Чому люди не дихають під водою. Глибоке дихання

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 найкращий 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 і «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 самих важливим органам, в основному, до серця та 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 киснем перед 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 голодуванняорганізму може погано позначитися на здоров'я, 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.

Наукові дослідження не припиняються ні на день, прогрес іде, даючи людству нові і нові відкриття. Сотні вчених та їх помічників працюють на терені вивчення живих істот та 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. Їх копітка працяможе втілити ці фантазії у життя.

Вчених давно турбує питання: чи може людина дихати рідиною?

Чи потрібне людині рідинне дихання

Не шкодують ні сили, ні час, ні коштина такі дослідження. І одне з таких питань, що хвилюють найосвіченіші уми протягом десятиліть, звучить в такий спосіб- 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 у великі глибини. Як відомо, при пірнанні водолаз зазнає дії тиску водного середовища, яка у 800 разів щільніша 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 або азотне отруєнняОскільки 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 і інертними газами, Та й потреба в 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 вдвічі більше кисню порівняно з повітрям.
  3. Низька температура кипіння дозволяє видаляти її з легких випаровуванням.

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 в 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 у радянський часпровів перші успішні випробування техніки рідинного дихання.

Американці зайшли в глухий кут

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

Андрій Філіппенко:- Звичайно, у воді міститься кисень. Інша справа, що у звичайній, у найкращому випадку 2,7% О2. А щоб ссавець зміг дихати, цей показник піднімається до 20-21%. Дослідження довели, як у легені потрапляє така рідина, то кров надходить достатню кількість кисню.

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 ВМФВМА, 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 операціях під водою, підводної археології, польотах у космос, 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.

Ці досліди довели ефективність рідинного дихання у лікуванні кесонної хвороби. За її застосування загрози баротравм просто немає. За такої технології порятунок людей з підводних човнів, що затонули, було б легкою справою. Вони б не гинули від нестачі кисню або кесонної хвороби під час швидкого підйому. Та й спускатися до них рятувальникам було б легше. Більше того, вона знадобилася б під час підводних археологічних досліджень, вивчення глибокого океану.

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 серйозні захворюваннялегень 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.

У 1988 році фільм про наших успішних випробуваньдемонстрували 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?

Звісно! 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.

- А сьогодні влада допомагає довести роботу до кінця?

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- лише 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.

Російський фонд перспективних дослідженьпочав випробовувати на собак технологію рідинного дихання для підводників.

Про це розповів заступник гендиректора Фонду Віталій Давидов. За його словами, вже тривають натурні випробування.

В одній з його лабораторій ведуться роботи з рідинного дихання. Поки що експерименти проводять над собаками. При нас руду таксу занурили у велику колбу з водою мордою вниз. Здавалося б, навіщо над твариною знущатися, зараз же захлинеться. Та ні. Вона просиділа під водою 15 хвилин. А рекорд – 30 хвилин. Неймовірно. Виявляється, легкі собаки заповнилися рідиною, насиченою киснем, що дало можливість дихати під водою. Коли її витягли, вона була трохи млява - кажуть, через переохолодження (а я думаю, кому сподобається під водою в банку у всіх на очах стирчати), але за кілька хвилин стала цілком собі. Незабаром досліди будуть проводити на людях, - розповідає журналіст. Російської газетиІгор Черняк, який став очевидцем незвичайних випробувань.

Все це було схоже на фантастичний сюжет знаменитого фільму "Безодня", де на величезну глибину людина могла спуститися в скафандрі, шолом якого був заповнений рідиною. Нею підводник і дихав. Наразі це вже не фантастика.

Технологія рідинного дихання передбачає заповнення легень спеціальною рідиною, насиченою киснем, який проникає у кров. Фонд перспективних досліджень схвалив реалізацію унікального проекту, роботи веде НДІ медицини праці Планується створити спеціальний скафандр, який стане в нагоді не тільки підводникам, а й льотчикам, а також космонавтам.

Як розповів кореспондентові ТАРС Віталій Давидов, для собак створили спеціальну капсулу, яку занурювали у гідрокамеру з підвищеним тиском. на даний моментсобаки можуть без наслідків здоров'я більше півгодини дихати на глибині до 500 метрів. "Всі собаки-випробувачі вижили і почуваються після тривалого рідинного дихання добре", - запевнив заступник голови ФПІ.

