Людина, яка не дихає під водою. Дихання водою

Людина амфібія

Сучасна наука не стоїть дома. З кожним роком відбуваються дедалі нові дослідження, завдяки чому і відкриття. Вчені працюють над винаходом безлічі нових речовин, а також над безліччю нових особливостей живих істот. Спеціально навчені люди займаються над постановкою експериментів, вивчаючи живі істоти. Іноді ми запитуємо себе, а чи може людина літати? Чи можна прожити до ста років? А чи можна заморозити людину та розморозити через 100 років? І, нарешті, чи може людина дихати рідиною, тобто під ? Саме такими питаннями і займаються вчені, працюючи над постановкою різних випробувань.

На жаль, усі ці експерименти найчастіше виробляються над тваринами, проте для нових і нових відкриттів їм не шкода нічого і нікого. Давайте замислимося разом, а чи реально дихати під водою? Що може змусити людину переступити за кордон реальності та дихати під водою так само легко, як і повітрям? Чи це може бути здійснено в реальність? Саме про це і піде мовау нашій статті.

Мозковий штурм - Людина-амфібія

Рідкісне дихання. Це реально?

Отже, дихати водою – це реально?Для того, щоб краще розібратися з тим, чи це реально, давайте дамо поняття, що ж таке рідинне дихання? Рідкісне дихання – це рідинна вентиляція легень або дихання за допомогою рідиною, яка добре розчиняє кисень. Саме дихання рідиною означає заповнення легень такою рідиною, яка насичена киснем. При рідинному диханні кисень проникає у кров. Але не всяка вода підходить для такого процесу. Найбільш вдалими прикладамидля такого дихання є перфтовуглецеві сполуки. Саме вони є хорошими розчинниками кисню та Вуглекислий газ, до того ж, мають невелику поверхневу напругу. До того ж вони зовсім не матаболізуються в організмі, що і потрібно для такого процесу. Але навіщо застосовується таке дихання? При постановці певного роду експериментів рідинне дихання може використовуватися при зануреннях на велику глибину і навіть для інтенсивної терапії хвороб.

Як його організм реагуватиме на те, що дихання здійснюватиметься не повітрям, а водою? Чи це можливо? Спробуємо відповісти на це запитання. Промовивши вголос фразу людина-амфібія», кожному на думку спадає легендарний романОлександра Бєляєва «Людина-амфібія». Цей роман справив величезний резонанс думок серед усіх, хто читає. Дехто вважає, що цього в принципі не може бути, адже це нереально. Але є й інші думки. Сюжетом цього роману є те, як хірург зміг пересадити зябра молодої акули маленькому хлопчику. У результаті після операції хлопчик міг спокійно жити під водою. Знаменитий фантастописав цей процес настільки правдоподібно, що в деяких не залишалося сумніву, що таке можна здійснити. Твір отримав такий гучний суспільний резонанс, що, за словами радянського хірурга, до нього звертався чоловік, який прийшов до нього з проханням пересадити зябра сома, оскільки акула не водиться в його місцевості. Ця людина була готова на що завгодно, готова була дати спеціальну розписку, аби тільки дана операціявідбулася. Його не лякала ні смерть, ні будь-який негативний результат ситуації. Однак хірург був непохитний. Адже на той час усі чудово розуміли, що це лише вигадка.

Жак Ів Кусто, знаменитий океанолог був упевнений у тому, що ця операція стане реальною. Він вважав, що прогрес не стоїть на місці, вчені здатні зважитися на цей експеримент. Проте зважитися на таку операцію ніхто не наважився. Але в жовтій пресі одного разу з'являлася новина про те, що ніби одному юнакові з Кейптауна було зроблено операцію з трансплантації зябер акули. Нібито юнак страждав на легеневу недостатність і був готовий на будь-який результат подій. Також було сказано, що операцію трансплантації було здійснено успішно, а лікарі спостерігають за пацієнтом, прагнучи, щоб не відбулася реакція відторгнення пересадженого органу. Але подальших новин про цю подію так і не було. Але що ж кажуть про це вчені? Чи були зроблені спеціальні дослідження на цю тему?

Думка вчених про дихання людини рідиною

У 50-х роках 20 століття професор Йоганнес Кілстра створив свою власну теорію про дихання рідиною. На його думку, так як у зябрах і легенях тварини та людини відбуваються абсолютно однакові процеси, то людина зможе чудово дихати під водою, але існує одна умова. У повітрі обов'язково має бути розчинена спеціально необхідна для людського дихання кількість кисню.

У 1959 році цим же професором було проведено безліч експериментів, які показали приголомшливі результати. Експеримент проводився над мишами. Вони були занурені в спеціальний фізіологічний розчин, в якому було створено те середовище, яке доступне для дихання підлогою водою. Так от, за певного тиску, миші змогли прожити в такому середовищі кілька годин! Кілстра став першим, хто повірив у можливість проживання тварини у воді. Проте його роботою зацікавилися зовсім не вчені, а різноманітні спецслужби військово-морського відомства США. В даному експерименті вони знайшли ту можливість, яка б врятувала життя багатьом людям, які потрапили в несприятливу ситуацію. Вона представляла величезну значущість, саме тому подальша розробка такого проекту була засекречена. Однак, судячи з результатів на Наразі, створити амфібію так і не вдалося

Тим не менш, через деякий час у пресі з'явилися відомості, що в США був поставлений експеримент із першим на планеті іхтіандром. Судячи з інформації преси, нікому Френсісу Фалейчику було проведено анестезію горла. В описі процедури було сказано, що чоловікові ввели в трахею спеціальну трубку, а через неї заповнили легені спеціалізованим розчином. Крім того, було сказано, що молодик дихав під водою 4 години.

