Из глубины веков и вод - Линде_ Бреттшнейдер Г. (е книги .txt) 📗
Один английский ученый, экспериментатор, приоткрыл завесу над тайной тех сил, во власти которых оказывается погруженное в воду человеческое тело. Это был Роберт Бойль, занимавшийся в 1670 году изучением реакции животных на изменение давления. Он помещал их в компрессионную камеру, в которой искусственным путем создавал нужное давление. Однажды после декомпрессии гадюки он увидел в ее глазу крошечный пузырек – верный симптом опасного заболевания – газовой эмболии. Он еще не знал тогда, что это был пузырек азота.
Роберт Бойль, сам того не подозревая, открыл причину страшной кессонной болезни, которая поражает водолазов параличом или убивает их. Но еще два долгих столетия пришлось ожидать водолазам, пока наука смогла, наконец, объяснить сущность этого открытия.
Французский ученый Поль Берт, детально исследовав это явление, констатировал: «Давление действует на живой организм не непосредственно как физическая сила, а как фактор, вызывающий химические изменения: при перемене давления нарушается нормальное содержание кислорода в крови, причем недостаток кислорода ведет к асфиксии, а избыток – к интоксикации». Важнейшее открытие Берта состояло в том, что он установил, какое действие оказывает на организм кислород, вдыхаемый под повышенным давлением. Наконец-то были объяснены причины кессонной болезни, которой так подвержены водолазы. При погружении давление воды увеличивается на одну атмосферу на каждые десять метров. При увеличении глубины погружения и длительности пребывания, под водой вдыхаемые газы во все больших количествах растворяются в крови и тканях. Когда давление ослабевает, газы освобождаются. Если декомпрессия происходит слишком быстро, в крови образуются пузырьки газа. Крупные пузырьки могут нарушить работу сердечных клапанов, мелкие – попасть в коронарные сосуды или в капилляры головного мозга и вызвать их закупорку. Это заболевание, называемое газовой эмболией, в большинстве случаев ведет к длительным поражениям организма, а нередко и к смерти. Так как почти все автономные ныряльщики пользуются для дыхания сжатым воздухом, то есть обычной смесью кислорода и азота, главным их врагом является азот.
Теперь в снаряжение каждой глубоководной экспедиции обязательно входит рекомпрессионная камера. Если у какого-нибудь водолаза появляются симптомы кессонной болезни, его помещают в рекомпрессионную камеру и постепенно повышают в ней давление, пока оно не сравняется с тем давлением, какому водолаз подвергался на глубине. Затем давление медленно понижают. Водолаз как бы всплывает на поверхность, соблюдая сроки декомпрессии. Растворенный в крови азот улетучивается.
Глубинное опьянение
Итак, злейший враг автономных ныряльщиков стал известен. Более того, были найдены средства защиты от него. Эта победа вдохновила подводников – и не только любителей острых ощущений или искателей славы, но и людей с душой подлинных исследователей – на новые дерзания: погружение в океанскую бездну на рекордную глубину.
В авторизованной биографии профессора Огюста Пикара «Путешествия в необычные просторы» Тильгенкамп рассказывает об одной из таких попыток установить рекорд: «В 1953 году спортсмен Хоуп Рут из Флориды задумал нырнуть на глубину 120 метров. Он хорошо подготовился к погружению и, конечно, представлял себе, какие опасности могут его ожидать. Толпа приглашенных журналистов взволнованно следила за осуществлением дерзкой попытки пловца достигнуть предела физических возможностей человека. Сквозь прозрачную воду отчетливо виднелся движущийся вдоль лотлиня силуэт. Рут быстро шел вниз. Через короткое время его фигура растаяла в водной толще. Но напрасно ждали зрители его возвращения. Ультразвуковое зондирование давало возможность следить за погружением. Дойдя до глубины 120 метров, водолаз помедлил секунду, однако назад не повернул, а, к всеобщему изумлению и ужасу, продолжал погружение и шел все ниже и ниже, пока зонд не перестал посылать эхосигналы».
