ΜΟΣΧΑ, 27 Ιανουαρίου - RIA Novosti, Όλγα Κολέντσοβα.Αν και το έμβρυο ζει στο νερό για εννέα μήνες και το κολύμπι κάνει καλό στην υγεία, το υδάτινο περιβάλλον είναι επικίνδυνο για τον άνθρωπο. Ο καθένας μπορεί να πνιγεί - ένα παιδί, ένας ενήλικας, ένας καλά εκπαιδευμένος κολυμβητής... Και οι διασώστες δεν έχουν πολύ χρόνο για να σώσουν τη ζωή και τη λογική ενός ατόμου.
Ξεπεράστε την ένταση
Όταν ένας άνθρωπος πνίγεται, το νερό μπαίνει στους πνεύμονές του. Αλλά γιατί οι άνθρωποι δεν μπορούν να ζήσουν τουλάχιστον για μικρό χρονικό διάστημα αντλώντας οξυγόνο από το νερό; Για να το καταλάβουμε αυτό, ας καταλάβουμε πώς αναπνέει ένα άτομο. Οι πνεύμονες είναι σαν ένα τσαμπί σταφύλι, όπου οι βρόγχοι διακλαδίζονται, σαν βλαστοί, σε πολλούς αεραγωγούς (βρογχιόλια) και στεφανώνονται με μούρα - κυψελίδες. Οι ίνες σε αυτά συμπιέζονται και αποσυμπιέζονται, επιτρέποντας στο οξυγόνο και άλλα αέρια από την ατμόσφαιρα να εισέρχονται στα αιμοφόρα αγγεία ή απελευθερώνοντας CO 2 προς τα έξω.
«Για να ανανεωθεί ο αέρας, είναι απαραίτητο να εκτελεστεί μια αναπνευστική κίνηση, η οποία περιλαμβάνει τους μεσοπλεύριους μύες, το διάφραγμα και μέρος των μυών του λαιμού, ωστόσο, η επιφανειακή τάση του νερού είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή των μορίων του αέρα έλκονται μεταξύ τους ομοιόμορφα λόγω του γεγονότος ότι υπάρχουν γείτονες σε όλες τις πλευρές Τα μόρια στην επιφάνεια έχουν λιγότερους γείτονες και προσελκύουν το ένα το άλλο πιο έντονα. Απαιτείται αμέτρητα μεγαλύτερη προσπάθεια από το μυϊκό σύμπλεγμα από ό,τι κατά την εισπνοή αέρα», λέει ο Διδάκτωρ Ιατρικών Επιστημών Alexey Umryukhin, επικεφαλής του τμήματος φυσιολογικής φυσιολογίας του Πρώτου Κρατικού Ιατρικού Πανεπιστημίου της Μόσχας που φέρει το όνομα του I.M. Sechenov.
Οι ενήλικοι πνεύμονες περιέχουν 700-800 εκατομμύρια κυψελίδες. Η συνολική τους έκταση είναι περίπου 90 τετραγωνικά μέτρα. Δεν είναι εύκολο να σκίσετε ακόμη και δύο λεία ποτήρια αν υπάρχει ένα στρώμα νερού ανάμεσά τους. Φανταστείτε πόση προσπάθεια πρέπει να κάνετε κατά την εισπνοή για να ανοίξετε μια τόσο τεράστια περιοχή των κυψελίδων.
© Εικονογράφηση από το RIA Novosti. Depositphotos / Sciencepics, Alina Polyanina
© Εικονογράφηση από το RIA Novosti. Depositphotos / Sciencepics, Alina Polyanina
Παρεμπιπτόντως, είναι η δύναμη της επιφανειακής τάσης που δημιουργεί τεράστιο πρόβλημα στην ανάπτυξη της υγρής αναπνοής. Μπορείτε να κορεστείτε το διάλυμα με οξυγόνο και να επιλέξετε τις παραμέτρους του έτσι ώστε οι δεσμοί μεταξύ των μορίων να εξασθενήσουν, αλλά σε κάθε περίπτωση, η δύναμη της επιφανειακής τάσης θα παραμείνει σημαντική. Οι μύες που εμπλέκονται στην αναπνοή θα απαιτούν ακόμη πολύ περισσότερη προσπάθεια για να σπρώξουν το διάλυμα στις κυψελίδες και να το αποβάλουν από εκεί. Μπορείτε να κρατήσετε την αναπνοή υγρών για αρκετά λεπτά ή μια ώρα, αλλά αργά ή γρήγορα οι μύες απλά θα κουραστούν και δεν θα μπορούν να αντεπεξέλθουν στη δουλειά.
Δεν θα είναι δυνατόν να ξαναγεννηθεί
Οι κυψελίδες ενός νεογέννητου είναι γεμάτες με μια ορισμένη ποσότητα αμνιακού υγρού, δηλαδή βρίσκονται σε κατάσταση κολλημένης μεταξύ τους. Το παιδί παίρνει την πρώτη του αναπνοή και οι κυψελίδες ανοίγουν - για τη ζωή. Εάν το νερό εισέλθει στους πνεύμονες, η επιφανειακή τάση αναγκάζει τις κυψελίδες να κολλήσουν μεταξύ τους και χρειάζεται τεράστια δύναμη για να τις αποσπάσει. Δύο, τρεις, τέσσερις αναπνοές στο νερό είναι το μέγιστο για έναν άνθρωπο. Όλα αυτά συνοδεύονται από κράμπες - το σώμα δουλεύει στα άκρα, οι πνεύμονες και οι μύες καίγονται, προσπαθώντας να συμπιέσει τα πάντα από τον εαυτό του.
