Aquí está la conclusión: los humanos necesitan respirar algo con una presión parcial de oxígeno de al menos 15kPa (idealmente 21kPa, pero puede sobrevivir con 15 durante períodos prolongados si está sano).
Puede salir adelante, más o menos, con cualquier otra cosa, siempre que sea inerte. Déjame desglosarlo:
(1) Nada en absoluto (presiones de menos de una atmósfera). Podrías respirar una atmósfera de oxígeno puro a 15 kPa de presión absoluta. Esto es aproximadamente una séptima parte de la presión atmosférica normal. No digo que disfrutes especialmente la experiencia, pero sobrevivirías.
(2) Presiones de una atmósfera. Gas inerte de portador, como nitrógeno o helio, con suficiente oxígeno para mantenerlo con vida. Para que pueda respirar una mezcla de 85% de nitrógeno y 15% de oxígeno, o 85% de helio y 15% de oxígeno. Otros gases nobles y algunos fluorocarbonos son bastante inertes y también funcionarían como gases portadores (pero el xenón sería un anestésico en estas concentraciones).
(3) Presiones mayores de una atmósfera. A 4 atmósferas de presión, una mezcla de 95% de helio con solo 5% de oxígeno proporcionará una presión parcial de 20 kPa de oxígeno, que es suficiente para mantener vivo al buzo. La razón por la que no respiramos aire comprimido no es solo para evitar la enfermedad descompresiva, sino porque a la presión hiperbárica, el nitrógeno mismo se convierte en un anestésico.
(4) atmósferas no líquidas. Anders Andersen mencionó la ventilación líquida. El líquido del que está hablando está compuesto de perfluorocarbonos y la única razón por la que puedes sobrevivir es que el oxígeno es razonablemente soluble en él (a diferencia del agua, donde el oxígeno es muy insoluble). No puede respirar perfluorocarbonos sin ayuda: el trabajo de respirar es demasiado grande. (No pensamos en el trabajo requerido para atraer y sacar el aire, ya que en su mayoría parece sin esfuerzo, pero respirar líquido es miles de veces más exigente con la energía). Por lo tanto, normalmente se requeriría un ventilador mecánico. Hay un buen resumen de esto en Wikipedia: Respiración líquida.
(5) Tecnologías sin respiración. De la misma forma que puede obtener una máquina de diálisis para que se haga cargo de la función de sus riñones si no funcionan, también puede obtener una máquina que se encargue de la función de sus pulmones si no funcionan. Esto se conoce como oxigenación por membrana extracorpórea, pero debido a que realmente no está respirando, no voy a dar más detalles.
