Descripción general.
Esta es una pregunta muy interesante. Las ideas detrás de esto han existido por un tiempo y los métodos se tratan con gran detalle en otra parte.
La respuesta general a la pregunta hipotética es bastante sorprendente. De hecho, puede haber beneficios potenciales para la ventilación líquida perpetua para personas con ciertas enfermedades. Hasta ahora, los ensayos no han encontrado efectos secundarios en la respiración de fluorocarbonos líquidos.
Así que hablemos sobre la historia de la respiración líquida y los estudios de casos, luego pasaremos a la situación hipotética de la respiración líquida indefinidamente.
Una gran revisión (Shaffer et al , 1992) cubre el campo con gran profundidad.
@MCM señaló en los comentarios que mi respuesta original no enfatizaba que el animal los diafragmas no son lo suficientemente potentes para mover el líquido dentro y fuera de los pulmones. Debo mencionar ahora que todos los casos a continuación usan ventiladores para bombear el líquido dentro y fuera de los pulmones. David Blaine a las 4:54 en esta charla TED enfatiza la dificultad de respirar sin un ventilador, quien dijo que era como tratar de respirar con un elefante parado sobre su pecho.
Estudios de casos.
Ya en la década de 1920, las investigaciones sobre gases venenosos que condujeron al infame gas mostaza encontraron que los pulmones podían tolerar grandes cantidades de solución salina brevemente sin daño.
Animales.
Kylstra, el primer pionero en introducir la idea de que los animales terrestres respiran líquidos (Kylstra et al., 1962), descubrió que los ratones podían soportar 4 horas a 160 atmósferas de presión.
Clark descubrió que los ratones y las ratas podían respirar aceites de silicona con burbujas de oxígeno y sobrevivir durante unas horas después de la emersión.
En 1965, descubrió que el fluorocarbono conocido como FC75 no solo apoyaba la respiración durante la inmersión total pero los ratones sobrevivieron indefinidamente con aparente buena salud.
El estudio más reciente que puedo encontrar es el uso parcial de la ventilación líquida con fluorocarbono en el síndrome de dificultad respiratoria del adulto (SDRA) de conejos. No se observaron las mismas mejoras en la respiración en la respiración líquida salina o en los ventiladores convencionales.
Humanos.
En humanos, los PFC se utilizaron por primera vez con éxito en 1989 para la ventilación de bebés pequeños cercanos a la muerte.
En los tres pacientes se observó una mejora notable en la distensibilidad pulmonar, sin comprometer el estado cardiovascular.
Los tres bebés murieron por sus graves complicaciones respiratorias preexistentes, pero el ensayo mostró que la respiración líquida puede favorecer el intercambio de gases en humanos. Sin embargo, los pulmones en desarrollo de los bebés no pueden depender de los ventiladores mecánicos durante períodos prolongados, ya que casi una cuarta parte de los bebés prematuros de los que lo hacen desarrollaron posteriormente problemas respiratorios crónicos.
Aplicación biomédica.
Hay algunas investigaciones y médicos que creen que la ventilación líquida con fluorocarbono tiene algunas ventajas sobre la ventilación con gas. Reduce el estrés en el área de la tensión superficial interfacial en el pulmón angustiado y con deficiencia de surfactante. Esto sería ideal y apropiado para el SDRA en humanos adultos. Un uso más sofisticado sería el uso de fluorocarbonos como sistema de administración de fármacos directamente al tejido pulmonar dañado.
(Todo lo anterior se puede encontrar en la revisión de 1992. También hay datos sobre las diferentes propiedades de los CF adecuados)
Potencial del mundo real.
¿Es posible la respiración permanente de líquidos? ... ¿Y saludable?
Así que aquí es donde nos encontramos con los estudios de caso; los ratones pueden respirar líquidos indefinidamente y mantenerse en buen estado de salud, los conejos con SDRA sobreviven donde el gas respirable no ayudaría, y existe una contingencia en la comunidad biomédica de que puede ser mejor que la ventilación con gas para el tratamiento médico. A mí me parece que no hay nada que sugiera que un adulto adulto sufriría por respirar líquidos. La inercia de los fluorocarbonos implica que cualquier toxicidad solo se revelaría en una escala de tiempo de años, y todo lo demás sobre los compuestos no representa ningún peligro y puede facilitar la transferencia de gas a través de los pulmones.
Este éxito relativamente modesto es quizás No sorpresa. La interfaz de intercambio de nuestros pulmones se basa en una mucosa (líquido) para que los gases puedan penetrar el tejido pulmonar. Ampliar esa idea ciertamente no debería descartar la posibilidad de respirar líquidos.
El mayor inconveniente, además del costo de un experimento a largo plazo y de depender de un ventilador mecánico, es que estos son estudios de casos muy pequeños del éxito. Dada la gran cantidad de incógnitas (particularmente para estudios a largo plazo), cambiar a ventilación puramente líquida en un ser humano adulto podría tener riesgos imprevistos y cualquier junta de ética (o compañía de seguros) lo consideraría peligroso.
En una nota más ligera, aquí hay un video de YouTube de lo que Maddie, una podcaster de biología de la BBC, dijo sobre el asunto de vivir en inmersión total. Muchos problemas de la piel, riesgo de infección después de unos días, etc.
¡De nuevo, un tema muy interesante, aunque poco estudiado!