Υπάρχει ένα τέτοιο επεισόδιο στη δημοφιλή σειρά «Game of Thrones». Ένας διεκδικητής του θρόνου καθαγιάζεται βασιλιάς με τον εξής τρόπο: το κεφάλι του κρατιέται κάτω από το νερό μέχρι να σταματήσει να παραπαίει και να δείξει σημεία ζωής. Στη συνέχεια το σώμα τραβιέται στη στεριά και περιμένουν το άτομο να πάρει μια ανάσα, να καθαρίσει το λαιμό του και να σηκωθεί. Μετά την οποία ο αιτών αναγνωρίζεται ως πλήρης κυβερνήτης. Αλλά οι δημιουργοί της σειράς διόρθωσαν την πραγματικότητα: μετά από μια σειρά εισπνοών και εκπνοών στο νερό, το σώμα εγκαταλείπει - και ο εγκέφαλος σταματά να στέλνει σήματα ότι είναι απαραίτητο να προσπαθήσουμε να αναπνεύσουμε.
© Bighead Littlehead (2011 – ...)Ένα στιγμιότυπο από τη σειρά "Game of Thrones". Οι άνθρωποι περιμένουν μέχρι ο μελλοντικός βασιλιάς να πάρει μια ανάσα μόνος του.
© Bighead Littlehead (2011 – ...)
Το μυαλό είναι ο αδύναμος κρίκος
Ένα άτομο μπορεί να κρατήσει την αναπνοή του για τρία έως πέντε λεπτά. Τότε το επίπεδο του οξυγόνου στο αίμα μειώνεται, η επιθυμία για ανάσα γίνεται αφόρητη και εντελώς ανεξέλεγκτη. Το νερό εισέρχεται στους πνεύμονες, αλλά δεν υπάρχει αρκετό οξυγόνο σε αυτό για να κορεστεί οι ιστοί. Ο εγκέφαλος είναι ο πρώτος που υποφέρει από έλλειψη οξυγόνου. Άλλα κύτταρα μπορούν να επιβιώσουν για κάποιο χρονικό διάστημα με αναερόβια, δηλαδή χωρίς οξυγόνο, αναπνοή, αν και θα παράγουν 19 φορές λιγότερη ενέργεια από ό,τι στην αερόβια διαδικασία.
"Οι δομές του εγκεφάλου καταναλώνουν οξυγόνο με διαφορετικούς τρόπους. Ο φλοιός είναι ιδιαίτερα "λαίμαργος" εγκεφαλικά ημισφαίρια. Είναι αυτή που ελέγχει τη συνειδητή σφαίρα δραστηριότητας, δηλαδή είναι υπεύθυνη για τη δημιουργικότητα, υψηλότερα κοινωνικές λειτουργίες, ευφυΐα. Οι νευρώνες του θα είναι οι πρώτοι που θα εξαντλήσουν τα αποθέματα οξυγόνου τους και θα πεθάνουν», σημειώνει ο ειδικός.
Εάν ένας πνιγμένος άνδρας επανέλθει στη ζωή, η συνείδησή του μπορεί να μην επιστρέψει ποτέ στο φυσιολογικό. Φυσικά, πολλά εξαρτώνται από τον χρόνο που περνάτε κάτω από το νερό, την κατάσταση του σώματος, ατομικά χαρακτηριστικά. Αλλά οι γιατροί πιστεύουν ότι κατά μέσο όρο ο εγκέφαλος ενός πνιγμένου πεθαίνει μέσα σε πέντε λεπτά.
Συχνά όσοι πνίγονται γίνονται ανάπηροι - βρίσκονται σε κώμα ή είναι σχεδόν εντελώς παράλυτοι. Αν και το σώμα είναι τυπικά φυσιολογικό, ο προσβεβλημένος εγκέφαλος δεν μπορεί να το ελέγξει. Αυτό συνέβη στον 17χρονο Malik Akhmadov, ο οποίος το 2010 έσωσε ένα κορίτσι που πνίγονταν με κόστος την υγεία του. Εδώ και επτά χρόνια, ο τύπος υποβάλλεται σε κύκλους αποκατάστασης, αλλά ο εγκέφαλός του δεν έχει ανακάμψει πλήρως.
Οι εξαιρέσεις είναι σπάνιες, αλλά συμβαίνουν. Το 1974, ένα πεντάχρονο αγόρι στη Νορβηγία περπάτησε στον πάγο ενός ποταμού, έπεσε μέσα και πνίγηκε. Ανασύρθηκε από το νερό μόνο μετά από 40 λεπτά. Οι γιατροί πραγματοποίησαν τεχνητή αναπνοή, καρδιακό μασάζ και η ανάνηψη ήταν επιτυχής. Το παιδί έμεινε αναίσθητο για δύο μέρες και μετά άνοιξε τα μάτια του. Οι γιατροί τον εξέτασαν και παρατήρησαν έκπληκτοι ότι ο εγκέφαλός του ήταν απολύτως φυσιολογικός. Μπορεί, παγωμένο νερόεπιβράδυνε το μεταβολισμό στο σώμα του παιδιού τόσο πολύ που ο εγκέφαλός του φαινόταν παγωμένος και δεν χρειαζόταν οξυγόνο, όπως τα υπόλοιπα όργανά του.
