Человек-дельфин

Вот уже около двадцати лет некоторые ученые и исследователи проводят опыты по созданию растворов, которые исключили бы использование любых газов, поскольку газы и прямой эффект самого давления на клетки — это два главных препятствия к проникновению человека в море с помощью дыхательных аппаратов.

Среди этих новых путей мы отметим прежде всего:

а) эксперименты американского врача Дж. А. Килстра, которому удалось заставить мышей, собак и других подопытных животных дышать растворами типа физиологической сыворотки;

б) эксперименты двух других американских врачей, Кларка и Голлана, в которых их подопытные животные смогли дышать специальной жидкостью, состоящей из насыщенного кислородом фтороуглерода;

в) искусственные мембраны доктора У. Л. Робба для почек, которые он пытался приспособить к подводному дыханию.

И наконец, два проекта будущего двух по-своему гениальных людей:

г) homo aquaticus командора Жака Кусто;

д) батинавт доктора Эмиля Гвиллерма.

Водные мыши Килстра

Лейденский университет, Соединенные Штаты Америки, 1961. В своей лаборатории молодой доктор Джон А. Килстра поместил белую мышь в герметически закрытую ванночку наподобие маленького гипербарокессона, частично заполненную водой. Затем под давлением стал закачивать туда кислород.

При нормальном атмосферном давлении (1 кг на 1 см²) морская вода содержит 7 мл кислорода в 1 л: рыбы, снабженные жабрами, отлично им дышат. Для дыхания млекопитающего в жидкой среде необходимо, чтобы это соотношение составило 200 мл на 1 л. Сделать это возможно, только значительно повысив давление, вот для чего необходим гипербарокессон. И еще существует масса технических проблем, о них мы говорить не будем. А что же мышь? Помещенная в новую среду, она сначала отчаянно пытается подняться на поверхность, но затем успокаивается, начинает дышать раствором и в конце концов становится настоящим водным животным. По различным причинам, которые надо было бы слишком долго здесь анализировать, мышь не живет обычно больше восемнадцати часов. А это уже огромный успех. Одна из основных причин смерти — высокая вязкость воды, которая в 36 раз больше вязкости воздуха, что вынуждает мышь расходовать в 36 раз больше энергии, чтобы освободиться от воды во время выдоха. Кроме того, от нее требуется вдохнуть и выдохнуть двойное по сравнению с воздухом количество воды для удаления избытка углекислого газа, хотя он и был частично кондиционирован в жидкости благодаря фармацевтической добавке, о которой еще услышат будущие экспериментаторы и которая может продлить время апноэ, снижая действие СО2 на организм. Речь идет о ТНАМ (тринитрокси-метил аминометан, продукт-пробка органического происхождения). Все эти усилия требуют от мышей огромных затрат энергии, в 60 раз больших, чем на воздухе.

Затем проблема осмоса. Мы говорили в главе “Океан в человеке” об определенном сходстве между кровью и морской водой. Однако кровь богаче хлором, натрием, различными ионами, органическими кислотами, протеином и т. д. Необходимо, следовательно, сделать этот раствор для дыхания изотоническим (имеющий одинаково осмотическое давление) по отношению к крови, т. е. обогатить его хлористым натрием до концентрации 9 на 1000.

Для простоты дела доктор Килстра снизил температуру воды до 20° (температура мыши — 40°), что привело к замедлению у животного основного метаболизма и уменьшению его потребности в кислороде.

Но ни одна мышь не прожила больше восемнадцати часов.

Подводные собачки

Через несколько лет Килстра предпринял в лаборатории Университета Дархема в Северной Каролине новые эксперименты подобного рода, но на этот раз на собаках. Особая система позволяла животному, помещенному в гипербарический кессон под давлением 5 атмосфер (6 кг на 1 см²), дышать с минимальным усилием, чего не могла сделать мышь. Физиологический раствор с помощью резиновой трубки проникал непосредственно в легкие и так же выводился из них. Температура собаки снижалась с 40 до 32°. Точность химического состава жидкости, которой она дышала, легко контролировалась. В конце эксперимента легкие освобождались от раствора с помощью вводимого под давлением кислорода. Обычно выживала одна собака из каждых четырех. Но в любом случае, мышь это или собака, животное умирает, если эксперимент продолжается слишком долго, потому что легкие — это не жабры и при дыхании жидкостью не удается с достаточной быстротой удалять избыток CO₂ — Увеличение его требует новых порций O₂, процесс адсорбции которого ускоряется, повышая, следовательно, опять содержание CO₂, и так далее до достижения в конце концов критической концентрации, приводящей к отравлению организма. Порочный этот круг неумолимо ведет к смерти.

Так ли уж необходимо продолжать убивать бедных животных?

Жидкое дыхание у человека