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外國一位設計師設計了一款能夠讓人在水下呼吸的裝置，稱為“人工魚鰓呼吸器”。潛水這不需要攜帶氧氣瓶，只要咬住裝置風口就可以直接從海水中提取氧氣。該裝置主要由震動壓縮機和過濾膜組成，能夠將水中的氧氣過濾出來，直接供使用者呼吸。

人是透過肺部進行呼吸的，肺泡是吸入氣體的主要交換場所，當氧氣濃度維持19.5％至23.5％之間才能保證人類的正常生命活動。魚類是透過鰓進行呼吸，對液體含氧量的要求並不高，那麼人類到底能不能像魚類在液體的環境中進行呼吸呢？

液體呼吸需要滿足的條件

要想解決這個問題，首先來探尋一下人類在液體中呼吸應該滿足什麼條件。

魚類的鰓在進行呼吸時，每個鰓片、鰓絲、鰓小片都會完全張開，目的是增大與水的接觸面積，確保從水中獲取充足的氧氣滿足自身的生命活動。鰓小片的外面被薄薄的表皮包裹，而這些表皮之上佈滿了毛細血管，當水流經過時，體內的二氧化碳透過鰓小片進去水中，同時吸取水中的氧氣。

人用肺部呼吸時，空氣中的氧氣透過肺泡進入到毛細血管，毛細血管透過新陳代謝，將血液中的二氧化碳“搬送”到肺泡再透過呼吸系統排出體外，吸入氣體中的氧氣則透過肺泡和血液中的血紅蛋白結合，運送到身體的各個部位。

透過兩者的對比，人如果要在液體中呼吸就應該滿足兩個必要條件：

1，外界的氧氣和體內的二氧化碳在肺泡順利完成交換。

2，液體中的氧氣濃度需要維持在19.5％～23.5％之間。

不斷完善的實驗測試

為了探明人類能否在液體中進行呼吸，多國科學家進行了各式各樣的研究實驗。

普通水的含氧量遠低於人類正常呼吸的含氧量標準，在最初的實驗中，科學家採用“高濃度的鹽水”作為實驗液體，在一定的範圍之內，鹽濃度和水的含氧量呈現正相關。

實驗一開始，科學家將小白鼠放入了這種特製的高濃度鹽水中，雖然含氧量達到了標準，但小白鼠在短短的幾分鐘內結束了生命。高濃度鹽水雖然保證氧含量充足，但小白鼠卻無法在該液體中有效地排出二氧化碳，因為這種特製的鹽水對二氧化碳的溶解度非常低。

那麼有沒有一種特殊的液體可以同時溶解氧和二氧化碳？科學家為了解決該問題，將實驗液體更換為了“全氟碳化物液體”。

這種液體對氧和二氧化碳都具有非常高的溶解性。當科學家們將小白鼠再次放入該液體中，令人意外的事情發生了。小白鼠表情安詳地在液體中游動，跟陸地上的呼吸狀態幾乎一模一樣。18個小時之後，小白鼠依舊活蹦亂跳，當時間來到第20個小時，小白鼠的心臟停止了跳動。

看似“完美”的“全氟碳化物液體”實則存在一個致命的缺點，那就是密度太大！如果想在這種液體中進行正常的呼吸，你的肺部要承受更大的壓力。該液體的密度是1.9克/毫升，這就意味著你的肺部需要不間斷地反覆吸入、排出足足12Kg的全氟碳化物液體。在長期的呼吸過程中，肺部將無法進行如此超負荷的工作。

雖然該實驗以失敗告終，但是小白鼠足足在這種液體中存活了20個小時，美國的研究人員想繼續深究，因為這次的實驗結果確實出乎眾人意料。

為了確保實驗的正常進行，美國海軍挑選了一位肺活量強大的潛水員進行實驗。他們將該名潛水員完全浸泡了“全氟碳化物液體”中，潛水員在裡面確實能夠進行正常的呼吸，而且持續了相當長的一段時間。

然而，不幸的事還是發生了。由於潛水員在液體中活動時間長，身體脫落的毛髮、面板表面的細菌混雜在液體中，隨著全氟碳化物液體進入肺部，這些雜物也殘留在了體內。最終，這位身體強壯的實驗者因肺炎發作而離世。

透過這幾項實驗，已經能夠證明人類確實可以在液體中保持正常的呼吸狀態，只不過對“液體”有硬性的要求。具體可以概括以下三點：

1，液體對氧氣和二氧化碳的溶解度一定要大。

2 ，液體的密度要適中，不能給肺部造成太大的負擔。

3，確保液體對人的身體無害。

相關研究的實際應用

人類從未放棄過該領域的研究，為了能夠實現在液體中傲遊的夢想，不少具有應用價值的產品陸續誕生。

醫學上應用比較成熟的全液體呼吸技術，曾拯救過許多患有呼吸系統疾病的新生兒。除此之外，潛水愛好者一般會隨身攜帶“水肺裝置”，又被稱為自攜式水下呼吸裝置，可以幫助潛水者在海洋中進行呼吸，不過這種裝置對自身的身體素質、肺活量等有過高的要求。