Οι γιατροί προειδοποιούν: εάν ένα άτομο έχει ήδη περάσει κάτω από το νερό, ο διασώστης έχει κυριολεκτικά ένα λεπτό για να τον σώσει. Όσο πιο γρήγορα το θύμα απομακρύνει το νερό από τους πνεύμονες, προκαλώντας αντανακλαστικό εμετού, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα πλήρους αποκατάστασης. Είναι σημαντικό να θυμάστε ότι ένα άτομο που πνίγεται σπάνια προδίδει τον εαυτό του ουρλιάζοντας ή προσπαθώντας ενεργά να παραμείνει στη ζωή, απλά δεν έχει αρκετή δύναμη για αυτό. Επομένως, εάν υποψιάζεστε ότι κάτι δεν πάει καλά, είναι καλύτερο να ρωτήσετε αν όλα είναι εντάξει και αν δεν υπάρχει απάντηση, λάβετε μέτρα για να σώσετε τον πνιγμένο.
Στη δεκαετία του '90, η δημοφιλής ταινία του Τζέιμς Κάμερον The Abyss περιλάμβανε, μεταξύ άλλων θαυμάτων, ένα υγρό στο οποίο μπορείτε να αναπνεύσετε. Λίγοι γνωρίζουν ότι αυτό βασίζεται στις σοβιετικές εξελίξεις. Το 1988, στο Λένινγκραντ, μια ομάδα επιστημόνων δημιούργησε ένα υγρό στο οποίο όχι μόνο τα ποντίκια, αλλά και τα σκυλιά μπορούσαν να αναπνέουν ελεύθερα.
Οι άνθρωποι ονειρευόντουσαν να αναπνέουν υποβρύχια από την αρχαιότητα. Αυτή η πιθανότητα αναφέρθηκε στα παραμύθια, στο επικό έπος«Σάντκο» και άλλα μυθιστορήματα. Ο γιατρός και επιστήμονας Andrey Filippenko in Σοβιετική εποχήΔιεξήγαγε τις πρώτες επιτυχημένες δοκιμές τεχνικών αναπνοής υγρών.
Οι Αμερικανοί βρίσκονται σε αδιέξοδο
Ksenia Yakubovskaya, ιστότοπος: - Andrey Viktorovich, είναι πραγματικά δυνατό να αναπνέεις υγρό;
Αντρέι Φιλιππένκο:- Φυσικά, το νερό περιέχει οξυγόνο. Ένα άλλο πράγμα είναι ότι στα συνηθισμένα, στο το καλύτερο σενάριο, 2,7% Ο2. Και για να μπορεί ένα θηλαστικό να αναπνέει, αυτό το ποσοστό αυξάνεται στο 20-21%. Μελέτες έχουν αποδείξει ότι όταν ένα τέτοιο υγρό εισέρχεται στους πνεύμονες, αρκετή ποσότητα οξυγόνου εισέρχεται στο αίμα.Η υγρή αναπνοή είναι μια τεχνολογία που σας επιτρέπει να λαμβάνετε οξυγόνο όχι από τον αέρα, αλλά από ένα ειδικό υγρό. Η ιδέα της ελεύθερης κίνησης και της αναπνοής κάτω από το νερό ενθουσίασε το μυαλό πολλών επιστημόνων. Τα πρώτα πειράματα πραγματοποιήθηκαν τη δεκαετία του '60 του περασμένου αιώνα από τον Ολλανδό ερευνητή Johannes Kielstra. Το 1968, έδειξε ξεκάθαρα ότι τα θηλαστικά μπορούν να λάβουν οξυγόνο από υγρό. Στο διάλυμά του, τα ποντίκια μπορούσαν να αναπνεύσουν και ακόμη και να τρέξουν.
Ο πατέρας μου ήταν αξιωματικός του πρώτου Ναυτικού Ινστιτούτου, που ασχολούνταν με τη ναυπηγική και αναπτυξιακή στρατηγική υποθαλάσσιο στόλο. Έλαβε εντολές από τη διοίκηση να αξιολογήσει την έρευνα της Kylstra. Έγραψε μια θετική κριτική. Ήμουν ακόμα μαθητής, αλλά θυμήθηκα την ιδέα. Όταν ξεκίνησα να εργάζομαι ως ανώτερος επιστημονικός συνεργάτηςστο Wuntz Navy Research Institute of Rescue and Underwater Technology, έθεσα αυτό το θέμα. Η εργασία ήταν ενδιαφέρουσα και μου επέτρεψαν να μελετήσω την κατανομή των αερίων στο ανθρώπινο σώμα υπό συνθήκες υψηλής πίεσης. Ήταν το 1979.
- Αλλά η παγκόσμια έρευνα δεν είχε προχωρήσει προς αυτή την κατεύθυνση εκείνη την εποχή;
Τα πρώτα πειράματα έγιναν σε ποντίκια σε εκείνες τις χώρες που ασχολούνταν ατομικά όπλα, θα μπορούσε να λειτουργήσει με υψηλές ενέργειες. Απαιτήθηκαν ικανοί ειδικοί, τεράστια χρηματικά ποσά και εξειδικευμένος εξοπλισμός. Όλα αυτά τα είχαμε στο Λένινγκραντ. Μια ομάδα 1.500 ατόμων μελέτησε την τεχνολογία υγρής αναπνοής. Οι Αμερικανοί έχουν πάρει αδιέξοδο δρόμο. Για παράδειγμα, γέμισαν μόνο έναν πνεύμονα με οξυγονωμένο νερό. Είχαν επίσης συστήματα αερισμού των πνευμόνων, δηλαδή ένα άτομο δεν μπορούσε να αναπνεύσει υγρό μόνο του, χρειαζόταν βοήθεια. Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς ένα υποβρύχιο με αναπνευστήρα.
