Антропологический детектив

При обычном атмосферном давлении в воде растворено слишком мало кислорода, необходимого для дыхания. Кроме того, обыкновенная вода, попав в нежные альвеолы легких, вызывает губительный отек. Вот если бы с помощью большого давления воду насытить кислородом до такой же концентрации, как и в воздухе. Вместо воды использовать специальный солевой раствор, где состав солей такой же, как и в плазме крови. Этот раствор можно будет сделать в 2 раза плотнее воды, и он не будет всасываться легкими, а значит, не будет вызывать отек. Тогда такой «водой» можно было бы и подышать. Как всегда, эксперименты начали с животных. Эксперименты проводились в Нидерландах и США. В Лейденском университете через шлюз, подобный спасательному шлюзу подводной лодки, мышей вводили в камеру, заполненную специальным раствором. Через прозрачные стенки камеры исследователи могли свободно наблюдать за поведением мышей, оказавшихся в необычной для себя ситуации. После первых волнений мыши успокаивались и, казалось, не очень страдали, что очутились в таком подводном положении. Они совершали медленные ритмичные дыхательные движения, вдыхая и выдыхая жидкость. Многие из них жили в таком положении несколько суток. После ряда опытов стало ясно, что фактором, определяющим продолжительность жизни мышей, является не недостаток кислорода, а трудность выделения из организма углекислого газа. Помимо прочего, вязкость воды в 36 раз превышала вязкость воздуха. Стало очевидно, что для дыхания водой необходимо в 60 раз больше энергии, чем для дыхания воздухом. Поэтому не было ничего удивительного в том, что подопытные животные постепенно ослабевали, а потом, вследствие истощения и накопления в организме углекислого газа, дыхание прекращалось. С учетом полученных результатов условия экспериментов были изменены и опыты были продолжены в Нью-Йоркском государственном университете учеными Г. Рааном, Д. Килстра, Э. X. Ланфиром, Ч. В. Паганелли. На этот раз исследователи взялись за собак. Во время погружения собаки совершали бурные дыхательные движения, затем, как и мыши, успокаивались, продолжая ритмично прокачивать раствор через легкие. После экспериментов, показавших, что сухопутные животные могут дышать жидкостью, ученые предположили, что человек не станет исключением.

Экспериментаторами руководило страстное желание облегчить человеку путь в океанские глубины, а заодно и к звездам, ведь будущим космонавтам придется совершать длительные перелеты к далеким планетам. Как известно, мысль о том, что космонавтов в период воздействия на них больших перегрузок целесообразно погружать в жидкость, была впервые высказана К. Э. Циолковским. В повести «На Луне», описывая полет космонавтов, Циолковский поместил их в специальные резервуары с жидкостью. Ученый понимал, что наполненные воздухом легкие, а также тяжелые кости из-за разности плотности во время ускорений будут смещаться. Это может привести к повреждениям тканей. При возвращении с далеких планет, например с Юпитера, возникнет потребность в огромных ускорениях, позволяющих выйти из зоны притяжения планеты. Эти ускорения значительно больше того, что может вынести организм человека в нормальных условиях. Особенно должны при этом пострадать легкие. Чтобы найти способ преодолеть негативное воздействие больших ускорений, итальянские физиологи Р. Маргариа, Т. Гволтеротти и Д. Спинелли ещё в 1958 г. ставили такой опыт. Они бросали стальной цилиндр, в котором находились беременные крысы, с различной высоты на свинцовую опору. Целью опыта было проверить, выживет ли плод в условиях резкого торможения и толчка при приземлении. Сами самки немедленно погибали. Вскрытие показывало значительное повреждение легких. Однако освобожденные хирургическим путем эмбрионы были живыми и развивались нормально. Оказывается, плод, защищенный утробной жидкостью, которая находится и в его легких, способен перенести громадные ускорения. Аналогичные эксперименты по резкому торможению тележки с беременными обезьянами при столкновении с преградой проводили американцы на одной из своих секретных баз в ходе подготовки первых космических полетов. Результаты все те же — выживают эмбрионы, самки — нет. Мысль предельно ясна: чтобы выжить в условиях отрицательных ускорений космических полетов, человеку надо вернуться в состояние, аналогичное тому, в котором он уже был, будучи эмбрионом. Иначе говоря, наполнить его легкие живительной влагой. Это даст человеку два преимущества: не погибнуть при критическом торможении и продолжить дыхание в воде.