Властелин Окси-мира

Читать об этих событиях интересно, но участвовать в них не очень. Если бы не внезапный взрыв и исчезновение доктора Окса, эксперимент кончился бы печально.

В 70-х годах прошлого века проблемой заинтересовался знаменитый французский физиолог Поль Бер. Он провёл множество опытов на себе и на животных и пришел к выводу, что чистый кислород в самом деле опасен. Он действует как быстрый и сильный яд, от которого гибнет всё живое: и человек, и растения, и инфузории…

Однако лишь в том случае если кислород находится под давлением 3—4 атмосферы. В воздухе примерно пятая часть кислорода. Значит, его собственное давление («парциальное давление», сказал бы химик) составляет 1/5 атмосферы. Чистый кислород при нормальных условиях впятеро «богаче» кислородом. Или, проще говоря, он находится под давлением в 1 атмосферу. То есть практически совершенно безвреден.

Труд Бера «Барометрическое давление», вышедший в 1878 году, считается классическим. Однако и до сих пор к дыханию чистым кислородом многие относятся с опаской. Даже в книгах иной раз проскользнет упоминание о «сгорании» лёгких, хотя лёгкие имеют мало общего со свечой.

Интересно, что отношение к кислороду зависит от профессии. Шахтёры, например, давно применяют дыхательные приборы-респираторы (от латинского «респираре» – «дышать») на чистом кислороде. И когда я предложил аппарат, в котором предусматривалась – на всякий случай! – замена кислорода воздухом, мне сказали: «Помилуйте! Зачем же? Чистый кислород облегчает дыхание, освежает, спасает от усталости».

Подводники смотрят иначе: «Чистый кислород? Нет, это не пойдёт. Разбавьте, пожалуйста».

Различие во взглядах имеет, конечно, причины. Опыт шахтёров убедил их в том, что использование чистого кислорода вполне безопасно и даже полезно. Опыт подводников говорит совсем о другом: использование кислорода вредно, бывают случаи отравления.

Дело в условиях работы. Наружное давление в шахте близко к нормальному. Давление под водой зависит от глубины. Чтобы человек мог свободно дышать, воздух (или кислород) должен подаваться под давлением, равным, наружному. Так оно и есть, поскольку воздух проходит через мягкий резиновый мешок.

Уже на глубине 20 метров дыхательный мешок испытывает давление в 3 атмосферы. И, следовательно, под тем же давлением находится воздух.

При дыхании воздухом это не страшно, так как парциальное давление кислорода в нём всего 0,6 атмосферы (0,2x3). Но если в приборе чистый кислород, то глубина в 20 метров угрожает отравлением.

Разумеется, можно предупредить водолаза: смотри не спускайся с кислородом глубже 15 метров. Но во время работы он увлечётся, забудет или просто допустит ошибку. Лучше не рисковать. Поэтому подводники предпочитают не иметь дела с чистым кислородом. Так, например, в мягких скафандрах и аквалангах используется воздух. При этом исчезает опасность кислородного отравления, однако возникает другая – угроза так называемой кессонной или азотной болезни.

Многие думают, что при глубоководных спусках главная трудность – высокое давление воды. Ничего подобного. Ткани человеческого тела построены из мельчайших клеток, заполненных жидкостью (в основном водой). Даже при больших давлениях жидкость, а значит, и клетки тела практически несжимаемы. Поэтому они могут выдержать давление 300—400 атмосфер, что соответствует глубине 3—4 километра.

Сложнее обстоит дело с такими частями тела, как лёгкие, которые заполнены воздухом. Газ, в отличие от воды, легко сжимается. И если бы человек на глубине попробовал дышать обычным атмосферным воздухом, на его грудную клетку обрушилось бы давление в сотни атмосфер. Конечно, подобного давления никакой организм не вынесет. Вот почему в легкие водолаза воздух подается под давлением, равным наружному. Благодаря этому наружное и внутреннее давление выравниваются. Но зато возникает опасность кессонной болезни.

Как известно, с увеличением давления газа растёт и его растворимость в жидкости. В частности, при дыхании сжатым воздухом кровь растворяет много «лишнего» азота. При быстром подъёме с глубины на поверхность давление вдыхаемого воздуха резко снижают (иначе человека «разорвет»), и избыточный азот начинает энергично выделяться. Кровь «кипит», как лимонад в бутылке с открытой пробкой…

Только «кипение» это гораздо опаснее. Пузырьки азота нарушают кровообращение, закупоривают сосуды и могут привести к их разрыву. Азотная болезнь сопровождается сильным головокружением, болью в суставах. В тяжёлых случаях может наступить паралич.

От кессонной болезни есть надежное средство: медленный подъём или подъём с остановками. При этом давление снижается постепенно и лишний азот успевает уйти из крови.

Есть и ещё одна, более интересная возможность – дышать не воздухом, а смесью кислорода и… гелия. В крови гелий растворяется меньше, чем азот, и легче выделяется. Применение кислородно-гелиевой смеси позволило достичь в мягких скафандрах глубины 180 метров.

«ГАДКИЙ УТЕНОК»

Он казался пришельцем из другого мира. Рост – полных два метра, плечи – соответствующие, голос – глухой, гулкий.