Φτάστε στον Άρη σε μια εβδομάδα
- Γιατί οι άνθρωποι αναπνέουν ακόμη και υγρό;
Υπάρχουν πολλές πιθανές εφαρμογές εδώ - σε υποβρύχιες επιχειρήσεις διάσωσης, υποβρύχια αρχαιολογία, διαστημικές πτήσεις και στην ιατρική. Κάτω από το νερό, ένα άτομο βιώνει πίεση, καθώς το περιβάλλον είναι 800 φορές πιο πυκνό από τον αέρα. Αυξάνεται κατά μία ατμόσφαιρα περίπου κάθε 10 μέτρα βάθους. Εάν ένας δύτης ανέβει γρήγορα, τα αέρια που είναι διαλυμένα στο αίμα αρχίζουν να βράζουν με τη μορφή φυσαλίδων, προκαλώντας ασθένεια αποσυμπίεσης.
Στην υγρή αναπνοή, το διάλυμα δεν περιέχει αέρια είναι ένα καθαρό μείγμα. Δηλαδή, η μακροχρόνια αποσυμπίεση δεν είναι απαραίτητη. Ταυτόχρονα, συγκρίνεται και η πίεση έξω και μέσα. Όταν πραγματοποιήσαμε την έρευνά μας, δημιουργήσαμε πίεση στον θάλαμο πίεσης που ήταν παρόμοια σε βάθη 700, 800, 900 και 1000 μέτρων και προσομοιώσαμε την ελεύθερη ανάβαση. Τα ζώα ανέχονταν τις αλλαγές στη θερμοκρασία και την πίεση απολύτως φυσιολογικά.
Αυτά τα πειράματα έχουν αποδείξει την αποτελεσματικότητα της αναπνοής υγρών στη θεραπεία της ασθένειας αποσυμπίεσης. Όταν το χρησιμοποιείτε, απλά δεν υπάρχει κίνδυνος βαροτραύματος. Με αυτή την τεχνολογία, σώζει ανθρώπους από βυθισμένους υποβρύχιαθα ήταν εύκολη υπόθεση. Δεν θα πέθαιναν από έλλειψη οξυγόνου ή από ασθένεια αποσυμπίεσης κατά τη διάρκεια της γρήγορης ανάβασης. Και θα ήταν πιο εύκολο για τους διασώστες να κατέβουν κοντά τους. Επιπλέον, θα ήταν χρήσιμο για υποβρύχια αρχαιολογική έρευνα και εξερεύνηση βαθέων ωκεανών.Με ένα τέτοιο υγρό, μια πτήση στον Άρη θα μπορούσε να διαρκέσει μια εβδομάδα, καθώς το σώμα θα ανεχόταν εύκολα υπερφορτώσεις και επιτάχυνση, και μια πτήση στη Σελήνη θα κόστιζε το ίδιο με ένα ταξίδι στη Χαβάη. Στην ιατρική, η χρήση υγρής αναπνοής θα μπορούσε να σώσει τα πρόωρα μωρά, καθώς και να βοηθήσει σε σοβαρές πνευμονικές παθήσεις σε ενήλικες.
Τα καλλυντικά είναι πιο ενδιαφέροντα από την επιστήμη
- Πότε πέτυχες την επιτυχία;
Στις αρχές της δεκαετίας του '80. Κατάλαβα ότι οι Αμερικάνοι απέτυχαν λόγω του υγρού. Αν υπήρχε έστω και κάποιο είδος ακαθαρσίας, ήταν αδύνατο να αναπνεύσει. Οι χημικοί και εγώ περάσαμε αρκετά χρόνια για να πετύχουμε την ιδανική ποιότητα. Και μόλις έφτασαν, τα ποντίκια άρχισαν να αναπνέουν ελεύθερα και μετά τα σκυλιά. Έμειναν ήρεμα σε αυτό το υγρό για δύο ώρες και ανταποκρίθηκαν στη φωνή. Και μετά τις εξετάσεις ένιωσαν υπέροχα, γέννησαν και έζησαν για πολύ καιρό. Αργότερα έδειξα το υγρό μας σε Αγγλία, ΗΠΑ και Γερμανία. Οι ειδικοί δεν μπορούσαν να καταλάβουν πώς καταφέραμε να δημιουργήσουμε μια τόσο μοναδική καθαρή σύνθεση.
Το 1988, μια ταινία για τις επιτυχημένες δοκιμές μας προβλήθηκε σε κλειστές προβολές σε διάφορους ανωτέρους: τους επικεφαλής της Ακαδημίας Επιστημών, την Ακαδημία Ιατρικών Επιστημών, την Κρατική Επιτροπή Επιστήμης και Τεχνολογίας και το Υπουργείο Άμυνας. Σύμφωνα με το σχέδιο, οι πρώτες εθελοντικές δοκιμές επρόκειτο να γίνουν ήδη το 1991. Γνωστό πάντως ιστορικά γεγονόταπαρενέβη. Όλα τα προγράμματα περιορίστηκαν, η έρευνα έκλεισε και άνθρωποι απολύθηκαν.
