Olen seda kindlasti 8 korda vaadanud. Ja iga kord tegi ta seda ainult meelelahutuslikel eesmärkidel ja huvitava süžeega hämmastava näitlejatööga, mis võttemeeskonna tunnistuse kohaselt kurnas peaosatäitjaid suuresti.

Ja viimane kord sain aru, et see film on midagi enamat.

Kogu filmi jooksul räägitakse meile vedeliku sissehingamisest. See, mida me emaüsas alustasime, võib jätkuda. Peamine on olukord.

Kõik 7 vaatamist oli film minu jaoks lihtsalt fantaasia, stsenaristi või režissööri kujutlusvõime mäng. Ühes stseenis näidatakse hiirt, kes hingab erilist vedelikku. Teises on Bada (Ed Harrise tegelane) selle sama vedelikuga täidetud skafandris. Ta saadetakse sügavusse, kus keegi pole käinud, täites oma kopse "eriveega", sest sellisel sügavusel inimese kehas oleval hapnikul pole midagi pistmist.

Olles umbes kuuskümmend aastat tagasi välja töötanud sukeldumisvarustuse, võttis prantslane Jacques Yves Cousteau selle nimesse kasutusele mõisted "vesi" ja "kopsud". Kopsude veega (vee-soola lahuse kujul) täieliku täitmise tehnoloogia sai aga tuntuks Kylstra J. väljaandest "A Mouse Like a Fish" - esimene vedelikuhingamises, mis räägib sellistest asjadest. idee allveelaevade päästmisest. Ta oli esimene, kes viis maismaaimetajatel (hiirtel) läbi laskumised 1000 m sügavusele ja näitas, et üleminek vedelhingamisele hoiab täielikult ära surma dekompressioonigaaside moodustumisest. NSV Liidus kinnitati seda kopsude kunstliku ventilatsiooni (ALV) ajal koerte vedelikuga 1000 m sukeldumise imiteerimise tingimustes.

Kogu vedeliku hingamissüsteem põhineb perfluorosüsivesinike valemil. Perflubron on läbipaistev madala tihedusega õline vedelik. See sisaldab rohkem hapnikku kui õhk. Kuna see vedelik on inertne, ei kahjusta see kopse. Kuna sellel on väga madal keemispunkt, eemaldatakse see kiiresti ja lihtsalt kopsudest;

Nende vedelike tootjaid on maailmaturul vähe, kuna nende väljatöötamine on "tuumaprojektide" kõrvalsaadus. Meditsiinilise kvaliteediga vedelikke teavad vaid vähesed maailmafirmad: DuPont (USA), ICI ja F2 (Suurbritannia), Elf-Atochem (Prantsusmaa). Peterburi rakenduskeemia instituudis tehnoloogiliselt välja töötatud perfluorosüsivesinikvedelikud on nüüdseks juhtivad ained meditsiinis ja kosmetoloogias;

Venemaal mõtlesid nad suitsetamisruumis tõsiselt ja naerutamata vaba tõusu teemale läbi spetsiaalse vedelikuhingamise pärast;

Alates Vene Föderatsiooni moodustamisest on AVF-i kulul koostöös St. Peterburi Riiklik Meditsiiniülikool. I.P. Pavlov ja teised organisatsioonid;

Praegu on autori allveelaevade kiirpäästmise kontseptsiooni raames projektina olemas spetsiaalne süvamere sukeldumisaparaat. See põhineb kiirete ja vastupidavate (rõhule) vedelikku hingavate sukeldujate ainulaadsetel omadustel;

