液体呼吸とは、気体ではなく液体で行う呼吸のことです。「ああ、魚がやっているエラ呼吸のことね？」とすぐに思いついた方は理解が早いです。エラ呼吸は水に含まれる酸素を取り込み、二酸化炭素を水に溶かして吐き出す呼吸です。

しかし、わざわざエラ呼吸ではなく「液体呼吸」と言う場合、普段は気体で呼吸をしている生物が行う液体による呼吸の事を意味します。現実世界では想像が難しいかもしれませんが、アニメ「エヴァンゲリオン」のLCLや映画「アビス」で液体呼吸を行う場面が登場していますね。この液体呼吸が一体どんな仕組みで行われているのか、なぜそんな呼吸をする必要があるのかについて簡単にご説明しましょう。

2023年7月7日追記

液体呼吸の仕組み

液体呼吸の仕組みと言っても、基本的な理屈はさほど難しいことはありません。酸素を大量に含む特殊な液体（パーフルオロカーボンなど）を肺に満たし、液体を吸い込んだり吐き出したりしながら呼吸をしています。気体がそのまま液体になっただけだという理解で大丈夫です。

水に溺れてしまう私達としては不安になるところですが、私達が吸い込んだ酸素は血液という液体に溶かされて運ばれていることを思い出して下さい。心臓の手術などで使われる人工心肺装置では、血液を取り出して酸素を入れ、二酸化炭素を出すことで呼吸の代わりをさせています。要するに、十分な酸素と二酸化炭素を溶かせるのであれば、液体だろうが気体だろうが何でも良いのです。

ただし、液体は水ではダメです。水に含まれる酸素の量では、人間が必要とする酸素量には足りません。強引に酸素を溶かそうとしても気泡になってしまいますし、気泡を含んだ水を吸い込んでも水が十分な酸素を持っていない以上は酸素不足で窒息します。もちろん、少量の水を吸い込んでも肺に空気を入れる余裕があれば窒息はしませんが、それでは液体呼吸とは呼べないでしょう。

そこで十分な酸素と二酸化炭素を溶かし込める液体を用意します。最悪、血液でも良いのでしょうが、血液を空気のように吐き出したり吸い込んだりする絵面は最悪です。見ている方の血の気が失せます。もちろん、そんなことをする必要はありません。

実は、パーフルオロカーボンのように、血液よりも大量の酸素や二酸化炭素を運べる液体が存在します。本物の血液は酸素や二酸化炭素の他にも色々なものを運ぶ必要があるので、そのままでは血液の代わりにはなりませんが、人工血液の材料に使われたこともありました。そして、液体呼吸は液体を肺に満たすだけで液体そのものを取り込むわけではないので、大量の酸素と二酸化炭素を運べて、人体に害がなければそれで十分です。

その液体で人間が液体呼吸できるようになるのかと思いきや、問題はそう簡単ではありません。気体と液体では、呼吸の勝手が違いすぎたのです。

重い液体を循環させる苦労

（水の中の金魚と特殊な液体に沈むネズミ_ 9gag）

上の写真は金魚とネズミが同じビーカーの中に入って呼吸をしている画像です。よく見ると、途中で液体が分離していることが分かります。金魚は水の中にいますが、ネズミは別の液体の中にいるのです。

実はパーフルオロカーボンのような液体は水よりも重いため、水と混ぜると沈んで分離します。さらに、ネズミの尻尾に金属棒が伸びていますが、これはネズミが浮いてこないように抑えているのです。重い液体の中では、動物は簡単に浮いてきてしまいます。

つまり、液体呼吸に使う液体はかなり重いのです。体の大半が水でできた人間としてはかなりの重量感を感じることでしょう。問題はそれを肺に満たした場合です。重たい液体を吐きだし、吸い込むというのはかなりキツいです。

物凄く軽い空気でも鼻や喉が詰まっていると呼吸がしにくいですが、その比ではないでしょう。常に喉が詰まっているような感覚に近いのかもしれません。その上で、吐き出した液体から二酸化炭素を取り除き、酸素を溶かし込まなければならないわけです。

これがかなり難しく、上の写真の状態だと液体の二酸化炭素濃度が高くなり、最終的には窒息ではなく二酸化炭素中毒で死亡します。人間で液体呼吸を行う場合もでもそこがネックとなり、液体呼吸だけで生きていくレベルには到底達しないと言われています。

しかし、液体呼吸というのはそもそも液体の中で生活するためのものではありません。特殊な液体を使わなければいけないので、素潜りで魚のように海中を自由に泳げるようになるわけでもありませんし、絶対に溺れないようになるということでもありません。液体呼吸には、なんの意味があるのでしょうか？

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