- Σου πρότειναν ξένοι να δουλέψεις μαζί τους σε αυτό;
Φυσικά και το έκαναν. Αλλά παρόλα αυτά ήθελα να είμαστε οι πρώτοι σε αυτό το θέμα. Άλλωστε, η χώρα έχει επενδύσει πολλά χρήματα σε μένα και στην έρευνά μου. Και δεν ήθελα να δώσω τη δουλειά μου σε άλλους. Και όταν κοίταξα το επίπεδο έρευνάς τους, συνειδητοποίησα ότι ήταν απελπιστικά πίσω. Έπρεπε πρώτα να φέρουμε τους ειδικούς τους στο επίπεδο των δικών μας και πάλι να εργαστούμε για τη δημιουργία ενός υγρού ιδανικής ποιότητας.
- Ο Τζέιμς Κάμερον έδειξε υγρή αναπνοή στην ταινία του. Αναρωτιέμαι αν γνώριζε για τις σοβιετικές εξελίξεις;
Σίγουρα! Επιπλέον, είδα την ταινία μας. Όταν ξεκίνησα να ταξιδεύω στο εξωτερικό, οι Αμερικανοί συνάδελφοί μου έδωσαν απροσδόκητα τον αριθμό τηλεφώνου του και είπαν ότι με αναζητούσε. Σκέφτηκα ότι πρέπει πρώτα να προσπαθήσουμε να μιλήσουμε με τους κινηματογραφιστές μας. Πρότεινα την ιδέα στη Lenfilm στη Μόσχα, αλλά οι δικοί μας δεν ενδιαφέρθηκαν.
- Και σήμερα οι αρχές βοηθούν να ολοκληρωθεί το έργο;Τώρα ξοδεύουμε το 1% του ΑΕΠ στην επιστήμη (Ισραήλ - 5%). Δεν είναι η πιο ενδιαφέρουσα περιοχή για τη χώρα μας. Συστατικά για καλλυντικά εισάγονται στη Ρωσία ετησίως για 15 δισεκατομμύρια δολάρια. Σύμφωνα με παγκόσμιες εκτιμήσεις, ο επίγειος πολιτισμός, καταρχήν, ξοδεύει περισσότερα για καλλυντικά παρά για διαστημική έρευνα και θερμοπυρηνική σύντηξη. Ο πολιτισμός θέλει να στολιζόμαστε, να τραγουδάμε και να χορεύουμε. Τα πνευματικά δικαιώματα για τη μουσική είναι ισόβια, αλλά για μια επιστημονική πατέντα - μόνο 10 χρόνια. Μην εκπλαγείτε που δεν υπάρχει υγρή αναπνοή.
Επιπλέον, οι νόμοι μας δεν θα επιτρέπουν την έρευνα σε ανθρώπους. Νομικά όλα αυτά είναι πολύ δύσκολα. Ένα άτομο, φυσικά, μπορεί να το πραγματοποιήσει. Ωστόσο, όποιος βρίσκεται κοντά αυτή τη στιγμή μπορεί να φυλακιστεί. Ταυτόχρονα, πραγματοποιούμε περισσότερες δοκιμές νέων φαρμάκων σε ανθρώπους από ό,τι στην Κίνα.
Αν ήταν δυνατό, τότε σε τρεις μήνες οι άνθρωποι θα μπορούσαν ήδη να αναπνέουν στο νερό. Νομίζω ότι θα πετύχουν στην Κίνα ή την Ινδία γιατί έχουν πιο ανεκτικούς νόμους.
Το όνειρο ενός αμφίβιου ανθρώπου, η κατάκτηση του υδάτινου στοιχείου από τον άνθρωπο - συγγραφείς επιστημονικής φαντασίας έχουν παρασυρθεί από αυτό το όνειρο περισσότερες από μία φορές. Ποιος από εμάς δεν έχει ακούσει για μεγάλα επιστημονική έρευνα, που πραγματοποιήθηκε σε διάφορες χώρες με στόχο τη μετεγκατάσταση ανθρώπων από τη γη στο νερό. Πώς όμως μπορεί κάποιος να αναπνεύσει κάτω από το νερό;
Σε κάποιους φαίνεται ότι το «στερέωμα» της μπάλας μας είναι ήδη πολύ μικρό για ένα άτομο. Όλοι γνωρίζουν τα έργα του Γάλλου Ζακ Υβ Κουστώ, τα οποία υποδηλώνουν μεγάλες προοπτικές προς αυτή την κατεύθυνση. Ο επιστήμονας δεν έθεσε το πρόβλημα μιας ριζικής «σπάσεως» της ανθρώπινης φυσιολογίας, γιατί - τουλάχιστον σε αυτό το στάδιο - μια τέτοια πρόθεση θα ήταν ουτοπία. Σκόπευε να μετακινήσει την ανθρώπινη κατοικία κάτω από το νερό και να αναπτύξει δομές απαραίτητες για τη ζωή και την εργασία στα θαλάσσια στοιχεία.
Αλλά έχουν προκύψει και άλλες κατευθύνσεις. Πώς αναπνέουν μερικά έντομα στο νερό; Όταν βουτούν, μια φυσαλίδα αέρα περιβάλλει το σώμα τους. Η μερική πίεση του αζώτου στη φυσαλίδα είναι μεγαλύτερη, έτσι σταδιακά περνά στο νερό. Επιπλέον, υπάρχει διαφορά στην περιεκτικότητα σε οξυγόνο στη φυσαλίδα αέρα και στο περιβάλλον υδάτινο περιβάλλον. Επομένως, το οξυγόνο εισέρχεται στη φυσαλίδα από το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα απελευθερώνεται από αυτό στο νερό. Και το έντομο μπορεί να αναπνέει τέλεια σε ένα περιβάλλον που του φαίνεται ασυνήθιστο.
