На грани возможного: Наука выживания

В 1941 г. исследователь Дж. Холдейн – сын Дж. С. Холдейна – изучал воздействие азотного наркоза в условиях компрессионной камеры. Испытуемые (среди которых были он сам и его будущая жена) проходили арифметический тест и тест на моторику (перекладывание пинцетом подшипников из одной банки в другую). При дыхании воздухом, сжатым до 10 атмосфер (соответствует глубине в 90 м), у всех наступала заторможенность. Один из испытуемых, при обычном атмосферном давлении уважаемый и ответственный ученый, решил сжульничать в испытании на моторику, а другой впадал попеременно то в депрессию, то в эйфорию, то требуя немедленно его декомпрессировать, потому что ему «хреново», то с хохотом пытаясь «помочь» коллеге в тесте на моторику. Правильно решить примеры не удалось никому – как лаконично отметил Холдейн, «результаты получились менее утешительными, чем хотелось бы». Дополнительная трудность состояла в том, что человек, проводивший тесты, также подвергался воздействию азотного наркоза и часто забывал вести заметки или останавливать секундомер. Но исследование наглядно продемонстрировало, что под азотным наркозом ныряльщик не вполне отвечает за свои действия и может подвергнуть риску свою и чужую жизнь. Так, например, известны случаи, когда находящиеся под наркозом ныряльщики предлагали свой загубник проплывающей мимо рыбе.

Избавление от азотного наркоза происходит почти сразу же после всплытия. В экспериментах Холдейна симптомы исчезали мгновенно при уменьшении давления с 10 до 5 атмосфер. Типичной реакцией испытуемых было: «Боже мой, ну я и накуролесил».

Чем же объясняется наркотическое действие азота под давлением? На этот вопрос пока однозначного ответа нет. Судя по схожести симптомов, механизм воздействия должен быть близок к действию алкоголя, но толку от этого мало, поскольку про механизм воздействия алкоголя мы тоже почти ничего не знаем. Согласно последним исследованиям, алкоголь взаимодействует с определенным классом белков в клеточных мембранах, известных как ионные каналы, которые регулируют возбудимость нервных клеток. Возможно, именно так действует и азот.

Хорошенького понемножку

Кислород – токсичное вещество, и под давлением токсичность его только возрастает{15}. Большинство людей может спокойно дышать чистым кислородом под давлением в одну атмосферу до 12 часов, без всяких пагубных последствий, но уже через сутки начинается раздражение легких, вызванное прогрессирующим разрушением клеток, выстилающих стенки альвеол. Первым признаком недомогания становится кашель, но в особо серьезных случаях может последовать нарушение дыхания, скопление жидкости в легких и даже капиллярное кровотечение, в результате которого легкие наполняются кровью. При давлении в две атмосферы воздействие распространяется и на нервную систему, поэтому человек испытывает головокружение и тошноту, случается также паралич конечностей. Через несколько часов (а при физической усталости и раньше) начинаются конвульсии, сходные с эпилептическим припадком. Иногда они бывают настолько сильными, что приводят к переломам костей. Чем выше давление, тем быстрее возникают припадки. А поскольку любая конвульсия под водой грозит смертельным исходом, допускать их нельзя, поэтому на тему конвульсий также проводились обширные эксперименты тем же Дж. Холдейном во время Второй мировой. Вот что он отмечает: «Конвульсии чрезвычайно сильны. Вызванное ими в моем собственном случае повреждение спины даже спустя год отзывается болями. Конвульсии продолжаются около двух минут, затем наступает бессилие и вялость. Я пробуждаюсь в состоянии крайнего ужаса, побуждающего к бесплодным попыткам выбраться из стальной камеры».

Холдейн с коллегами установили, что под давлением в семь атмосфер дышать чистым кислородом можно не более пяти минут, после чего начинаются судороги. К собственному восторгу, Холдейн обнаружил также, что под таким давлением кислород перестает быть газом без вкуса и запаха, каковым является при атмосферном давлении. Он обретает довольно специфический вкус – кисло-сладкий, «как выдохшееся имбирное пиво» или «разбавленные чернила с щепоткой сахара». Он любил приводить это наблюдение, доказывая, что не стоит слепо верить учебникам – ведь там кислород неизменно фигурирует как газ без вкуса.