Мало хто знає, що досліди щодо рідинного дихання на людях у нашій країні вже проводилися. Дали чудові результати. Акванавти дихали рідиною на глибині півкілометра і більше. От тільки народ про своїх героїв так і не дізнався.

У 1980-х роках у СРСР розробили та почали здійснювати серйозну програму з порятунку людей на глибині.

Проектувалися і навіть вводилися в дію спеціальні рятувальні підводні човни. Вивчалися можливості адаптації людини до глибин сотні метрів. Причому перебувати на такій глибині акванавт повинен був не у важкому водолазному скафандрі, а в легкому гідрокостюмі, що утеплює, з аквалангами за спиною, рухи його не були нічим стиснуті.

Оскільки людський організмскладається майже цілком з води, то йому не небезпечний страшний тиск на глибині саме по собі. Організм треба просто готувати до нього, підвищуючи тиск у барокамері до необхідного значення. Головна проблемав іншому. Чим дихати при тиску в десятки атмосфер? Чисте повітрядля організму стає отрутою. Його необхідно розбавляти у спеціально підготовлених газових сумішах, як правило азотно-гелієво-кисневих.

Їхня рецептура - пропорції різних газів - найбільша таємниця у всіх країнах, де йдуть аналогічні дослідження. Але на дуже великій глибині та гелієві суміші не рятують. Легкі, щоб їх не розірвало, мають заповнюватись рідиною. Що являє собою рідина, яка, потрапивши в легені, не призводить до задухи, а передає через альвеоли кисень в організм - таємниця з таємниць.

Тому всі роботи з акванавтами в СРСР, а потім і в Росії велися під грифом "цілком секретно".

Проте є цілком достовірна інформаціяпро те, наприкінці 1980-х на Чорному морі існувала глибоководна аквастанція, в якій жили та працювали підводники-випробувачі. Вони виходили в море, одягнені лише в гідрокостюми, з аквалангами за спиною, і працювали на глибинах від 300 до 500 метрів. У їхні легені під тиском подавалася спеціальна газова суміш.

Передбачалося, що якщо підводний човен зазнає лиха і ліг на дно, то до нього направлять субмарину-рятівник. Акванавтів заздалегідь підготують до робіт на глибині.

Найважче - зуміти витримати наповнення легенів рідиною і просто не померти від страху

І коли рятувальна субмарина підійде до місця лиха, водолази у легкому спорядженні вийдуть в океан, обстежать аварійний човен та допоможуть евакуювати екіпаж за допомогою спеціальних глибоководних апаратів.

До кінця ті роботи довести не вдалося через розпад СРСР. Втім, тих, хто працював на глибині, таки встигли нагородити зірками Героїв Радянського Союзу.

Напевно, навіть більше цікаві дослідженнябули продовжені вже нашого часу під Санкт-Петербургом з урахуванням однієї з НДІ ВМФ.

Там теж велися досліди з газовим сумішамдля глибоководних досліджень Але найголовніше, можливо, вперше у світі люди там навчилися дихати рідиною.

За своєю унікальністю ті роботи були набагато складнішими, ніж, припустимо, підготовка астронавтів до польотів на Місяць. Випробувачі зазнавали величезних фізичних та психологічних навантажень.

Спочатку організм акванавтів у повітряній барокамері адаптували до глибини кількох сотень метрів. Потім вони переміщалися в камеру, заповнену рідиною, де занурення тривало до глибин, кажуть майже в кілометр.

Найважче, як розповідають ті, кому довелося поспілкуватися з акванавтами, за їхніми словами, було витримати наповнення легенів рідиною і просто не померти від страху. Це не говорить про боягузтво. Страх захлинутися – природна реакція організму. Могло статися все. Спазм легенів чи судин головного мозку, навіть інфаркт.

Коли ж людина розуміла, що рідина в легенях не несе смерть, а дарує життя на величезній глибині, виникали особливі воістину фантастичні відчуття. Але про них знають лише ті, хто таке занурення пережив.