Вчені та їх експерименти

• Існує безліч прикладів того, як вчені прагнули зробити приголомшливе відкриття: людина може дихати під водою! Так і американським біохіміками в 1976 вдалося створити спеціальний прилад, який зміг би витягувати кисень з морської водиі забезпечувати їм того, хто пірнає на більшу глибину. Найголовніше в даному процесіє те, що дихати під водою нирець зміг би необмежено довго.
• Свій експеримент вчені почали з того, що гемоглобін - це та речовина, яка доставляє кисень з легень, а також зябер у всі клітини організму. На початку дослідження вчені брали кров зі своїх власних вен, далі змішували її з поліуретаном і занурювали у воду. В результаті дані згустки поглинали розчинений у воді кисень. Далі вчені знайшли замінник крові. Для цього вони вирішили промокнути дрібнопористий матеріал, який досі не відомий, активізатором гемоглобіну, при цьому збільшивши його накопичення. Таким чином, з'явився на світ спеціальний пристрій, який діє за принципом звичайних зябер: він засвоює кисень з морської води, дозволяючи водолазу довго перебувати під водою. Проте, нескінченно довго – лише теоретично. Цей винахід за величезні гроші, а якщо точніше, то за мільйон доларів, придбала американська компанія. Однак у продажу цей пристрій так і не вийшов.
• Однак мова йдепро технічне пристосування, тобто метою всіх вчених, які займаються даними розробками, є "змусити" людину самостійно дихати під водою. Тобто самостійно намагатися витягувати кисень із води. Простіше кажучи, самостійно дихати рідиною.
• Варто зазначити, що подібні досліди проводяться до сьогодні. Так було в одному з НДІ Росії було проведено експеримент на добровольці. У добровольця зважаючи на хірургічне втручання, повністю була відсутня гортань. Ця патологія є дуже небезпечною. Вся справа полягає в тому, що у людини просто була відсутня вроджена реакція організму на воду. Якщо хоча б одна крапля потрапить на чутливі клітини бронхів, то кільцевий м'яз настільки здавлює горло, що виникають спазми, що супроводжуються задухою. Таким чином, у добровольця цей м'яз просто був відсутній, що й сприяло успішному підсумку експерименту. Цей експериментполягав у тому, що людині по черзі залили розчин у легені. Людина попрацювала м'язами живота, щоб перемішати спеціально залитий розчин. У цьому розчині склад солей відповідав вмісту солей у крові. Після того, як хворому залили розчин, він поринув у воду, попередньо вдягнувши на себе спеціальну маску. Провівши експеримент, даний розчинбув успішно і абсолютно безболісно відкачано.
• Вчені кажуть, що надалі дихати під водою зможуть усі звичайні люди, які мають нормальне горло. Це переконання ґрунтується на тому, що рефлекторна реакція на організм - це лише справа техніки, яку збагнути зможе будь-яка здорова людина.

Дихати під водою. Реальність чи міф?

На жаль, безліч експериментів, які проводять учені, так і залишалися лише експериментами. На даний момент, в 21 столітті водолази все ще пірнають з аквалангами, не використовуючи власні легені у боротьбі з морською стихією. Усі зачатки створення спеціального іхтіандра так і залишилися лише заготовками, так би мовити, чернечками у підготовці відкриття на рівні дива. Можливо, при більш ретельному вивченні даного питанняі з'явилася б та можливість дихання під водою, яка б змінила весь світ.

Однак існує безліч факторів, які сприяють тому, щоби це не сталося. Мабуть, одне з найсучасніших та найвпливовіших – це фінансування. Саме від цього фактора залежить частота експериментів, що проводяться. Однак не все так просто, як здається на перший погляд. Можливо, незабаром настане той день, який переверне звичайне сприйняття поняття того, що людина дихає виключно повітрям? На жаль, вердикти вчених зовсім невтішні. Справа в тому, що хоч би як намагалися вчені, яке б фінансування проекту не було, довга життєдіяльність людини в глибинах води апріорі неможлива.

Але в чому полягає Головна причинатакого непорозуміння? Справа в тому, що природа самостійно розпоряджається тим, хто і де має жити. Риби повинні жити у воді, природа створила для цього зябра. Людина має жити на суші, саме тому вона має легені. Звичайно, кожен бодай раз замислювався над тим, а чи реально це літати? Чи реально це дихати під водою?

Однак, на жаль, таке людині не судилося. Люди і риби, теплокровні та холоднокровні істоти відрізняються за багатьма чинниками. Хоча, безперечно, і мають щось спільне. Але цього спільного замало. Природою створено все саме так, як має бути. Інакше панував би повний хаосякий, можливо, перешкоджав би життєдіяльності всього живого. Так і людина-амфібія. Людина-амфібія не винесла б умов океану, його температуру. Однак до всього можна пристосуватись! Але й тут повз. Пристосувавшись до умов океану, він не міг би жити на суші. Така природа та її закони. Саме тому, як би не намагалися вчені та професори, природа розставила все на свої місця. Іти проти природи як мінімум безглуздо, адже всі старання заздалегідь приречені на провал.

Дно океану ніколи не стане постійним місцем проживання людини

Однак людині є що робити на морський день. Його фізіологічні можливості, і навіть новітні технічні можливості цілком дозволяють забезпечити йому тривале перебування на дні. Але річ у тому, що йдеться про самостійне, тобто чисто фізіологічне дихання, а не за допомогою техніки.

Таким чином, ми можемо зробити висновок, що незабаром дно океану зможе стати робочим місцем для людини, але ніяк не місце життєдіяльності та постійного місця проживання. Однак при довгостроковому дослідженні людина може досягти приголомшливих результатів, близьких до реального дихання під водою. Варто лише багато працювати над цим питанням. Таким чином, чи змінювати сучасну історіюцивілізації людині чи ні, залежить лише від неї!

Наукові дослідження не припиняються ні на день, прогрес іде, даючи людству нові і нові відкриття. Сотні вчених та його помічників працюють у сфері вивчення живих істот і синтезу незвичайних речовин. Цілі відділи ставлять експерименти, перевіряючи різні теорії, і часом відкриття вражають уяву - адже те, що можна було лише мріяти, може стати реальністю. Вони розвивають ідеї, і питання про заморожування людини в криокамері з наступною розморожуванням через століття або про можливість дихати рідиною для них не просто фантастичний сюжет. Їхня копітка праця може втілити ці фантазії в життя.

Вчених давно турбує питання: чи може людина дихати рідиною?

Чи потрібне людині рідинне дихання

Не шкодують ні сили, ні час, ні грошові коштина такі дослідження. І одне з таких питань, що хвилюють найосвіченіші уми протягом десятиліть, звучить наступним чином - а чи можливе для людини рідинне дихання? Чи зможуть легені засвоювати кисень, а зі спеціальної рідини? Для тих, хто засумнівається в реальній необхідності такого типу дихання, можемо навести щонайменше 3 перспективних напрямівде воно послужить людині добру службу. Якщо, звичайно, це зможуть реалізувати.