Ένας δύτης που βυθίζεται στον βυθό της θάλασσας μοιάζει κατά κάποιο τρόπο με ένα έντομο που περιβάλλεται από μια φυσαλίδα αέρα... Αλλά οι δύτες και οι αυτοδύτες συχνά αντιμετωπίζουν έναν τρομερό κίνδυνο - ασθένεια αποσυμπίεσης. Ο ένοχος είναι το άζωτο, ένα μείγμα του οποίου αναπνέουμε με οξυγόνο. Όταν σκαρφαλώνετε γρήγορα από μεγάλο βάθοςαρχίζει να απελευθερώνεται από το αίμα με τη μορφή φυσαλίδων και φράζει τα μικρά αιμοφόρα αγγεία. Εάν ένα άτομο μπορούσε να αναπνεύσει κάτω από το νερό, τότε η ασθένεια αποσυμπίεσης δεν θα ήταν πρόβλημα για αυτόν.
Πειράματα με ποντίκια και σκύλους απέδωσαν εκπληκτικά αποτελέσματα. Εάν βυθίσετε αυτά τα ζώα σε συνηθισμένο νερό, η μοίρα τους δεν είναι δύσκολο να μαντέψει κανείς: σε λίγα λεπτά θα πεθάνουν. Τι γίνεται αν αλλάξετε κάποιες ιδιότητες του νερού; Και έτσι έκαναν. Το νερό κορέστηκε με οξυγόνο υπό πίεση 5-8 ατμοσφαιρών, προστέθηκαν άλατα σε αυτό, δημιουργώντας ένα φυσιολογικό διάλυμα. Στη συνέχεια, ποντίκια τοποθετήθηκαν σε αυτό το διάλυμα. Σε μια σειρά πειραμάτων, τα ποντίκια παρέμειναν ζωντανά κάτω από το νερό για περίπου 6 ώρες: ανέπνεαν και εκτέθηκαν σε διάφορα εξωτερικά ερεθίσματα. Τα ζώα που βγήκαν από το νερό έζησαν άλλες 2 ώρες.
Τα πειράματα με σκύλους έγιναν διαφορετικά. Τα ζώα αναισθητοποιήθηκαν, τους εγχύθηκαν αντιβιοτικά και σε αυτή την κατάσταση τοποθετήθηκαν σε διάλυμα. Τα σκυλιά ανέπνεαν νερό από 23 έως 38 λεπτά από τα 6 πειραματόζωα, δύο επέζησαν μετά το τέλος του πειράματος. Ένα από τα θηλυκά στη συνέχεια γέννησε φυσιολογικά.
Τα ζώα ανέπνεαν υγρό και παρέμειναν ζωντανά!
Η κρίσιμη στιγμή για τα ζώα στα οποία διεξάγονται τέτοια πειράματα συμβαίνει κατά την αντίστροφη μετάβαση από την αναπνοή του νερού στην αναπνοή του αέρα. Το υπόλοιπο υγρό αφαιρείται αργά από τους πνεύμονες και ενώ οι κυψελίδες και τα βρογμιόλια καθαρίζονται από το διάλυμα, τα ζώα μπορεί να πνιγούν. Εάν χρησιμοποιήσετε μια ειδική συσκευή για την παροχή οξυγόνου στα ζώα κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, θα παραμείνουν ζωντανά.
Ορισμένοι επιστήμονες αποφάσισαν να ακολουθήσουν άμεσα την αρχή που υπάρχει στη φύση και να δημιουργήσουν μια τεχνητή φυσαλίδα αέρα - όχι γύρω από τα έντομα, αλλά γύρω από τα θηλαστικά.
Στο εργαστήριο της αμερικανικής εταιρείας General Electric, απέκτησαν μια συνθετική μεμβράνη σιλικόνης που έχει πολύ ενδιαφέρουσες ιδιότητες - επιτρέπει στο οξυγόνο να περάσει προς τη μία κατεύθυνση και το διοξείδιο του άνθρακα στην άλλη. Ένα χάμστερ τοποθετήθηκε σε μια σακούλα από τέτοια μεμβράνη και τέθηκε κάτω από το νερό.
Το ζώο πέρασε αρκετές ώρες σε ένα ασυνήθιστο περιβάλλον χωρίς καμία βλάβη στην υγεία του. Ο επιστήμονας που έλαβε το φιλμ σιλικόνης πιστεύει ότι ένα άτομο θα μπορεί να αναπνέει υποβρύχια όχι χειρότερα από ένα χάμστερ σε μια τσάντα από αυτό το υλικό εάν η "φούσκα" είναι αρκετά μεγάλη.
ΜΟΣΧΑ, 27 Ιανουαρίου - RIA Novosti, Όλγα Κολέντσοβα.Αν και το έμβρυο ζει στο νερό για εννέα μήνες και το κολύμπι κάνει καλό στην υγεία, το υδάτινο περιβάλλον είναι επικίνδυνο για τον άνθρωπο. Ο καθένας μπορεί να πνιγεί - ένα παιδί, ένας ενήλικας, ένας καλά εκπαιδευμένος κολυμβητής... Και οι διασώστες δεν έχουν πολύ χρόνο για να σώσουν τη ζωή και τη λογική ενός ατόμου.
