Можно ли дышать водой

Выступая на Лондонском конгрессе подводников, Кусто высказал мысль о том, что уже в скором времени красивая сказка о человеке-рыбе Ихтиандре сможет стать былью. По мнению Кусто, гомо акватикус – подводный человек – не будет нуждаться в воздухе или в искусственных дыхательных смесях. Его легкие заполнит жидкий несжимаемый пластик, а кислород, необходимый организму, он сможет извлекать из воды с помощью искусственных жабр.

Проблема создания портативной автономной системы искусственного газообмена, своего рода «внешнего» круга кровообращения, принципиально разрешима для животного организма, обитающего в воздушной среде. Для современной науки и техники такая задача окажется посильной, по-видимому, уже в самом ближайшем будущем. Но приведет ли это, как предположил Кусто, к появлению на Земле новой человеческой расы – расы подводных людей, постоянно живущих в океане? Ответ на данный вопрос может быть только отрицательным.

Перестройка организма с помощью хирургического вмешательства – устранение легких как органа дыхания и вживление искусственных жабр – отрежет подводному человеку путь назад, на земную поверхность, навсегда вырвет его из привычной среды. Человек-рыба, лишенный возможности постоянного общения с людьми, перестанет быть человеком. Тем не менее путь создания автономной системы искусственного газообмена для животного организма не следует безоговорочно отвергать как заведомо неприемлемый. Быть может, в будущем удастся создать такую аппаратуру, которая позволит организму беспрепятственно дышать и воздухом и с помощью искусственных жабр. Пока это только фантастика.

Как оказалось, легочная ткань млекопитающих, подобно жабрам рыб, сама обладает способностью при определенных условиях извлекать из воды растворенный в ней кислород в достаточном для снабжения организма количестве. На палубе спасательного судна «Цербер» нидерландского ВМФ долгое время жила знаменитая собака – первый в мире пес, который дышал водой в течение получаса и остался живым! Это уже не фантастика, а реальность. Достичь такого успеха удалось голландскому физиологу профессору Лейденского университета доктору Кильстра.

Известно, что просто погруженные в воду млекопитающие быстро погибают. Вода, заполняющая их легкие, не в состоянии обеспечить организм нужным количеством кислорода. Иногда при утоплении легкие даже не заполняются водой: попадание первых же капель на нервные окончания верхних дыхательных путей вызывает сильнейший защитный рефлекс, выражающийся в спазме мышц гортани и рефлекторной остановке дыхания. Для того чтобы преодолеть это препятствие, подопытных животных приходилось подвергать анестезии.

Первые же опыты доктора Кильстра с новорожденными крысятами принесли успех: животные сохраняли признаки жизни в течение 34 мин. после погружения в воду даже при нормальном атмосферном давлении. Но, как выяснилось, эта способность дышать водой с возрастом быстро утрачивается. По мнению Кильстра, удача опытов с крысятами была обусловлена устойчивостью организмов новорожденных к гипоксии – кислородному голоданию.

При переходе к экспериментам со взрослыми особями потребовалось создать новое оборудование, с тем чтобы животное, дышащее водой, могло находиться под большим давлением: это обеспечило бы достаточное для дыхания количество растворенного в воде кислорода.

Специальная камера, спроектированная исследователями, состояла из двух частей: в нижний отсек заливалась вода, а в верхний подавался под давлением кислород. После получасовой выдержки вода в достаточной степени насыщалась растворенным кислородом и в камеру вводили подопытное животное – крысу или мышь. Для того чтобы оно не всплывало на поверхность, поперек камеры натягивалась проволочная сетка, отделявшая его от газовой подушки над водой.

Проведенные в камере опыты показали, что первые 20-30 мин. животные чувствуют себя удовлетворительно, дыша водой как воздухом, но затем в их организме наступают изменения, вызванные вымыванием солей из плазмы крови. Кильстра заменил воду раствором, близким по составу к солевому составу крови (был создан так называемый «солевой буфер»), и животные стали сохранять активное состояние в течение шести часов. И это при давлении до 100 атм! С увеличением давления в камере до 160 атм мыши впадали в состояние, подобное наркозу, но ритмичные дыхательные движения все же сохранялись.