• Перший напрямок - це занурення на великі глибини. Як відомо, при пірнанні водолаз відчуває дію тиску водного середовища, яке в 800 разів щільніше за повітря. І воно зростає на одну атмосферу кожні 10 метрів глибини. Таке різке підвищення тиску може призвести до дуже неприємного ефекту - гази, розчинені в крові, починають закипати у вигляді бульбашок. Це явище називають «кесонною хворобою», на неї часто страждають ті, хто активно займається . Також при глибоководних запливах є ризик отримати кисневе чи азотне отруєння, тому що в таких умовах ці життєво необхідні нам гази стають дуже токсичними. Для того щоб хоч якось боротися з цим, використовують або спеціальні суміші для дихання, або жорсткі скафандри, що підтримують у собі тиск в одну атмосферу. Але якби рідинне дихання було можливе - воно стало б третім, найлегшим вирішенням проблеми, адже дихальна рідина не насичує організм азотом та інертними газами, та й необхідність у довгій декомпресії відпадає.
• Другий шлях застосування – це медицина. Застосування рідин для дихання в ній могло б рятувати життя недоношених немовлят, адже їх бронхи недорозвинені та апарати штучної вентиляції легень можуть легко їх зашкодити. Як відомо, в утробі матері легкі ембріона заповнені рідиною і на момент народження в нього накопичується легеневий сурфактант - суміш речовин, що не дає злипатися тканинам при диханні повітрям. Але при достроковому народженні дихання вимагає у немовляти занадто багато сил і це може закінчитися смертю.

Історія має прецедент використання методу повної рідинної вентиляції легень і датується він 1989 роком. Вжив його Т. Шаффер, який працював педіатром у Темпльському університеті (США), рятуючи недоношених дітей від смерті. На жаль, спроба успіхом не увінчалася, троє маленьких пацієнтів не вижили, але варто згадати, що смерті були викликані іншими причинами, а не самим диханням рідиною.

З того часу повністю вентилювати легені людини не наважувалися, але в 90-х роках пацієнти з важкою формою запалень були піддані частковій рідинній вентиляції. І тут легені заповнюються лише частково. На жаль, ефективність методу була спірною, тому що звичайна повітряна вентиляція працювала не гірше.

• Застосування у космонавтиці. За нинішнього рівня технологій, космонавт при польоті зазнає перевантажень, що досягають 10 g. Після цього порога неможливо зберегти не те щоб працездатність, а й свідомість. Та й навантаження на організм йде нерівномірно, а по точках опори, які при зануренні в рідину можна виключити - тиск поширюватиметься однаково по всіх точках організму. Цей принцип покладено основою проектування жорсткого скафандра Libelle, наповненого водою і дозволяє підвищити межу до 15–20 g, та й то через обмеження щільності тканин людини. А якщо не тільки занурити космонавта в рідину, але й заповнити нею легені, то для нього буде легко переносити екстремальні навантаження далеко за відміткою в 20 g. Не нескінченні, зрозуміло, але поріг буде дуже високий, якщо буде дотримана одна умова - рідина в легень і навколо тіла повинна дорівнювати за щільністю воді.

Зародження та розвиток рідинного дихання

Найперші експерименти датуються 60-ми роками минулого сторіччя. Першими випробували технологію рідинного дихання, що зароджується, лабораторні миші і щури, змушені дихати не повітрям, а солоним розчином, який був під тиском в 160 атмосфер. І вони дихали! Але була проблема, яка не дала їм вижити в такому середовищі довго – рідина не дозволяла відводити вуглекислий газ.

Але на цьому експерименти не припинились. Далі почали проводити дослідження органічних речовин, Чиї атоми водню замінювалися атомами фтору - так званих перфторвуглеводнів. Результати були набагато кращими, ніж у стародавньої та примітивної рідини, адже перфторвуглеводень інертний, не засвоюється організмом, чудово розчиняє кисень і водень. Але до досконалості було далеко і дослідження у цьому напрямі продовжились.

Нині самим найкращим досягненняму цій сфері є перфлуброн (комерційна назва – «Ліквівент»). Властивості цієї рідини вражаючі:

1. Альвеоли розкриваються краще при попаданні в легені цієї рідини і покращується газообмін.
2. Ця рідина може нести у 2 рази більше киснюпроти повітрям.
3. Низька температура кипіння дозволяє видаляти її з легких випарюванням.

Але наші легені не призначені для рідинного дихання. Якщо заповнювати їх перфлуброн повністю - буде потрібно мембранний оксигенатор, нагріваючий елемент і вентиляція повітрям. І не варто забувати, що ця суміш у 2 рази густіша за воду. Тому застосовують змішане вентилювання, при якому легені заповнюються рідиною лише на 40%.

Але чому ми можемо дихати рідиною? Все через вуглекислий газ, який дуже погано видаляється в рідинному середовищі. Людина вагою 70 кг повинна проганяти 5 л суміші через себе щохвилини, і це при спокійному стані. Тому, хоч наші легкі технічно здатні витягувати кисень із рідин, вони надто слабкі. Тож можна лише сподіватися на дослідження майбутнього.

Вода як повітря

Для того щоб нарешті з гордістю оголосити світові – «Тепер людина може дихати під водою!» - Вчені часом розробляли разючі пристрої. Так, у 1976 році біохіміки з Америки створили диво-пристрій, здатний регенерувати кисень з води та забезпечувати їм нирця. При достатній ємності батарей пірнальник міг перебувати і дихати на глибині практично нескінченно.

А почалося все з того, що вчені розпочали дослідження на основі того факту, що гемоглобін однаково добре доставляє повітря як із зябер, так і з легень. Ними була використана власна венозна кров, змішана з поліуретаном - її занурювали у воду і ця рідина поглинала кисень, щедро розчинений у воді. Далі кров була замінена спецматеріалом і в результаті вийшов прилад, що діяв як звичайні зябра будь-якої рибки. Доля винаходу така: його придбала якась компанія, витративши на це 1 мільйон доларів, і з того часу про прилад нічого не було чути. І у продаж, зрозуміло, він не надійшов.

Але не це є головною метоювчених. Їхня мрія не пристрій для дихання, вони хочуть навчити саму людину дихати рідиною. І спроби здійснити цю мрію не залишено досі. Так, один із НДІ Росії, наприклад, провів випробування з рідинного дихання на добровольці, що має вроджену патологію - відсутність гортані. А це означало, що у нього просто була відсутня реакція організму на рідину, при якій попадання найменшої краплі води на бронхи супроводжується стисненням глоткового кільця та задухою. Так як цього м'яза у нього просто не було, експеримент пройшов вдало. Йому залили в легку рідину, яку він перемішував протягом експерименту за допомогою рухів живота, після чого її спокійно та безпечно відкачали. Характерно, що сольовий склад рідини відповідав сольовому складу крові. Це можна вважати успіхом, і вчені стверджують, що незабаром знайдуть спосіб рідинного дихання. доступний людямбез патології.

То міф чи реальність?

Незважаючи на завзятість людини, що пристрасно бажає підкорити всі можливі довкілля, природа поки сама розпоряджається, де кому жити. На жаль, хоч би багато часу пішло на дослідження, скільки мільйонів не витратили - але навряд чи людині судилося дихати під водою так само добре, як і на суші. Люди та морські жителі, звичайно, мають чимало спільного, але відмінностей все-таки набагато більше. Людина-амфібія не винесла б умов океану, а якби зуміла пристосуватися - то дорога назад, на сушу, була б для неї закрита. І як із аквалангами водолази, так би на пляж виходили б у водних скафандрах люди-амфібії. І тому, щоб не говорили ентузіасти, вердикт вчених поки що твердий і невтішний - довга життєдіяльність людини під водою неможлива, проти матері-природи в цьому плані нерозумно і всі спроби рідинного дихання приречені на провал.

