2024 लेखक: Adelina Croftoon | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 02:10
अलेक्जेंडर बिल्लाएव "द एम्फ़िबियन मैन" के प्रसिद्ध विज्ञान कथा उपन्यास का विचार जल्द ही एक वास्तविकता बन सकता है। वैज्ञानिकों ने गोताखोरों के लिए सांस लेने का एक नया तरीका विकसित किया है। एक्वानॉट में कृत्रिम गलफड़े होंगे, और वह तरल सांस लेगा।
जल तत्व की विजय एक नई तकनीक की बदौलत संभव हो जाएगी, जिसके अनुसार एक गोताखोर को एक तरल घोल से आवश्यक ऑक्सीजन प्राप्त होगी, और कार्बन डाइऑक्साइड को कृत्रिम गलफड़ों के माध्यम से सीधे समुद्र के पानी में छोड़ा जाना चाहिए। अवधारणा के लेखक अर्नोल्ड लांडे हैं, जो कार्डियोथोरेसिक सर्जरी में विशेषज्ञता वाले एक सेवानिवृत्त सर्जन हैं। उन्होंने एक आविष्कार के लिए एक पेटेंट के लिए आवेदन किया, जो उनकी राय में, कुछ वर्षों में एक वास्तविकता बन सकता है। लांडे को उम्मीद है कि यह गहरे समुद्र में गोता लगाने के इतिहास में एक क्रांतिकारी क्रांति होगी।
इचथ्येंडर में परिवर्तन
इस तस्वीर की कल्पना कीजिए। जहाज पर, गोताखोर गोता लगाने के लिए तैयार है। डॉक्टर ऊरु शिरा में दो लंबे कैथेटर डालते हैं, जो एक्वानॉट के बैकपैक में कृत्रिम गलफड़ों से जुड़े होते हैं। उसका रक्त अब एक उपकरण के माध्यम से परिचालित किया जाता है जो उसमें घुले कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करता है। स्कूबा डाइवर एक मुखौटा लगाता है और यह सुनिश्चित करने के बाद कि ऑक्सीजन आपूर्ति प्रणाली काम कर रही है, गोता लगाना शुरू करता है। पानी में, वह बैकपैक को एक प्रोपेलर टारपीडो से जोड़ता है, जिसमें एक ऑक्सीजन टैंक और गलफड़ों और अन्य उपकरणों के लिए एक बैटरी होती है।
10 मीटर की गहराई पर, जहां दबाव 2 वायुमंडल है, मास्क में हवा को एक विशेष तरल से बदल दिया जाता है जिसमें बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन को भंग किया जा सकता है। स्थानीय संवेदनाहारी की मदद से, गोताखोर स्वरयंत्र की मांसपेशियों के अनैच्छिक संपीड़न के प्रतिवर्त को आसानी से दूर कर सकता है, जो सामान्य रूप से उसे घुट से रोकता है। जैसे ही फेफड़े एक घोल से भर जाते हैं, प्रतिवर्त संकुचन बंद हो जाता है, ऑक्सीजन रक्त में प्रवेश करती है, और इस समय कृत्रिम गलफड़े कार्बन डाइऑक्साइड को साफ करने लगते हैं। तरल घोल (अर्थात फेफड़ों में इसके संचलन को सुनिश्चित करने के लिए) को सांस लेना मुश्किल है, लेकिन एक विशेष उपकरण, तथाकथित कुइरास, इस कार्य को आसान बनाता है।
अब गोताखोर गहरी गोता लगाने के लिए पूरी तरह से तैयार है, जहां सैकड़ों वायुमंडल में दबाव मापा जाता है। फेफड़ों में तरल घोल सिकुड़ेगा नहीं, इसलिए उन्हें भारी पानी के दबाव से खतरा नहीं है। एक्वानॉट को कई घंटों तक काम करने का अवसर मिलता है, जिसके बाद वह जल्दी और बिना रुके सतह पर आ जाता है।
यदि वह गोताखोरी करते समय वायु-आधारित श्वास गैस का उपयोग करता है तो यह आत्महत्या होगी। हवा 80% नाइट्रोजन है, और जैसे-जैसे स्कूबा डाइवर गहरा गोता लगाता है, दबाव बढ़ता है, यह गैस शरीर के ऊतकों में प्रवेश करती है। यदि चढ़ाई के दौरान दबाव बहुत तेज़ी से गिरता है, तो नाइट्रोजन मानव रक्तप्रवाह में सोडा बुलबुले की तरह निकलने लगती है और ऊतकों को ऑक्सीजन युक्त रक्त की आपूर्ति को अवरुद्ध कर देती है। इससे डीकंप्रेसन बीमारी (डीकंप्रेसन बीमारी) का विकास होता है, जिससे मस्तिष्क क्षति, पक्षाघात और यहां तक कि मृत्यु भी हो सकती है।
लेकिन नई श्वसन प्रणाली के साथ, "कैसन" से गोताखोर को कोई खतरा नहीं है। यह घोल के माध्यम से केवल शुद्ध ऑक्सीजन में सांस लेता है, और सतह पर इसका उदय जल्दी हो सकता है।सतह से 10 मीटर की दूरी पर, एक व्यक्ति उल्टा स्थिति लेता है, ताकि गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में, तरल फेफड़ों से निकल जाए और वह फिर से सामान्य वायु मिश्रण में श्वास ले सके। बोर्ड पर, वह मास्क के माध्यम से कुछ समय के लिए ऑक्सीजन प्राप्त करता है, जबकि डॉक्टर इसे कृत्रिम गलफड़ों से काट देता है।