Что же произошло? Может быть, высокое давление опьянило отчаянного пловца и, потеряв способность ориентироваться, он перепутал «верх» и «низ»? Этот трагический финал не отпугнул смельчаков. Многие из них поплатились жизнью за свою смелость. В том числе и друг Кусто Морис Фарг. Кусто так описывает этот случай:
«Осенью мы приступили к новой серии глубоководных погружений, на этот раз глубины уже превышали пятьдесят саженей. Решили нырять, привязав к поясу канат; на поверхности дежурил напарник в полном снаряжении, готовый в любой момент нырнуть на помощь.
Первым нырнул опытный мастер этого дела Морис Фарг. Канат регулярно передавал нам успокоительный сигнал: «Tout va bien» («Все в порядке»). Внезапно сигналы прекратились. Нас пронизала острая тревога. Напарник Фарга Жан Пинар немедленно ринулся вниз, а мы тем временем подтянули Мориса до отметки сто пятьдесят футов, где они должны были встретиться. Пинар столкнулся с бесчувственным телом друга и с ужасом обнаружил, что мундштук Фарга болтается у него на груди.
Двенадцать часов бились мы, стараясь оживить Фарга, но он был безвозвратно мертв. Глубинное опьянение вырвало мундштук у Мориса изо рта и погубило его. Вытянув канат, мы обнаружили его подпись на дощечке, привязанной на глубине трехсот девяноста шести футов. Фарг заплатил своей жизнью, перекрыв наше лучшее достижение на сто футов. Иначе говоря, он побывал глубже любого водолаза, работающего с воздухом обычного состава…»* (Цитируется по переводу Л. Жданова – Ж.-И. Кусто и Ф. Дюма «В мире безмолвия», М, 1957. (Прим, перев.)).
Гелий ставит рекорды
Все снова и снова повторяется загадочное явление, прозванное ныряльщиками «глубинным опьянением»: при погружении на водолаза вдруг нападает приступ какой-то буйной веселости, сознание его затуманивается, словно у пьяного. Это ощущение может появиться у подводного пловца на глубине уже сорока метров, а с увеличением глубины радостное настроение растет и переходит в опьянение. В какой момент находит на водолаза это состояние и подвержен ли он ему вообще? Это зависит от конституции данного индивидуума. Никаких водолазных таблиц, обозначающих границы глубинного опьянения, не существует. Если ныряльщик в радостном возбуждении теряет самоконтроль и продолжает спуск, то экстаз вскоре сменяется бессознательным состоянием. Если же он вовремя осознает опасность и покинет зону глубины, опьянение тут же исчезнет без всяких последствий.
Раньше полагали, что это явление вызывает азот, содержащийся в атмосферном – а значит, и в сжатом – воздухе. Сегодня науке уже известно, что азот не обладает наркотическими свойствами, что опьянение и потерю сознания вызывает углекислота. В выдыхаемом воздухе содержится четыре-пять процентов углекислоты. С усилением дыхания ее содержание возрастает. Всякий газ при увеличении глубины сжимается, и поэтому при погружении человек вдыхает больше газовой смеси, чем на поверхности, причем вязкость смеси возрастает, в результате чего увеличивается ее коэффициент трения. Это ведет к тому, что дыхание становится интенсивнее, и количество выделяемой углекислоты растет. Но если азот вдыхаемого воздуха заменить каким-нибудь более легким газом, то коэффициент трения газовой смеси уменьшится и понизится нагрузка на дыхательные мышцы. Самым легким газом является, как известно, водород. Но в смеси с кислородом он образует взрывчатый гремучий газ. Поэтому теперь азот заменяют гелием – также очень легким газом.
'Свободный' ныряльщик в резиновом костюме держит в руках водонепроницаемый аппарат.
Швейцарский водолаз Ханнес Келлер своими успешными опытами погружения на большие глубины доказал преимущества гелиево-кислородной смеси. 21 апреля 1961 года он совершил погружение в
Лаго-Маджоре и достиг глубины 155,65 метров. Одновременно Келлер разрешил и проблему быстрого всплытия без опасности заболевания газовой эмболией. На каждой стадии всплытия наиболее опасен тот газ, который быстрее всего улетучивается в виде пузырьков из крови, головного мозга и мышц.
Путем расчета времени выделения газов в зависимости от длительности пребывания в воде и глубины погружения можно получить «спектр скоростей растворения». Келлер взял на себя труд вычислить эти скорости для различных промежутков времени между 5 и 120 минутами. В результате он получил спектр из 250 000 чисел. Расчеты производились с помощью электронной вычислительной машины.