Але не варто сумувати. Хоч дно морське ніколи не стане для нас рідною домівкою, у нас є всі механізми організму та технічні можливості, щоб бути на ньому частими гостями. Тож чи варто про це сумувати? Адже ці середовища певною мірою вже підкорені людиною і тепер перед ним лежать прірви космічного простору.

І поки що можна з упевненістю сказати, що глибини океану стануть для нас чудовим робочим місцем. Але завзятість може призвести до дуже тонкої грані реального дихання під водою, варто лише працювати над розв'язанням цього завдання. А якою буде відповідь на питання, чи змінювати наземну цивілізацію на підводну, залежить тільки від самої людини.

У 90-ті в популярному фільмі «Безодня» Джеймса Кемерона серед інших чудес була показана рідина, в якій можна дихати. Мало хто знає, що в основі цього - радянські розробки. У 1988 року у Ленінграді група вчених створила рідина, у якій вільно дихали як миші, а й собаки.

Про те, щоб дихати під водою, люди мріяли ще з давніх-давен. Про таку можливість згадувалося у казках, у билинному епосі «Садко» та інших романах. Лікар та вчений Андрій Філіппенко за радянських часів провів перші успішні випробування техніки рідинного дихання.

Американці зайшли в глухий кут

Ксенія Якубовська, сайт: - Андрію Вікторовичу, невже можна дихати рідиною?

Рідинне дихання - це технологія, яка дозволяє отримувати кисень не з повітря, а із спеціальної рідини. Ідея вільно пересуватися, дихати під водою хвилювала уми багатьох вчених. Перші досліди провів у 60-х роках минулого століття голландський дослідник Йоганнес Кілстра. 1968-го він наочно показав, що ссавці можуть отримувати кисень з рідини. У його розчині миші могли дихати і навіть бігати.

Мій батько був офіцером першого інституту ВМФ, який займався кораблебудуванням та стратегією розвитку підводного флоту. Йому надійшло розпорядження від керівництва оцінити дослідження Кілстра. Він написав позитивний відгук. Я ще був школярем, але ідею запам'ятав. Коли я почав працювати старшим науковим співробітникомв НДІ Рятування та підводних технологій Вунц ВМФ ВМА, я порушив цю тему. Завдання було цікавим, і мені дозволили займатися дослідженням поширення газів в організмі людини в умовах підвищеного тиску. То справді був 1979 рік.

- А світові дослідження на той час не просунулися у цьому напрямі?

Перші досліди були на мишах у тих країнах, які займалися атомною зброєю, могли працювати з високими енергіями Потрібні були грамотні фахівці, величезні гроші та спеціалізоване обладнання. У нас у Ленінграді це все було. Технологією рідинного дихання займалася група із 1500 осіб. Американці пішли тупиковим шляхом. Вони, наприклад, заповнювали лише одне легке водою, насиченою киснем. Були в них і системи вентиляції легень, тобто людина самостійно не могла дихати рідиною, їй потрібно було допомагати. Складно уявити підводника з апаратом штучної вентиляції легень.

Досягти Марса за тиждень

– Навіщо людям взагалі дихати рідиною?

Тут є відразу кілька можливих застосувань - при рятувальних операціяхпід водою, підводної археології, польотах у космос, у медицині. Під водою людина відчуває тиск, оскільки середовище у 800 разів щільніше за повітря. Воно зростає однією атмосферу приблизно кожні 10 метрів глибини. Якщо водолаз швидко спливає, то гази, розчинені у крові, починають закипати як бульбашок, виникає кесонна хвороба.

При рідинному диханні розчин не містить газів, це чиста суміш. Тобто, тривала декомпресія не потрібна. При цьому тиск зовні та всередині також порівнюється. Коли ми проводили дослідження, то створювали в барокамері тиск, подібний до глибини 700, 800, 900 і 1000 метрів, імітували вільне спливання. Тварини абсолютно нормально переносили перепади температури та тиску.

З такою рідиною політ на Марс міг би займати тиждень, тому що тіло легко переносило б навантаження і прискорення, а політ на Місяць коштував би, як поїздка на Гаваї. У медицині застосування рідинного дихання могло б рятувати недоношених немовлят, а також допомагати при серйозних захворюваннях легень у дорослих.

Косметика цікавіша за науку

- Коли вам вдалося досягти успіху?

На початку 80-х. Я зрозумів, що в американців нічого не вийшло через рідину. Якщо траплялася хоч якась домішка, то дихати було неможливо. Ми з хіміками кілька років досягали ідеальної якості. І щойно досягли його, то мишки вільно задихали, а потім і собаки. Вони спокійно перебували у цій рідині протягом двох годин, реагували на голос. І після випробувань почувалися чудово, давали потомство і жили ще дуже довго. Пізніше я показував нашу рідину в Англії, США та Німеччині. Фахівці не могли зрозуміти, як нам удалося створити такий унікальний чистий склад.

1988 року фільм про наші успішні випробування демонстрували на закритих показах різним начальникам: керівникам академії наук, академії медичних наук, держкомітету з науки та техніки, міноборони. За планом, вже 1991 року мали зробити волонтерські перші випробування. Проте відомі історичні подіїперешкодили. Усі програми згорнули, дослідження – закрили, а людей скоротили.

– Іноземці не пропонували вам попрацювати над цим у них?

Звісно, ​​пропонували. Але мені таки хотілося, щоб ми стали першими в цій справі. Зрештою, у мене та мої дослідження країна вклала чимало коштів. І віддавати свою роботу іншим не хотілося. Та й коли я подивився на їхній рівень досліджень, що зрозумів, що вони безнадійно відстали. Потрібно було спочатку дотягувати їх фахівців до нашого рівня, знову працювати над створенням рідини ідеальної якості.

- Джеймс Кемерон показав рідинне дихання у своєму фільмі. Цікаво, чи він знав про радянські розробки?

Звичайно! Понад те, бачив наш фільм. Коли я почав виїжджати за кордон, американські колеги несподівано передали його номер телефону і сказали, що він розшукує мене. Я подумав, що треба спершу спробувати з нашими кінематографістами поговорити. Пропонував ідею Ленфільму в Москві, але наші не зацікавилися.

