HOMO AQUATICUS

Теленовости я смотрю редко, тем более по 1-му мочеиспускательному. А тут вот не успел вырубить или переключить, и узрел таксу, полностью погружённую вниз головой в наполненный водой прозрачный сосуд, а рядом с ним – председателя Военно-промышленной комиссии Рогозина и президента Сербии Вучича. Серб был явно напуган, тогда как глуповатая физиономия чиновника отражала торжество по поводу грядущего создания подразделения боевых подводных такс, способных, преодолев Атлантику, поставить Пентагон раком. Впрочем, вскоре его перевели на должность руководителя «Роскосмоса», где он занялся перекраской ракет, продажей «проверенных космосом» одежды, косметики и алкоголя (!!!), и сочинением бездарных стихов по новому профилю, что привело меня к умозаключению, что в ближайшее время если что-то куда-то и полетит, то криво. Разумеется, я плохо разбираюсь в проблемах, связанных с космосом, но не найдётся ни одной собаки на земле, за исключением ангажированных сук, которая могла бы заявить об отсутствии у меня профессиональных знаний в области так называемой «гипербарической физиологии», включая проблему «жидкостного дыхания».

Так вот. Эксперимент, продемонстрированный Рогозину, представлял собой подобие циркового трюка, коему, без малого, сотня лет, и первоначально такие опыты были вызваны серьёзнейшей научной задачей, обусловленной продолжающимися до сих пор человеческими трагедиями, связанными с гибелью новорожденных, у которых на генетическом уровне нарушена способность к переключению дыхания в околоплодной жидкой среде на воздушное, чья продолжительность жизни ограничена периодом в несколько секунд.

А теперь немного о физиологии. Первые научные работы по жидкостному дыханию были предприняты в 1940-х годах и продемонстрировали возможность дыхательных движений у погружённых в воду новорожденных крысят в течение десятков минут, после чего, будучи возвращены к нормальным условиям обитания, они нормально развивались и давали потомство. Данный феномен был подтверждён и на других видах млекопитающих - кроликах, собаках и морских свинках, а в конце 1960-х голландец Ите Борема провел успешные эксперименты по замещению крови животных кровезаменителем, в качестве которого служил поначалу физраствор, а впоследствии - хорошо переносящие кислород и углекислый газ фторсодержащие жидкости, в том числе «перфторан», разработанный в России под руководством доведённого до самоубийства Феликса Белоярцева и Генриха Иваницкого, получивший название «голубая кровь».

Вторая причина изучения свойств дыхательной системы в жидкой среде заключалась в фармакологии. Как известно, при ингаляциях доставить фармпрепарат в нижнюю долю лёгких практически невозможно, а вот в виде закачиваемого через трахею раствора им можно «омыть» и труднодоступные сегменты.

И лишь третья причина исследования жидкостного дыхания была связана с предотвращением кессонной болезни, вызываемой тем, что скорость насыщения тканей организма азотом воздуха под повышенным давлением гораздо быстрее, нежели скорость их «рассыщения», и когда водолаз долго работает на глубинах свыше 12 метров, его возвращение на поверхность должно происходить медленно, в соответствии с рассчитанными декомпрессионными таблицами, предусматривающими остановки, количество и длительность которых зависит от глубины и времени пребывания под водой. При несоблюдении соответствующих правил азот начинает образовывать пузырьки, которые закупоривают кровеносные сосуды, что может закончиться параличом и гибелью. Но если бы человек научился получать необходимый для поддержания физиологических процессов кислород не из воздуха, содержащего 79% азота, а из водной среды, то проблема кессонной болезни была бы решена. Заметим, что дыхание «чистым» кислородом проблемы не решает, поскольку при давлении свыше двух избыточных атмосфер он вызывает судороги.

