Respirando em meio líquido

    Se você sempre teve o medo de aprender a nadar pelo fato de acabar se afogando enquanto estivesse praticando, saiba que se este for o seu problema, você não terá mais esta desculpa após conhecer o composto químico chamado de perfluorocarbono.

    Sabe-se bem que seres humanos e alguns outros seres vivos são incapazes de respirar embaixo d’água devido aos nossos pulmões não conseguirem absorver o oxigênio da água que neles penetram. São várias as causas de não termos esta capacidade, mas uma das principais é de que na água há muito pouco oxigênio dissolvido, sendo que o ar tem vinte vezes mais oxigênio.

    Outros animais como os peixes, baleias, golfinhos e as espécies marinhas em geral, possuem um metabolismo mais desacelerado, o que exige uma menor quantidade de oxigênio para a sua sobrevivência.

    Mas então, que substância líquida é esta que possui maiores quantidades de moléculas de oxigênio e nos permite respirar? A substância chama-se perfluorocarbono (PFC), é um composto derivado de um hidrocarboneto onde o hidrogênio é substituído por átomos de flúor, ou seja, um hidrocarboneto fluorado líquido sintético.

    Este composto é limpo, sem odor, quimicamente e biologicamente inerte, com baixa tensão de superfície e alta capacidade de carga de O2/Co2. O PFC pode conter até três vezes mais oxigênio e até quatro vezes mais dióxido de carbono do que o sangue humano. Ele também atua de forma bastante eficiente na troca de calor, fazendo com que este líquido seja ideal para uso como um meio de respiração líquida para aplicações médicas.

    Pesquisas para respiração líquida (quando você inala um líquido rico em oxigênio em vez de ar) e PFC começou quase imediatamente após o fim da Primeira Guerra Mundial, enquanto médicos passaram a estudar tratamentos para inalação de gás venenosos e começaram a aplicar soluções salinas em pulmões de cobaias (neste caso, em cães). O PFC em sim foi desenvolvido no começo dos anos 1940 como parte do Projeto Manhattan.

    Mas voltando a questão, então seria mesmo possível respirar imerso neste líquido? A reposta é sim, porém ainda existem algumas limitações quanto ao seu uso constante. A alta viscosidade do PFC evita que ele circule pelo pulmão, não sendo eficientemente o bastante para extrair o Co2 e prevenir acidose respiratória. Você precisa circular o fluido a taxas de 5 litros por minuto para igualar um metabolismo padrão em descanso, 10 litros para algum tipo de atividade, e os pulmões humanos não são fortes o bastante para isso.

    O aposentado Arnold Lande, inventor americano e cirurgião de pulmões e coração, desenvolveu a patente de uma scuba (dispositivo de ar comprimido usado por mergulhadores) com líquido enriquecido com oxigênio usado para “respirar”. A ideia do inventor é usar um perfluorocarbono e um tipo de líquido que é capaz de dissolver grandes quantidades de gases, em uma scuba com um mecanismo que retire do perfluorocarbono o Co2 e coloque mais O2, retirado da água. Outra alternativa para o Co2 seria uma guelra artificial presa na veia femural, que “perderia” este gás para a água.

    Este invento permitiria que os mergulhadores humanos fossem a maiores profundidades e com menos problemas, como a formação de bolhas de nitrogênio quando começam a subir (que pode ser fatal). Mas não são só os operários da Petrobrás que trabalham em extração de petróleo a grandes profundidades que se beneficiariam, outros interessados nisto são os militares, além das aplicações médicas aos pacientes com danos pulmonares e cardíacos. Também seria útil aos astronautas, onde uma cápsula líquida poderia ser usada para substituir uniformes usados para lidar com forças G extremas.

    Por enquanto, as pesquisas estão paradas, já que é preciso um fluido menos denso e mais econômico. Os perfluorocarbonos são duas vezes mais densos que a água, o que faz com que não sirvam para longos períodos, por causa do estresse imposto aos pulmões. Porém, você ainda poderia utiliza-ló em sua piscina para aprender a nadar, pois não existiria o risco de você se afogar ingerindo o líquido. Mas o problema estaria para você encher sua piscina, o PFC custa acima de 120 reais com quantidades próximas a 1 litro, ou seja, supomos que fosse uma piscina de 18 mil litros, você teria que investir alguns milhões para conseguir realizar este ato.

Texto por: Bruno Belin Dal Santos

Referências:

TARANTOLA, Andrew. Humanos podem respirar líquidos?; Disponível em: <https://gizmodo.uol.com.br/humanos-podem-respirar-liquidos/>; Acessado em: 30 de setembro de 2018.

GROSSMANN, Cesar. Humanos podem respirar um líquido ao invés de ar?; Disponível em: <https://hypescience.com/humanos-podem-respirar-um-liquido-ao-inves-de-ar/>; Acessado em: 30 de setembro de 2018.

ANDRADE, Cristiano Feijó; FORTIS, Elainejm Aparecida Felix; CARDOSO, Paulo Francisco Guerreiro. Liquid ventilation: literature review. Jornal de Pneumologia, v. 28, n. 6, p. 351-361, 2002.

Fonte da imagem: Xarupi-socioambiental: Ciência, Descoberta Fantástica.