गहरे समुद्र में हम्सटर
जानवरों पर प्रयोग साबित करते हैं कि तरल के माध्यम से ऑक्सीजन की आपूर्ति के साथ गहरे समुद्र में गोता लगाना सैद्धांतिक रूप से संभव है। नेमोर्स पल्मोनरी रिसर्च सेंटर (यूएसए) के निदेशक प्रोफेसर थॉमस शेफ़र ने हैम्स्टर के साथ प्रयोग किए जो ऑक्सीजन-समृद्ध पेरफ्लूरोकार्बन (पीएफसी) समाधान के माध्यम से सांस लेते थे। एनेस्थीसिया के तहत, हैम्स्टर्स को एक प्रेशर टैंक में रखा गया था, जहां 300 मीटर की गहराई पर पानी के दबाव के बराबर दबाव बनाया गया था। “हमने हैम्स्टर्स को टैंक से हटा दिया और उन्हें एक सेकंड से भी कम समय में वायुमंडलीय दबाव में लौटा दिया। सभी जानवर बच गए। तरल श्वास के साथ गहरे समुद्र में गोता लगाना संभव है, लेकिन निश्चित रूप से गोताखोरों के लिए जोखिम हैं,”थॉमस शेफ़र कहते हैं।
अर्नोल्ड लांडे यह नहीं मानते हैं कि तरल में सांस लेना सबसे बड़ी समस्या होगी: "1960 और 1980 के दशक के अध्ययनों ने स्पष्ट रूप से दिखाया कि एक विशेष तरल में सांस लेना गोताखोरों को ऑक्सीजन देने का एक आदर्श तरीका है जब बड़ी गहराई तक गोता लगाते हैं।"
पारंपरिक डाइविंग उपकरण का उपयोग करते समय डिकंप्रेशन बीमारी के विकास के जोखिम ने गोताखोरों को शायद ही कभी 70 मीटर से अधिक गहरा गोता लगाने के लिए प्रेरित किया है।
अभी तक कोई नहीं कह सकता कि लांडे का आविष्कार किस अधिकतम गहराई तक उतरने देता है। उनके अनुसार, एक किलोमीटर वास्तविक है।
ऐसा प्रतीत होता है कि डिकंप्रेशन बीमारी की समस्या को केवल गोताखोर को शुद्ध ऑक्सीजन सांस लेने का अवसर प्रदान करके हल किया जा सकता है, न कि हवा या श्वास मिश्रण। लेकिन, दुर्भाग्य से, बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन जहर है। रासायनिक रूप से निष्क्रिय अक्रिय गैस के साथ वायुमंडलीय नाइट्रोजन का प्रतिस्थापन - उदाहरण के लिए, हीलियम - ज्यादा बेहतर नहीं है।
एकमात्र समाधान अत्यधिक ऑक्सीजन युक्त घोल है। हम मछली नहीं हैं, हमारे पास गलफड़े नहीं हैं जो आसपास के जलीय वातावरण से ऑक्सीजन को अवशोषित कर सकें और कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन कर सकें। इसके अलावा, पानी में ऑक्सीजन हवा की तुलना में दस गुना कम है। इसलिए, मानव श्वसन प्रणाली में पानी या अन्य विदेशी वस्तुओं और पदार्थों के प्रवेश से श्वास और श्वासावरोध, यानी घुटन बंद हो जाती है। इसके अलावा, साधारण या खारा पानी रक्त से इसकी संरचना में भिन्न होता है, और वायुकोशीय स्तर पर आसमाटिक घटनाएं फेफड़े के ऊतकों और रक्त के विनाश की ओर ले जाती हैं। लेकिन फेफड़े पेरफ्लूरोकार्बन के लिए पूरी तरह से अलग तरीके से प्रतिक्रिया करते हैं, जिसमें ऑक्सीजन की मात्रा पानी की तुलना में 20 गुना अधिक और रक्त की तुलना में तीन गुना अधिक हो सकती है।
रक्त से कार्बन डाइऑक्साइड को हटा देगा कृत्रिम गलफड़े
पीएफसी रासायनिक रूप से निष्क्रिय और गैर विषैले होते हैं। जब यह फेफड़ों को भरता है, तो रक्त में पर्याप्त ऑक्सीजन होता है, और घोल फेफड़ों को शुद्ध ऑक्सीजन से गैसीय रूप में होने वाले नुकसान से बचाता है। आज तक, चूहों और अन्य छोटे स्तनधारियों पर कई प्रयोग हुए हैं। जानवरों को पूरी तरह से एक समाधान के साथ एक कंटेनर में डुबोया गया और पीएफसी में सांस ली गई, लेकिन वे धीरे-धीरे थक गए, क्योंकि समाधान के घनत्व और चिपचिपाहट के लिए बहुत अधिक मांसपेशियों के प्रयासों की आवश्यकता होती है। अर्नोल्ड लांडे ब्रेस्टप्लेट बेल्ट का उपयोग करके इस समस्या को हल करने जा रहे हैं।
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