Голландец Иоханнес Килстра исследовал возможность дыхания в жидкой среде под повышенным давлением и оказалось, что животные могли находиться в таких условиях весьма продолжительное время, а одна из собак в дальнейшем родила здоровых щенков. Однако и эти опыты не оправдали ожидаемых от них результатов из-за накопления углекислоты в тканях и чрезмерных энергозатрат, расходуемых животными на дыхание. Тем не менее, 38-летний профессиональный водолаз Фрэнк Фалейчик согласился на то, чтобы в его лёгкое было закачано 500 мл раствора, насыщенного кислородом, и дышал некоторое время жидкостью, хотя и «заработал» пневмонию.

Американский инженер Уолтер Роб сумел изготовить пленку из кремний-органической резины толщиной 2 микрона, пропускавшую растворённый кислород, и провел эксперимент на хомяках, поместив их в коробочку, покрытую такой плёнкой. Однако доставка из воды кислорода, содержание которого в ней составляет примерно тысячную долю процента, требовала мощнейшего источника энергии, и по подсчётам, чтобы обеспечить воздухом человека, нужна площадь мембранной поверхности не менее 80 квадратных метров.

Супруги Джозеф и Цилия Бонавентура использовали уретановую губку, пропитанную гемоглобином, которая могла поставлять ныряльщику некоторое количество кислорода, но также без особого успеха. При этом они последовали способу, применявшемуся античными ныряльщиками, зажимавшими во рту обычную губку, в полостях которой оставалось некоторое количество воздуха, и понадобилось несколько веков для того, чтобы осознать его бесполезность.

Время от времени в Интернете и на страницах печати появляются новые сообщения о том, что человек скоро сможет извлекать кислород из воды для собственного дыхания посредством тепла, pH, вакуума или электричества, что найден эффективный заменитель гемоглобина или другой переносчик кислорода, коих было предложено более двухсот, и что дело тормозится лишь отсутствием финансирования, но пока что в мире такого устройства нет.

Ещё Поль Бер в 1870 году обнародовал данные об урежении частоты пульса домашней утки при погружении её головы в воду. Данный феномен брадикардии, названный «нырятельным рефлексом» и приводящий к тому, что при сохранении нормального артериального давления происходит сужение сосудов, за исключением тех, которые снабжают жизненно важные органы, был неоднократно описан у животных и человека. Иными словами, при этом происходит процесс шунтирования от периферических сосудов к большим артериям, что позволяет перфузировать преимущественно сердце и мозг.

Однако физиологические особенности ныряющих животных отличаются от человеческих. Объем лёгких и количество альвеол у них значительно превосходит таковые у наземных форм, огромные массы мышц крупных морских млекопитающих во время ныряния снабжаются кислородом за счет не кровяного, а мышечного гемоглобина – миоглобина, а регуляция дыхания и кровообращения отличается малой чувствительностью к накоплению СО2, вынуждающего делать вдох человека. Особое значение в физиологии ныряющих животных имеют особые сосудистые сплетения - чудесная сеть. Эти образования встречаются у китообразных в грудной клетке вдоль сонной и позвоночной артерий и обеспечивают кровоснабжение мозга во время ныряния за счёт его резкого сокращения в мускулатуре. При выныривании китов азот из перенасыщенной крови, ток которой во время нырка резко замедляется, диффундирует, в основном, не в кровь, а в жировую ткань, предотвращая образование пузырьков, которые могут вызвать кессонную болезнь, в сосудах.

Таким образом, невозможность эффективного удаления углекислоты, вымывание выстилающего и предотвращающего спадение лёгких сурфактанта, а также сложность удаления жидкости из альвеол не позволяют в обозримом будущем говорить о перспективности жидкостного дыхания и вкладывания в эту проблему государственных средств. А пока приходится констатировать, что человек может конкурировать с водными млекопитающими в способности нырять примерно так же, как они могут соревноваться с ним в беге по гаревой дорожке стадиона.