Ξεπεράστε την ένταση
Όταν ένας άνθρωπος πνίγεται, το νερό μπαίνει στους πνεύμονές του. Αλλά γιατί οι άνθρωποι δεν μπορούν να ζήσουν τουλάχιστον για μικρό χρονικό διάστημα αντλώντας οξυγόνο από το νερό; Για να το καταλάβουμε αυτό, ας καταλάβουμε πώς αναπνέει ένα άτομο. Οι πνεύμονες είναι σαν ένα τσαμπί σταφύλι, όπου οι βρόγχοι διακλαδίζονται, σαν βλαστοί, σε πολλούς αεραγωγούς (βρογχιόλια) και στεφανώνονται με μούρα - κυψελίδες. Οι ίνες σε αυτά συμπιέζονται και αποσυμπιέζονται, επιτρέποντας στο οξυγόνο και άλλα αέρια από την ατμόσφαιρα να εισέρχονται στα αιμοφόρα αγγεία ή απελευθερώνοντας CO 2 προς τα έξω.
«Για να ανανεωθεί ο αέρας, είναι απαραίτητο να εκτελεστεί μια αναπνευστική κίνηση, η οποία περιλαμβάνει τους μεσοπλεύριους μύες, το διάφραγμα και μέρος των μυών του λαιμού, ωστόσο, η επιφανειακή τάση του νερού είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή των μορίων του αέρα έλκονται μεταξύ τους ομοιόμορφα λόγω του γεγονότος ότι υπάρχουν γείτονες σε όλες τις πλευρές Τα μόρια στην επιφάνεια έχουν λιγότερους γείτονες και προσελκύουν το ένα το άλλο πιο έντονα. Απαιτείται αμέτρητα μεγαλύτερη προσπάθεια από το μυϊκό σύμπλεγμα από ό,τι κατά την εισπνοή αέρα», λέει ο Διδάκτωρ Ιατρικών Επιστημών Alexey Umryukhin, επικεφαλής του τμήματος φυσιολογικής φυσιολογίας του Πρώτου Κρατικού Ιατρικού Πανεπιστημίου της Μόσχας που φέρει το όνομα του I.M. Sechenov.
Οι ενήλικοι πνεύμονες περιέχουν 700-800 εκατομμύρια κυψελίδες. Η συνολική τους έκταση είναι περίπου 90 τετραγωνικά μέτρα. Δεν είναι εύκολο να σκίσετε ακόμη και δύο λεία ποτήρια αν υπάρχει ένα στρώμα νερού ανάμεσά τους. Φανταστείτε πόση προσπάθεια πρέπει να κάνετε κατά την εισπνοή για να ανοίξετε μια τόσο τεράστια περιοχή των κυψελίδων.
© Εικονογράφηση από το RIA Novosti. Depositphotos / Sciencepics, Alina Polyanina
© Εικονογράφηση από το RIA Novosti. Depositphotos / Sciencepics, Alina Polyanina
Παρεμπιπτόντως, είναι η δύναμη της επιφανειακής τάσης που δημιουργεί τεράστιο πρόβλημα στην ανάπτυξη της υγρής αναπνοής. Μπορείτε να κορεστείτε το διάλυμα με οξυγόνο και να επιλέξετε τις παραμέτρους του έτσι ώστε οι δεσμοί μεταξύ των μορίων να εξασθενήσουν, αλλά σε κάθε περίπτωση, η δύναμη της επιφανειακής τάσης θα παραμείνει σημαντική. Οι μύες που εμπλέκονται στην αναπνοή θα απαιτούν ακόμη πολύ περισσότερη προσπάθεια για να σπρώξουν το διάλυμα στις κυψελίδες και να το αποβάλουν από εκεί. Μπορείτε να κρατήσετε την αναπνοή υγρών για αρκετά λεπτά ή μια ώρα, αλλά αργά ή γρήγορα οι μύες απλά θα κουραστούν και δεν θα μπορούν να αντεπεξέλθουν στη δουλειά.
Δεν θα είναι δυνατόν να ξαναγεννηθεί
Οι κυψελίδες ενός νεογέννητου είναι γεμάτες με μια ορισμένη ποσότητα αμνιακού υγρού, δηλαδή βρίσκονται σε κατάσταση κολλημένης μεταξύ τους. Το παιδί παίρνει την πρώτη του αναπνοή και οι κυψελίδες ανοίγουν - για τη ζωή. Εάν το νερό εισέλθει στους πνεύμονες, η επιφανειακή τάση αναγκάζει τις κυψελίδες να κολλήσουν μεταξύ τους και χρειάζεται τεράστια δύναμη για να τις αποσπάσει. Δύο, τρεις, τέσσερις αναπνοές στο νερό είναι το μέγιστο για έναν άνθρωπο. Όλα αυτά συνοδεύονται από κράμπες - το σώμα δουλεύει στα άκρα, οι πνεύμονες και οι μύες καίγονται, προσπαθώντας να συμπιέσει τα πάντα από τον εαυτό του.