Нині ми на науку витрачаємо 1% ВВП (Ізраїль – 5%). Це не найцікавіша сфера для нашої країни. У Росію ввозять компоненти для косметики щорічно на 15 млрд доларів. За світовими оцінками, земна цивілізація, в принципі, витрачає на косметику більше, ніж на космічні дослідженнята термоядерні. Цивілізація хоче, щоб ми себе прикрашали, співали та танцювали. Авторське право на музику – все життя, а на науковий патент – всього 10 років. Не треба дивуватися, що немає рідинного дихання.

До того ж наші закони не дозволять проводити дослідження на людях. Юридично все це дуже складно. Сама людина на собі, звісно, ​​може провести. Однак усіх, хто в цей момент буде поряд, можна посадити. При цьому випробування нових препаратів у нас проводять на людях більше, ніж у Китаї.

Якби було можна, то за три місяці люди вже змогли б дихати у воді. Думаю, в Китаї чи Індії досягнуто успіху, оскільки мають більш лояльні закони.

Життя на нашій планеті зародилося, мабуть, у воді - в середовищі, де запаси кисню дуже мізерні. При атмосферному тискувміст кисню в повітрі на рівні моря становить 200 мілілітрів на літр, а в літрі поверхневого шару води розчинено менше семи мілілітрів кисню.

Перші жителі нашої планети, пристосувавшись до водного середовища, дихали зябрами, призначення яких екстрагувати максимальну кількість кисню з води.

У ході еволюції тварини освоїли багату на кисень атмосферу суші і почали дихати легкими. Функції дихальних органів залишилися незмінними.

Як у легенях, так і в зябрах кисень через тонкі мембрани проникає з довкілляу кровоносні судини, а вуглекислий газ викидається з крові у навколишнє середовище. Отже, і в зябрах і в легенях протікають одні й самі процеси. Звідси виникає питання: чи змогла б тварина з легкими дихати у водному середовищі, якби в ній містилася достатня кількість кисню?

Відповідь на це питання заслуговує на увагу з кількох причин. По-перше, ми змогли б дізнатися, чому дихальні органиСухопутні тварини так відрізняються за будовою від відповідних органів водних тварин.

Крім того, відповідь на це питання має і суто практичний інтерес. Якби спеціально підготовлена ​​людина змогла дихати у водному середовищі, то це полегшило б і освоєння глибин океану та подорожі до далеких планет. Все це і послужило підставою для постановки низки експериментів з вивчення можливості дихання сухопутних ссавців водою.

Проблеми при диханні водою

Експерименти проводились у лабораторіях Нідерландів та США. Дихання водою пов'язане із двома основними проблемами. Про одну вже йшлося: при звичайному атмосферному тиску у воді розчинено надто мало кисню.

Друга проблема полягає в тому, що вода і кров – рідини з дуже різними. фізіологічними властивостями. При «вдиху» вода може пошкодити тканини легень і викликати фатальні зміни обсягу і складу рідин, що знаходяться в організмі.

Припустимо, ми приготували спеціальний ізотонічний розчин, де склад солей такий самий, як у плазмі крові. Під великим тиском розчин насичують киснем (його концентрація приблизно така сама, як у повітрі). Чи зможе тварина дихати таким розчином?

Перші подібні експерименти було проведено у Лейденському університеті. Через шлюз, подібний до рятувального шлюпу підводного човна, мишей вводили в камеру, заповнену спеціально підготовленим розчином, і який під тиском був введений кисень. Через прозорі стіни камери можна було спостерігати за поведінкою мишей.

У перші кілька хвилин тварини намагалися вибратися на поверхню, але їм заважала дротяна сітка. Після перших хвилювань миші заспокоювалися і, здавалося, не дуже страждали у подібній ситуації. Вони здійснювали повільні, ритмічні дихальні рухи, мабуть, вдихаючи та видихаючи рідину. Деякі з них прожили в таких умовах багато годин.

Головна труднощі дихання водою

Після низки дослідів стало ясно, що вирішальним фактором, що визначає тривалість життя мишей, є не брак кисню (який міг бути введений у розчин у будь-якій потрібній кількості простим підвищенням його парціального тиску), а труднощі виділення з організму вуглекислого газу необхідною мірою.

Миша, що прожила саме довгий час- 18 годин, - знаходилася в розчині, до якого було додано невелику кількість органічного буфера, трис(оксиметил)амінометану. Останній зводить до мінімуму несприятливий ефект накопичення вуглекислого газу організмі тварин. Зниження температури розчину до 20°С (приблизно половина нормальної температури тіла миші) також сприяло продовженню життя.

У даному випадкуце зумовлювалося загальним уповільненням процесів обміну речовин.

Зазвичай в літрі повітря, що видихається, міститься 50 мілілітрів вуглекислого газу. За інших рівних умов (температура, парціальний тиск вуглекислого газу) в одному літрі сольового розчину, ідентичного за своїм сольовим складом крові, розчиняється лише 30 мілілітрів цього газу.

Отже, щоб виділити необхідну кількість вуглекислого газу, тварина повинна вдихати води вдвічі більше, ніж повітря. (А для прокачування рідини через бронхіальні судини потрібно в 36 разів більше енергії, оскільки в'язкість води в 36 разів перевищує в'язкість повітря.)

Звідси очевидно, що навіть за відсутності турбулентного руху рідини у легенях для дихання водою необхідно у 60 разів більше енергії, ніж для дихання повітрям.

Тому немає нічого дивного в тому, що піддослідні тварини поступово слабшали, а потім – внаслідок виснаження та накопичення в організмі вуглекислого газу – дихання припинялося.

Результати експерименту

На підставі проведених дослідів не можна було судити про те, яка кількість кисню надходить у легені, наскільки насичена ним артеріальна кров і який ступінь накопичення у крові тварин вуглекислого газу. Поступово ми підійшли до серії досконаліших експериментів.

Вони проводилися на собаках у великій камері, забезпеченій додатковим обладнанням. Камера наповнювалася повітрям під тиском 5 атмосфер. Тут же знаходилася ванна з сольовим розчином, насиченим киснем. У неї занурювали піддослідну тварину. Перед експериментом, щоб знизити загальну потребу організму в кисні, собак анестезували та охолоджували до 32°С.

Під час занурення собака здійснювала бурхливі дихальні рухи. Струмінь води, що піднімаються з поверхні, ясно показували, що вона прокачувала розчин через легені. Після експерименту собаку витягували з ванни, видаляли з легенів воду і знову наповнювали їх повітрям. З шести тварин, які зазнали випробування, одне вижило. Собака дихав у воді 24 хвилини.

Результати експерименту можна сформулювати наступним чином: певних умовтварини, які дихають повітрям протягом обмеженого проміжку часу можуть дихати водою. Головний недолікводного дихання – накопичення вуглекислого газу в організмі.

