Дыхание. Новые факты об утраченном искусстве

В то же время частое «паническое» дыхание вымывало двуокись углерода из тканей. Всего несколько секунд учащенного дыхания, не вызванного метаболической потребностью, могут снизить снабжение мышц, тканей и органов кровью. У человека в этом случае могут начаться головокружение, судороги, головная боль. Он может даже потерять сознание. Если ткани недостаточно снабжаются кровью продолжительное время, они начинают деградировать.

В 1904 году Бор опубликовал научную работу под названием «Влияние содержания двуокиси углерода в крови на ее способность связываться с кислородом». Она произвела сенсацию в среде ученых и инспирировала множество новых исследований этого во многом недооцененного газа. Вскоре после этого Янделл Хендерсон, директор лаборатории прикладной физиологии Йельского университета, начал собственные эксперименты. Хендерсон также посвятил много лет изучению метаболизма и, подобно Бору, был убежден, что углекислый газ не менее важен для организма, чем витамины.

«Хотя клиницисты по-прежнему с недоверием относятся к этой мысли, кислород не может считаться стимулирующим началом для живых существ, – писал Хендерсон в «Энциклопедии медицины». – Если зажечь огонь в среде чистого кислорода, а не воздуха, горение будет протекать с колоссальной интенсивностью. Но когда человек или животное дышит кислородом или воздухом, обогащенным кислородом, это не значит, что организм потребляет его в большем количестве и что он вырабатывает больше тепла или двуокиси углерода, чем при дыхании обычным воздухом».

Здоровому организму вдыхание чистого кислорода не принесет никакой пользы. Оно не только ничуть не повысит содержание этого газа в тканях и органах, но и, напротив, может вызвать кислородное голодание. Другими словами, чистый кислород, который футболист жадно глотает в перерыве между таймами или пассажир самолета покупает за 50 долларов в «кислородном баре» аэропорта, не пойдут им на пользу. Вдыхание кислорода может повысить его содержание в крови на один-два процента, но он не дойдет до голодающих клеток тела, а просто выйдет наружу с очередным выдохом[2].

Для доказательства этого утверждения Хендерсон провел большое количество негуманных опытов на собаках, о которых так же тяжело читать, как и об экспериментах Харволда с обезьянами.

Он укладывал собак на лабораторный стол и вставлял им трубку в горло, а морды закрывал резиновой маской. На конце трубки находилась резиновая груша. Это позволяло Хендерсону вручную контролировать количество воздуха, поступающее в организм собаки, и частоту дыхания. Он подсоединил трубку к бутыли с эфиром, который служил в качестве анестезирующего средства в ходе эксперимента. Записывающие приборы фиксировали частоту сердечных сокращений, уровни содержания двуокиси углерода и кислорода, а также другие параметры.

По мере того как Хендерсон все чаще приводил в действие грушу, частота пульса у животных быстро возрастала с 40 до 200 и более ударов в минуту. В конечном итоге артериальная кровь насыщалась кислородом до такой степени, что в ней оставалось очень мало двуокиси углерода, и это приводило к отказу мышц, тканей и органов. У некоторых собак начинались неконтролируемые спазмы, и они впадали в кому. Если Хендерсон продолжал накачивать воздух, организмы собак переполнялись кислородом, но у них возникал дефицит двуокиси углерода, и они погибали.

Собак Хендерсона убивало дыхание.

Выжившим собакам Хендерсон сокращал подачу воздуха, приводя в действие грушу все реже и реже. При этом он наблюдал, что частота пульса сразу же падала до 40 ударов в минуту. Но ускорение или замедление частоты сердечных сокращений зависело не от дыхания как такового, а от количества углекислого газа в крови.

Затем Херденсон принуждал собак дышать немного чаще, чем обычно, что лишь слегка превышало их метаболические потребности. При этом частота пульса умеренно возрастала, а углекислый газ в крови оказывался в небольшом дефиците. Так создавались условия для умеренной гипервентиляции, свойственной многим людям.

Собаки становились возбужденными, дезориентированными. В их поведении появлялась тревожность, глаза были остекленевшими. Таким образом, легкая гипервентиляция вызывала то же состояние, что и высотная болезнь или приступ паники. Для снижения частоты сердечных сокращений до нормальных показателей Хендерсон вводил собакам морфий и другие наркотики. Они оказывали частичное действие, так как, по наблюдениям Хендерсона, помогали повысить содержание двуокиси углерода.

Однако для возвращения животных в нормальное состояние имелся и другой путь: надо было просто дать им возможность дышать медленно. Как только Хендерсон снижал частоту дыхания с 200 вдохов в минуту до нормальной и соответствующей метаболизму собаки, конвульсии, ступор и тревожность исчезали. Животные успокаивались, их мышцы расслаблялись, и они наслаждались покоем.