Υπάρχει ένα τέτοιο επεισόδιο στη δημοφιλή σειρά «Game of Thrones». Ένας διεκδικητής του θρόνου καθαγιάζεται βασιλιάς με τον εξής τρόπο: το κεφάλι του κρατιέται κάτω από το νερό μέχρι να σταματήσει να παραπαίει και να δείξει σημεία ζωής. Στη συνέχεια το σώμα τραβιέται στη στεριά και περιμένουν το άτομο να πάρει μια ανάσα, να καθαρίσει το λαιμό του και να σηκωθεί. Μετά την οποία ο αιτών αναγνωρίζεται ως πλήρης κυβερνήτης. Αλλά οι δημιουργοί της σειράς διόρθωσαν την πραγματικότητα: μετά από μια σειρά εισπνοών και εκπνοών στο νερό, το σώμα εγκαταλείπει - και ο εγκέφαλος σταματά να στέλνει σήματα ότι είναι απαραίτητο να προσπαθήσουμε να αναπνεύσουμε.
© Bighead Littlehead (2011 – ...)Ένα στιγμιότυπο από τη σειρά "Game of Thrones". Οι άνθρωποι περιμένουν μέχρι ο μελλοντικός βασιλιάς να πάρει μια ανάσα μόνος του.
© Bighead Littlehead (2011 – ...)
Το μυαλό είναι ο αδύναμος κρίκος
Ένα άτομο μπορεί να κρατήσει την αναπνοή του για τρία έως πέντε λεπτά. Τότε το επίπεδο του οξυγόνου στο αίμα μειώνεται, η επιθυμία για ανάσα γίνεται αφόρητη και εντελώς ανεξέλεγκτη. Το νερό εισέρχεται στους πνεύμονες, αλλά δεν υπάρχει αρκετό οξυγόνο σε αυτό για να κορεστεί οι ιστοί. Ο εγκέφαλος είναι ο πρώτος που υποφέρει από έλλειψη οξυγόνου. Άλλα κύτταρα μπορούν να επιβιώσουν για κάποιο χρονικό διάστημα με αναερόβια, δηλαδή χωρίς οξυγόνο, αναπνοή, αν και θα παράγουν 19 φορές λιγότερη ενέργεια από ό,τι στην αερόβια διαδικασία.
«Οι δομές του εγκεφάλου καταναλώνουν οξυγόνο με διαφορετικούς τρόπους. Ο εγκεφαλικός φλοιός είναι ιδιαίτερα «λαίμαργος». αυξάνουν τα αποθέματα οξυγόνου και πεθαίνουν», σημειώνει ο ειδικός.
Εάν ένας πνιγμένος άνδρας επανέλθει στη ζωή, η συνείδησή του μπορεί να μην επιστρέψει ποτέ στο φυσιολογικό. Φυσικά, πολλά εξαρτώνται από τον χρόνο που δαπανάται κάτω από το νερό, την κατάσταση του σώματος και τα μεμονωμένα χαρακτηριστικά. Αλλά οι γιατροί πιστεύουν ότι κατά μέσο όρο ο εγκέφαλος ενός πνιγμένου πεθαίνει μέσα σε πέντε λεπτά.
Συχνά όσοι πνίγονται γίνονται ανάπηροι - βρίσκονται σε κώμα ή είναι σχεδόν εντελώς παράλυτοι. Αν και το σώμα είναι τυπικά φυσιολογικό, ο προσβεβλημένος εγκέφαλος δεν μπορεί να το ελέγξει. Αυτό συνέβη στον 17χρονο Malik Akhmadov, ο οποίος το 2010 έσωσε ένα κορίτσι που πνίγονταν με κόστος την υγεία του. Εδώ και επτά χρόνια, ο τύπος υποβάλλεται σε κύκλους αποκατάστασης, αλλά ο εγκέφαλός του δεν έχει ανακάμψει πλήρως.
Οι εξαιρέσεις είναι σπάνιες, αλλά συμβαίνουν. Το 1974, ένα πεντάχρονο αγόρι στη Νορβηγία περπάτησε στον πάγο ενός ποταμού, έπεσε μέσα και πνίγηκε. Ανασύρθηκε από το νερό μόνο μετά από 40 λεπτά. Οι γιατροί πραγματοποίησαν τεχνητή αναπνοή, καρδιακό μασάζ και η ανάνηψη ήταν επιτυχής. Το παιδί έμεινε αναίσθητο για δύο μέρες και μετά άνοιξε τα μάτια του. Οι γιατροί τον εξέτασαν και παρατήρησαν έκπληκτοι ότι ο εγκέφαλός του ήταν απολύτως φυσιολογικός. Ίσως το παγωμένο νερό να επιβράδυνε τον μεταβολισμό στο σώμα του παιδιού τόσο πολύ που ο εγκέφαλός του φαινόταν παγωμένος και δεν χρειαζόταν οξυγόνο, όπως τα υπόλοιπα όργανά του.
Οι γιατροί προειδοποιούν: εάν ένα άτομο έχει ήδη περάσει κάτω από το νερό, ο διασώστης έχει κυριολεκτικά ένα λεπτό για να τον σώσει. Όσο πιο γρήγορα το θύμα αφαιρεί το νερό από τους πνεύμονες προκαλώντας ένα αντανακλαστικό φίμωσης, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα πλήρους ανάκαμψης. Είναι σημαντικό να θυμάστε ότι ένα άτομο που πνίγεται σπάνια προδίδει τον εαυτό του ουρλιάζοντας ή προσπαθώντας ενεργά να παραμείνει στη ζωή, απλά δεν έχει αρκετή δύναμη για αυτό. Επομένως, εάν υποψιάζεστε ότι κάτι δεν πάει καλά, είναι καλύτερο να ρωτήσετε αν όλα είναι εντάξει και αν δεν υπάρχει απάντηση, λάβετε μέτρα για να σώσετε τον πνιγμένο.