Під час досвіду тиск крові собаки, що вижив, був дещо меншим за нормальний, але залишався постійним; пульс і дихання були повільними, але рівномірними, артеріальна кров насичена киснем. Вміст вуглекислого газу в крові поступово збільшувався.

Це означало, що бурхлива дихальна діяльністьсобаки була недостатньою для видалення необхідних кількостейвуглекислого газу з організму

Нова серія дослідів дихання водою

У Нью-Йоркському державному університетія продовжив роботу спільно з Германом Рааном, Едвардом X. Ланфіром та Чарльзом В. Паганеллі. У нової серіїДослідів були застосовані прилади, що дозволили отримати конкретні дані щодо газообміну, що відбувається в легенях собаки при диханні рідиною. Як і раніше, тварини дихали сольовим розчином, насиченим киснем під тиском 5 атмосфер.

Газовий склад рідини, що вдихається і видихається визначали на вході і виході розчину з легких собак. Насичена киснем рідина потрапляла в організм собаки, що знаходиться під наркозом, через гумову трубку, вставлену в трахею. Потік регулювався клапанним насосом.

При кожному вдиху розчин під дією сили тяжіння стікав у легені, а при видиху рідина за таким же принципом надходила до спеціального приймача. Кількість кисню, поглиненого в легенях, і кількість виділеного вуглекислого газу визначали як різницю відповідних величин рівних обсягахвдихається і видихається рідини.

Тварин не охолоджували. Виявилося, що в цих умовах собака екстрагує приблизно таку ж кількість кисню з води, як завжди з повітря. Як і слід очікувати, тварини не видихали достатньої кількості вуглекислого газу, тому вміст його в крові поступово збільшувався.

Після закінчення експерименту, тривалість якого сягала сорока п'яти хвилин, воду з легенів собаки видаляли через спеціальний отвір у трахеї. Легкі продували кількома порціями повітря. Додаткових процедурз «оживлення» не проводили. Шість із шістнадцяти собак перенесли експеримент без видимих ​​наслідків.

Взаємодія трьох елементів

Дихання і риб і ссавців засноване на складній взаємодіїтрьох елементів:

1) потреби організму в газообміні,

2) фізичних властивостейнавколишнього середовища та

3) будови органів дихання.

Щоб піднятися вище суто інтуїтивної оцінки значення будови органів у процесі пристосування, необхідно точно розуміти всі ці взаємодії. Слід, очевидно, порушити такі питання. Як молекула кисню потрапляє із довкілля у кров? Який її точний шлях? Відповісти на ці питання значно складніше, ніж можна припустити.

При розширенні грудної клітки у легені тварини потрапляє повітря (або вода). Що ж відбувається з рідиною, що потрапила до прикордонних повітряних мішечок легень? Розглянемо це явище простому прикладі.

Якщо в частково заповнений водою шприц повільно вводити через голку невелику кількість чорнила, то вони спочатку утворюють тоненьку цівку в центрі судини. Після припинення «вдиху» чорнило поступово поширюється по всьому об'єму води.

Якщо ж чорнило вводити швидко, щоб потік був турбулентним, змішування відбудеться, звичайно, набагато швидше. На підставі отриманих даних, а також враховуючи розмір бронхіальних трубок, можна зробити висновок, що потік повітря або води, що вдихається, входить у повітряні мішечки повільно, без турбулентності.

Отже, можна припустити, що при вдиху свіжого повітря(або води) молекули кисню спочатку зосередяться у центрі повітряних мішечків (альвеол). Тепер їм доведеться подолати через дифузію значні відстані, перш ніж вони досягнуть стінок, через які потраплять у кров.

Ці відстані у багато разів більші за товщину мембран, що відокремлюють у легких повітря від крові. Якщо вдихається повітря, це не має великого значення: кисень розподіляється рівномірно по всій альвеолі за мільйонні частки секунди.

Швидкість поширення газів у воді у 6 тисяч разів менша, ніж у повітрі. Тому при диханні водою виникає різниця парціальних тисківкисню в центральній та периферійній областях. Внаслідок малої швидкості дифузії газів тиск кисню в центрі альвеоли з кожним циклом дихання стає вищим, ніж у стінок. Концентрація ж вуглекислого газу, що з крові, більше в стінок альвеоли, ніж у центрі.

Газообмін у легенях

Такі теоретичні передумови виникли виходячи з вивчення газового складурідини, що видихається під час експериментів на собаках. Воду, що з легких собаки, збирали в довгу трубку.

При цьому виявилося, що в першій порції води, яка, мабуть, надійшла з центральної частини альвеол, кисню більше, ніж в останній, що надійшла від стінок. При диханні собак у повітряному середовищівідчутної різниці у складах першої та останньої порцій видихуваного повітря не спостерігалося.

Цікаво відзначити, що газообмін, що відбувається у легенях собаки при диханні водою, дуже нагадує процес, що протікає у простій краплі води, коли на її поверхні здійснюється обмін: кисень - вуглекислий газ. На підставі такої аналогії була побудована математична модель легень, а як функціональна одиниця обрана сфера з діаметром приблизно в один міліметр.

Розрахунок показав, що легені складають близько півмільйона таких сферичних газообмінних осередків, передача газу в яких здійснюється лише дифузією. Обчислена кількість та розмір цих осередків близько збігаються з кількістю та розміром певних структур легень, званих «первинними часточками» (лобулями).

Очевидно, ці часточки є головними функціональними одиницями легких. Аналогічно — із залученням анатомічних даних — можна побудувати математичну модель зябер риб, первинні газообмінні одиниці яких матимуть відповідно іншу форму.

Побудова математичних моделейдозволило провести чітку грань між органами дихання ссавців та риб. Виявляється, головне полягає в геометричній структурі дихальних осередків. Це стає особливо очевидним при дослідженні залежності, яка зв'язує потребу риби в газообміні, а властивості довкілля з формою органів дихання риб.

В рівняння, що виражає цю залежність, Входять такі величини, як доступність кисню, тобто його концентрація, швидкість дифузії та розчинність у навколишньому тваринному середовищі.

Об'єм повітря або води, що вдихається, число і розмір газообмінних осередків, кількість кисню, що поглинається ними, і, нарешті, тиск кисню в артеріальній крові. Припустимо, що риби мають як органи дихання не зябра, а легені.

Підставивши в рівняння реальні дані газообміну, що протікає при диханні риби, ми виявимо, що риба з легкими не зможе жити у воді, оскільки розрахунок показує повну відсутність кисню в артеріальній крові моделі риби.

Отже, припущення була помилка, а саме: обрана форма газообмінного осередку виявилася неправильною. Риби живуть у воді завдяки зябрам, що складаються з плоских, тонких, щільно упакованих платівок. У такій структурі – на відміну від сферичних осередків легень – не виникає проблеми дифузії газів.