На жаль, приголомшливі за своєю значимістю роботи були припинені з елементарної причини через брак фінансів. Героям-акванавтам дали звання Героїв Росії та відправили на пенсію. Імена підводників засекречені досі.

Хоча вшановувати їх треба було як перших космонавтів, адже вони проклали шлях у глибинний гідрокосмос Землі.

Наразі експерименти з рідинного дихання відновили, проводять їх на собаках, переважно таксах. Вони теж відчувають стрес.

Але дослідники їх шкодують. Як правило, після підводних експериментів забирають жити до себе додому, де годують смакотою, оточують ласкою та турботою.

Затримка дихання у воді для людини не є простим питанням. Людські істотине можуть дихати під водою як риба, але можуть на нетривалий час затримати дихання. Коли діти грають у басейні, на озері або навіть у ванні, то у вигляді конкурсу затримують подих хто найдовше не дихатиме під водою.

Затримка дихання під водою – це не просто дитяча гра. Екстремальні спортсмени, відомі як фрідайвери, регулярно проводять змагання з метою встановлення нових рекордів. Ця практика відома як статичне апное. Апное - тимчасове припинення дихання та фрідайвери практикують, щоб збільшити кількість часу, яке можуть залишатися під водою не виринувши.

У Нині француз Стефан Міфсуд із статичного апное має рекорд із затримки дихання 11 хвилин 35 секунд.

Насправді були люди, які затримували подих ще довше, ніж 11 хвилин. У Книзі рекордів Гіннеса є спеціальна категорія, хто міг затримувати дихання під водою. На відміну від фрідайверів, хто практикує статичне апное, хто реєструє рекорди книги Гіннеса, вони дозволяють конкурсантам дихати чистим киснем протягом 30 хвилин до своєї спроби.

З попереднім диханням чистим киснем нинішній світовий Гіннеса рекорд із затримки диханняпід водою належить Рікардо Баїя з Бразилії на цілих 20 хвилин 21 секунду!

Дихання під водою

Більшість людей у ​​доброму здоров'ї можуть затримувати дихання протягом двох хвилин. Експерти вважають, що ще трохи практики може збільшити цей проміжок часу зовсім небагато. Однак вони також попереджають, що позбавляючи свій організм кисню можна мати багато негативних наслідківтому не робіть звичку затримувати дихання на дуже довго! Коли людина затримує дихання, двоокис вуглецю (газ, який зазвичай видихається), накопичується всередині організму. Зрештою, цей газ має бути звільнений і рефлекс викликає дихальні м'язи до спазмів. Ці спазми зазвичай змушують людину задихатися буквально за кілька хвилин. Якщо без тренування ще довше протриматися без повітря, може змінитися без кисню і він може загинути. Коли кандидати на рекорд Гіннеса дихають чистим киснем, вони роблять це, щоб змусити максимально видалити вуглекислий газ зі свого тіла. Додатковий кисень допомагає їм довше бути без цього фізіологічного процесу.

Перебуваючи під водою, організм виявляє природну реакцію на затримку дихання. Як дельфіни та кити, наші тіла інстинктивно економлять кисень, коли людина знаходиться не на повітрі. Ця реакція називається дайвінг-рефлекс - допомагає зберегти кисень в організмі і дозволяє втриматися без цього фізіологічного процесу довше.

Акваланг для фізіологічного процесу під водою

Дайвери, які хочуть провести велика кількістьчасу під водою зазвичай використовують акваланг. Акваланг спочатку був абревіатурою від "автономний підводний дихальний апарат". Сьогодні, акваланг використовується як звичайне словодля позначення практики використання спеціального спорядження для природного процесупід водою без необхідності затримки дихання під час занурення.

Перший акваланг було розроблено під час Другої Світової війни для американських бойових водолазів. Бойові плавці використовують пристрої, звані ребризери, щоб залишатися під водою протягом тривалих періодівчасу для підводних військових місій Сьогодні аквалангісти користуються балонами зі стисненим повітрям, які кріпляться до спини. Аквалангісти отримують повітря через мундштук, з'єднаний з балонами через регулятор. Потрібен деякий час, щоб пристосуватися до дихання під водою таким чином.

Ось чому люди, які хочуть стати аквалангістами, повинні мати спеціальну підготовкудо сертифікації для дайвінгу.