В связи с изложенным выше, кратко остановимся на романе Александра Беляева «Человек-амфибия», опубликованном в 1928 году. Эта книга представляла собой художественную переработку романа француза Адольфа де Эспи, писавшего под псевдонимом Жан де ля Ир, «Человек, который может жить в воде», и её вольного анонимного перевода с названием «Человек-рыба», опубликованного в газете «Земщина» в 1909 году. Кроме того, толчком к созданию романа послужила заметка в газете «Вечерняя Москва» о профессоре Сальваторе, имя которого переводится как «Спаситель», проводящем опыты в Аргентине, никаких сведений о реальном существовании которого найти не удалось, в связи с чем можно предположить, что газета попросту вбросила некий «фейк».

Как известно, доктор Сальватор трудился над популярной в 20-30-е годы XX столетия проблемой омоложения организма, вдохновлявшей крупных партийных функционеров, желавших продлить себе жизнь. Также и творение Беляева не имело к жидкостному дыханию никакого отношения, основываясь на популярных в те годы экспериментах с пересадкой органов и частей тела. Эта идея частично была претворена в жизнь в экспериментах современника Беляева Сергея Брюхоненко и других учёных, и сподвигла не только его, но также и Михаила Булгакова при написании повести «Собачье сердце». Что же касается практической пользы подобных экспериментов, то она воплотилась в создание в 1932 году Института переливания крови.

В связи с невозможностью погружаться в глубину, подобно водным млекопитающим, человек стал использовать для этого животных. Первым, кто осуществил дрессировку тюленей и морских львов в нашей стране, преследуя военные цели, был знаменитый Владимир Дуров, начавший работы в данном направлении в период Первой мировой войны. Целью их обучения были поиск и подрыв минных заграждений, уничтожение судов противника и спасение тонущих при кораблекрушениях. Для выполнения задуманного Дуров запрашивал год, место для дрессировки в Балаклавской бухте, 150 помощников и 50 000 рублей. При этом он ссылался на ранее проведенные опыты на морских львах, которые были кем-то отравлены, что подтверждалось официальным протоколом их медицинского вскрытия. Однако созданная комиссия ему отказала.

Параллельно с Дуровым аналогичные работы проводились в Великобритании и США для осуществления идеи физика Роберта Вуда, разглядевшего в тюленях средство для слежения за подводными лодками противника, приучая их распознавать шум винтов и запах машинного масла. Однако тюлени предпочитали гоняться за косяками сельди и путали германские подводные лодки с кораблями союзников. Тем не менее, наблюдения за ними привели к улучшению конструкции гидрофонов, «подслушивающих» звуки винтов.

Человек исследовал возможности дельфинов, тюленей, морских львов и даже касаток для уничтожения боевых пловцов противника смертоносной иглой, используя рефлекс по выталкиванию на поверхность новорожденного детёныша или тонущего предмета, тренировал в подрыве вражеских плавсредств, обезвреживании мин, поиске потерянных ракет, патрулировании водных пространств, электронной разведке и т. д., причём животных могли сбрасывать на специальных парашютах с вертолётов с высоты до километра в удаленные акватории. Можно привести и примеры более полезного использования морских млекопитающих. Например, в последнее время их планируют применять при спасательных операциях и охране нефтяных платформ и других объектов от террористических атак, а некоторые виды рыб обладают настолько высокой чувствительностью к загрязнению акватории, что благодаря изменениям в их поведении, фиксируемым с помощью аппаратуры, можно вовремя принять меры по её очистке. Однако сложно не согласиться со словами Жак-Ива Кусто, высказавшего когда-то мысль о «Homo Aquaticus», что «как только человек находит в животном мире признаки разума, он сразу же направляет их служить собственному безрассудству».

Мне изредка вспоминается та такса, которую Рогозин забрал домой, в надежде, что её хорошо гуляют и кормят, в то время как хозяина продолжают разводить на государевы бабки люди, использующие его наивную некомпетентность, преступно опасную для космической отрасли страны.