Тварина з органами дихання, подібними до легких, може вижити у воді тільки в тому випадку, якщо потреба його організму в кисні вкрай мала. Як приклад назвемо голотурію (морський огірок).

Зябра дають рибам можливість жити у воді, і ці ж зябра не дозволяють їм існувати поза водою. На повітрі вони руйнуються під впливом сили тяжіння. Поверхневий натяг на межі повітря - вода викликає злипання щільно упакованих зябрових платівок.

Загальна площа зябер, доступна для газообміну, зменшується настільки, що риба не може дихати, незважаючи на велику кількість кисню в повітрі. Альвеоли легень захищаються від руйнування, по-перше, грудною клітиною, по-друге, що виділяється в легенях змочуючим агентом, який значно зменшує поверхневий натяг.

Дихання ссавців у воді

Вивчення процесів дихання ссавців у воді дало таким чином нові відомості про основні принципи дихання взагалі. З іншого боку, виникло реальне припущення, що людина зможе без шкідливих наслідків обмежений часдихати рідиною. Це дозволить водолазам спускатися на значно більші глибини океану, ніж зараз.

Головна небезпека глибоководного занурення пов'язана із тиском води на грудну клітинута легкі. В результаті в легенях підвищується тиск газів, і частина газів потрапляє у кров, що призводить до серйозних наслідків. При високих тискахбільшість газів токсичні для організму.

Так, азот, що потрапляє в кров водолаза, викликає інтоксикацію вже на глибині 30 метрів і практично виводить його з ладу на глибині 90 метрів завдяки азотному наркозу, що виникає. (Ця проблема може бути вирішена використанням рідкісних газів, таких як гелій, які не токсичні навіть при дуже високих концентраціях.)

Крім того, якщо водолаз повертається надто швидко з глибини на поверхню, гази, розчинені в крові та тканинах, виділяються у вигляді бульбашок, викликаючи кесонну хворобу.

Цієї небезпеки можна уникнути, якщо водолаз дихатиме не повітрям, а рідиною, збагаченою киснем. Рідина в легенях витримає значний зовнішній тиск, а об'єм її при цьому практично не зміниться. У таких умовах водолаз, опускаючись на глибину в кілька сотень метрів, зможе швидко, без жодних наслідків повернутися на поверхню.

На доказ того, що кесонна хвороба не виникає при диханні водою, у моїй лабораторії було проведено наступні досліди. В експериментах з мишею, яка дихала рідиною, тиск 30 атмосфер протягом трьох секунд доводили до однієї атмосфери. Ознак захворювання немає. Такий ступінь зміни тиску еквівалентний ефекту підйому з глибини 910 метрів зі швидкістю 1 100 кілометрів на годину.

Людина може дихати водою

Дихання рідиною може стати в нагоді людині під час майбутніх подорожей у космос. При поверненні з далеких планет, наприклад з Юпітера, виникне потреба у величезних прискореннях, що дозволяють вийти із зони тяжіння планети. Ці прискорення значно більш тогощо може винести організм людини, особливо легко уразливі легені.

Але ті ж навантаження стануть цілком допустимими, якщо легені будуть заповнені рідиною, а тіло космонавта занурене в рідину із щільністю, рівної щільностікрові, подібно до того, як плід занурений в амніотичну рідину материнської утроби.

Італійські фізіологи Рудольф Маргаріа, Т. Гволтеротті та Д. Спінеллі в 1958 ставили такий досвід. Сталевий циліндр, в якому знаходилися вагітні щури, кидали з різних висотна свинцеву опору. Метою експерименту було перевірити, чи виживе плід в умовах різкого гальмуванняі поштовх при приземленні. Швидкість гальмування обчислювали глибиною вдавлювання циліндра в свинцеву основу.

Самі тварини під час досвіду негайно гинули. Розтин показували значне пошкодження легень. Проте звільнені хірургічним шляхом ембріони були живими та розвивалися нормально. Плід, захищений утробною рідиною, здатний перенести негативні прискорення до 10 тисяч g.

Після експериментів, які показали, що сухопутні тварини можуть дихати рідиною, резонно припустити таку можливість для людини. В даний час ми маємо деякі прямі докази на користь цього припущення. Так, наприклад, нами використовується зараз новий методлікування деяких захворювань легень.

Метод полягає у промиванні одного легкого сольовим розчином, що видаляє патологічні виділення з альвеол та бронхів. Друга легка дихає при цьому газоподібним киснем.

Успішне здійснення цієї операції надихнуло нас поставити експеримент, який добровільно зголосився мужній водолаз — глибинник Френсіс Д. Фалейчик.

Під наркозом у його трахею було запроваджено подвійний катетер, кожна трубка якого доходила до легенів. При нормальній температурітіла повітря в одній легені замінили 0,9-відсотковим розчином кухонної солі. «Дихальний цикл» полягав у веденні сольового розчину в легке та подальше видалення його.

Цикл був повторений сім разів, причому для кожного вдиху брали 500 мілілітрів розчину. Фалейчик, що знаходився протягом усієї процедури в повній свідомості, Розповів, що він не помітив значної різниці між легким, що дихає повітрям, і легким, що дихає водою. Він не відчував також неприємних відчуттівпри вході та виході потоку рідини з легкого.

Звичайно, цей досвід ще дуже далекий від спроби здійснити процес дихання обома легкими у воді, але він показав, що заповнення легень людини сольовим розчином, якщо процедура виконана правильно, не викликає серйозних руйнувань тканин і не робить неприємних відчуттів.

Найважча проблема дихання водою

Ймовірно, найважча проблема, яку має бути вирішена, пов'язана з виділенням з легких вуглекислого газу при диханні водою. Як ми вже говорили, в'язкість води приблизно в 36-40 разів більша за в'язкість повітря. Це означає, що легені прокачуватимуть воду, принаймні в сорок разів повільніше, ніж повітря.

Іншими словами, здоровий молодий водолаз, здатний вдихати 200 літрів повітря за хвилину, зможе вдихнути за хвилину всього 5 літрів води. Цілком очевидно, що при такому диханні вуглекислий газ не виділятиметься в достатню кількістьнавіть якщо людина повністю занурена у воду.

Чи можна вирішити цю проблему використанням середовища, в якому вуглекислий газ розчиняється краще, ніж у воді? У деяких зріджених синтетичних фтороуглеродах вуглекислого газу розчиняється, наприклад, утричі більше, ніж у воді, а кисню – у тридцять разів. Леланд С. Кларк і Франк Голлан показали, що миша може жити в рідкому фтористому вуглеці, що містить кисень при атмосферному тиску.

