di Fuoco in cui Harry prende l’alga di gilly e si trasforma in un mezzo ragazzo adolescente e mezzo rana. Ovviamente quella è fantasia, ma il perfluorocarburo (o PFC) è una sostanza molto reale. E incredibilmente, si può respirare anche quando si è completamente immersi.
La respirazione liquida è una forma di respirazione in cui una creatura affondata respira un “liquido ricco di ossigeno…piuttosto che respirare aria.” Inserisci il perfluorcarbonio. La cosa folle è che il PFC contiene più ossigeno del sangue umano. Il termine “perfluorocarburo” significa letteralmente “un liquido composto esclusivamente da carbonio e fluoro”. Questo è uno dei legami più forti che si trovano nella chimica organica. Il PFC ha una densità molto più alta dell’acqua, ma ha un aspetto molto simile in quanto entrambi sono incolori.
Ma torniamo a questo post di Tumblr. L’autore del post ha affermato che la respirazione liquida è usata come un moderno strumento di tortura perché respirare il PFC è, apparentemente, incredibilmente scomodo. Quando una persona lo respira, il suo corpo reagisce come se stesse annegando e a volte perde conoscenza. Se questo non è qualcosa uscito da un film di fantascienza, non so cosa sia. Nonostante abbia letto questo nel post, personalmente ho trovato poche prove che questo sia del tutto accurato nella mia ricerca. La maggior parte delle volte, il PFC è usato per procedure mediche (specialmente in casi pediatrici), così come occasionalmente per uso ricreativo come le immersioni.
I subacquei che si immergono più in profondità della maggior parte possono subire danni se non sono protetti adeguatamente. La pressione del gas aumenta più in profondità nell’oceano va una persona. Un subacqueo, se va troppo in profondità, potrebbe avere un polmone collassato o scoppiato, malattia da decompressione e altro. Giuro che una volta mio padre mi ha detto che la testa potrebbe esplodere se ci si immerge troppo in profondità. Tuttavia, la respirazione liquida fornisce un’alternativa alle tradizionali immersioni subacquee. Mettendo del liquido nei polmoni, il corpo del subacqueo può adattarsi alle pressioni più elevate che lo circondano.
Questa tecnica non è super comune, però, a causa dell’alta viscosità del PFC. Non permette al corpo di espirare l’anidride carbonica come sulla terraferma, il che non è l’ideale per un subacqueo nelle profondità della Fossa delle Marianne. Detto questo, è stato suggerito che “un sistema di respirazione liquida potrebbe essere combinato con uno scrubber di CO2 per connettersi al sangue del subacqueo” e prevenire qualsiasi problema di respirazione libera. Gli Stati Uniti hanno presumibilmente presentato un brevetto per tale dispositivo, quindi dovremo aspettare e vedere se viene approvato.
L’uso del PFC nel trattamento medico è molto più interessante per me, soprattutto perché il primo uso medico è stato nel trattamento dei neonati prematuri negli anni ’90. Inoltre, ci sono molti studi sull’uso del PFC per l’arresto cardiaco e l’infiammazione del cervello e dei polmoni. Presumibilmente, sulla base di uno studio di Mike Darwin e Steven B. Harris, l’uso del PFC può ridurre l’infiammazione nei polmoni e abbassare rapidamente la temperatura corporea, il che può aiutare le persone a guarire più velocemente. Purtroppo, questa teoria non è stata testata a fondo con gli esseri umani, ma gli studi sono promettenti (anche se sono stati condotti alla fine degli anni ’90).
C’è molto di più sulla respirazione liquida. Anche i viaggi nello spazio hanno bisogno della respirazione liquida, perché l’immersione nel liquido riduce le sollecitazioni fisiche delle forze G. Inoltre è stato dimostrato che la respirazione liquida può proteggere dagli effetti dell’accelerazione nello spazio. C’è anche un tipo speciale di tuta spaziale (chiamata Libelle G-Suit) che “permette ai piloti di aerei di rimanere coscienti e funzionanti a più di 10g di accelerazione circondandoli con acqua in una tuta rigida.”
In pratica, se un astronauta è completamente immerso nel liquido PFC e ha il liquido che riempie tutte le cavità del corpo, l’astronauta sentirà molto poco gli effetti delle forze G estreme nello spazio perché “le forze su un liquido sono distribuite equamente, e in tutte le direzioni contemporaneamente.” Ma ci sarà ancora qualche effetto a causa delle differenze di densità nei diversi tessuti del corpo. In ogni caso, un modo molto figo per prevenire alcuni degli effetti a lungo termine del viaggio nello spazio.
Per quanto riguarda la tortura in stile medievale nel XXI secolo, quella rimane fantascienza. C’è molto uso della respirazione liquida in film, romanzi e televisione. Ci sono dozzine di libri che utilizzano la respirazione liquida e l’acqua respirabile come espedienti della trama – compresi i romanzi di Star Trek: The Next Generation. Il primo che ho potuto trovare di un’opera letteraria che menziona una persona che può respirare nell’acqua è un racconto del 1938 sul processo di un uomo che usa i suoi polmoni come branchie.
La respirazione liquida probabilmente continuerà ad essere utilizzata per la medicina e la chirurgia, ma forse la Space Force un giorno utilizzerà il PFC.