У фтористому вуглеці міститься не тільки більше кисню, ніж у воді, але в цьому середовищі в чотири рази вище і швидкість дифузії газу. Однак і тут, як і раніше, залишається каменем спотикання мала пропускна здатність рідини через легені: фторвуглеці мають ще більшу в'язкість, ніж сольовий розчин.

Переклад з англійської Н. Познанської.

Фокусник-ілюзіоніст Гаррі Гудіні прославився своїм умінням затримувати подих на три хвилини. Але сьогодні досвідчені дайвери можуть утримувати подих на десять, п'ятнадцять і навіть двадцять хвилин. Як дайвери це роблять і як тренуватися, щоб затримати дихання на довгий термін?

Мій кращий результатпо затримці дихання у статичному становищі взагалі вражає, гадаю, він близько 5,5 хвилин. Марк Хелі, серфер

Здається, такий результат просто нереальний, а Хелі просто скромничає. Хтось скаже, що затримати дихання на такий термін просто неможливо, але це не так для людей, які практикують «статичне апное».

Це спортивна дисципліна, в якій дайвер затримує дихання та «зависає» під водою без руху настільки довго, наскільки це можливо. Так от, для таких дайверів п'ять із половиною хвилин — справді невелике досягнення.

У 2001 році знаменитий фрідайвер Мартін Степанек затримав подих на вісім хвилин шість секунд. Його рекорд протримався три роки, до червня 2004 року, коли фрідайвер Том Сієтас підвищив планку на 41 секунду. найкращим часомпід водою 8:47.

Цей рекорд був побитий вісім разів (п'ять із них самим Томом Сієтасом), але найвражаючіший час на сьогодні належить французькому фрідайверу Стефану Міфсуду. 2009 року Міфсуд провів під водою 11 хвилин 35 секунд.

Що таке статичне апное

Статичне апное - це єдина дисципліна у фрідайвінгу, яка вимірюється за часом, але є чистим проявом цього виду спорту, його основою. Тривала затримка дихання важлива для решти дисциплін фрідайвінгу, як у басейні, так і у відкритій воді.

Фрідайвер, який виступає в дисципліні «Динаміка в ластах», на змаганнях у Лондоні, 2009 рік

Фрідайвери мають різні дисципліни, такі як «динаміка в ластах» або без, коли дайверу треба якнайдалі пропливти під водою, або «без обмежень» - найскладніша дисципліна, в якій дайвер занурюється за допомогою візка так глибоко, як може, а потім за допомогою кулі спливає назад.

Але й та, й інша дисципліни засновані на апное - вмінні якомога довше протриматися без повітря.

Зміни в організмі

Кисень, який ви вдихаєте, надходить у кров і доставляється до різних тканин тіла, де трансформується в енергію. Наприкінці цього процесу утворюється CO2, який надходить назад у легені та виводиться з організму з видихом.

Коли ви затримуєте дихання, кисень також перетворюється на CO2, але йому нема куди виходити. Він циркулює за вашими венами, окислюючи кров і подаючи сигнали організму, що настав час вдихнути. Спочатку це легкі, а потім - сильні і болючі спазми діафрагми.

Фрідайвери витрачають роки тренувань, щоб прокачати затримку дихання, і у процесі поступово змінюється їхня фізіологія. Кров фрідайверів окислюється повільніше, ніж кров звичайних людей, які все життя вдихають та видихають рефлекторно.

Активація симпатичної нервової системизмушує їх периферичні кровоносні судини скорочуватися після того, як вони перестали дихати. Кров, багата на кисень, зберігається в тілі і перенаправляється від кінцівок до найважливіших органів, в основному, до серця і мозку.

Деякі фрідайвери також практикують медитацію, щоб заспокоїти серце. Вони уповільнюють природні ритми, і кисень повільніше перетворюється на вуглекислий газ.

Медитація надає заспокійливий ефект і на розум теж, тому що основна складність у затримці дихання полягає в свідомості. Ви повинні знати, що ваше тіло може існувати на кисні, який вже є і успішно ігнорувати потребу організму вдихнути.

На це потрібні роки тренувань, але є й інші. швидкі способидля затримки дихання.

«Щічне накачування» та гіпервентиляція

Є спосіб, який дайвери називають особистим «сховищем газу» або «щечним накачуванням». Його давним-давно придумали рибалки-пірначі. Спосіб включає найбільш глибоке дихання, з використанням м'язів рота і глотки для збільшення запасів повітря.

Людина повністю наповнює легені повітрям, після чого за допомогою м'язів глотки перекриває доступ, щоб повітря не виходило. Після цього він набирає повітря в рот і при закритті рота за допомогою м'язів щік вштовхує додаткове повітря в легені. Повторивши таке дихання 50 разів, дайвер може збільшити запас легенів на три літри.

У 2003 році провели дослідження щодо вимірювання ємності легень у дайверів, і отримали такі результати: «щічна накачування» збільшує об'єм легень з 9.28 літрів до 11.02.

Місткість легень також може відрізнятися залежно від людини. Приблизний обсяг легень жінки становить чотири літри, чоловіки – шість, але може бути й більше. Наприклад, відомий фрідайвер Герберт Ніч мав об'єм легких 14 літрів.

Є ще один спосіб – гіпервентиляція легеньчасто використовують дайвери. Цей спосіб дозволяє позбавити організм вуглекислого газу і наповнити тіло киснем. Найбільш екстремальна версія цієї техніки включає дихання тільки киснем за 30 хвилин до занурення.

У повітрі міститься лише 21% кисню, отже, якщо дихати атмосферним повітрямПеред зануренням, кисню в організмі буде менше, ніж якщо вдихати чистий кисень.

Саме ця техніка дозволила фокуснику Девіду Блейну побити світовий рекорд із затримки дихання у 2008 році, протримавшись без повітря 17 хвилин та 4 секунди. За її допомогою Стіг Северинесен побив цей рекорд у 2012 році з часом 22 хвилини.

На відміну від "статичного апное", в якому не дозволяється дихати чистим киснемПеред зануренням, Книга рекордів Гіннеса не така сувора, тому рекорд у 22 хвилини зараз вважається першим у світі.

Небезпеки апное

Але всі ці техніки та тренування по-своєму небезпечні. Тривала затримка дихання та кисневе голодування організму може погано позначитися на здоров'ї, а гіпервентиляція може призвести до втрати свідомості та інших ризиків. Що стосується методу щічного накачування, від цього може статися розрив легень.

І з цієї причини фрідайвери не проводять тренування поодинці, лише під наглядом. Навіть коли вони перебувають у неглибокій воді, оскільки немає різниці, на якій глибині ти перебуваєш, якщо знепритомнів.

Так що, якщо ви вирішили потренуватися затримувати дихання, краще не робіть цього на самоті, мало що може статися.