Endine kirurg ja nüüd pensionil Ameerika leiutaja Arnold Lande esitas patendi tuukriülikonnale, mis oli varustatud spetsiaalse hapnikuga rikastatud vedeliku silindriga. Niinimetatud "vedel õhk" juhitakse silindrist sukelduja kiivri, täidab kogu pea ümber oleva ruumi, tõrjub õhku kopsudest, ninaneelust ja kõrvadest, küllastades inimese kopse piisavalt hapnikuga. Hingamisel eralduv süsihappegaas omakorda kustub sukelduja reieveeni küljes olevate lõpuste abil. See tähendab, et hingamisprotsess ise muutub lihtsalt mittevajalikuks - hapnik siseneb verre kopsude kaudu ja süsinikdioksiid eemaldatakse otse verest. Tõsi, kuidas seda kõige kokkusurumatumat vedelikku silindrist tarnitakse, pole veel päris selge ...;

On andmeid, et vedelike sissehingamise katseid tehakse jõuliselt. Ja Venemaal samuti;

Filmis "The Abyss" ei hinganud muidugi ükski näitleja "erivett". Ja ühes stseenis oli isegi lubatud väike, kuid väga meeldejääv jamb, kui Bud laskub sügavusse, tuleb suust välja reetlik mull, .. mis ei tohiks olla vedela hingamise tingimustes;

Näitleja Ed Harris, kes mängis ühte peaosa, Budi rolli, pidi tahtmatu nutuhoo tõttu teel võtteplatsilt kuidagi kõrvale tõmbuma.. Nii kurnav oli filmi tegemise protsess. Cameron nõudis erakordset usaldusväärsust.

Vaadata filme. Hingake vabalt ja tõmmake üle tee äärde, et liblikaid pildistada.

Täname teid avatud juurdepääsu eest teatud andmetele Venemaa Loodusteaduste Akadeemia korrespondentliige, Ph.D.A. V. Filippenko.

Teadusuuringud ei peatu päevakski, areng jätkub, andes inimkonnale üha uusi avastusi. Sajad teadlased ja nende assistendid töötavad elusolendite uurimise ja ebatavaliste ainete sünteesi alal. Terved osakonnad katsetavad, katsetavad erinevaid teooriaid ja mõnikord panevad avastused kujutlusvõimet imestama – lõppude lõpuks võib see, millest võis vaid unistada, saada reaalsuseks. Nad arendavad ideid ja küsimused inimese külmutamise kohta krüokambris koos järgneva sulatamisega sajandi pärast või vedeliku hingamise võime kohta pole nende jaoks lihtsalt fantastiline lugu. Nende raske töö võib need fantaasiad teoks teha.

Teadlased on pikka aega mures olnud küsimuse pärast: kas inimene saab vedelikku hingata?

Kas inimene vajab vedelat hingamist

Sellise uurimistöö jaoks ei säästeta pingutusi, aega ega raha. Ja üks neist küsimustest, mis on enim valgustatud meeli aastakümneid muret tekitanud, on järgmine – kas inimesel on vedelikuhingamine võimalik? Kas kopsud suudavad hapnikku omastada mitte spetsiaalsest vedelikust? Neile, kes kahtlevad seda tüüpi hingamise tegelikus vajaduses, saame välja tuua vähemalt 3 paljutõotavat valdkonda, kus see inimesele kasulik on. Kui nad muidugi suudavad seda ellu viia.

• Esimene suund on sukeldumine suurde sügavusse. Teatavasti kogeb sukelduja sukeldumisel veekeskkonna survet, mis on õhust 800 korda tihedam. Ja see suureneb 1 atmosfääri võrra iga 10 meetri sügavusel. Selline järsk rõhu tõus on tulvil väga ebameeldivat mõju - veres lahustunud gaasid hakkavad mullidena keema. Seda nähtust nimetatakse "kessonihaiguseks", see mõjutab sageli neid, kes on aktiivselt seotud. Samuti on sügavas vees ujudes oht saada hapniku- või lämmastikumürgitus, kuna sellistes tingimustes muutuvad need meile elutähtsad gaasid väga mürgiseks. Et sellega kuidagi võidelda, kasutavad nad kas spetsiaalseid hingamissegusid või jäikaid skafandreid, mis hoiavad enda sees 1 atmosfääri rõhku. Aga kui vedelikuhingamine oleks võimalik, saaks sellest probleemile kolmas, lihtsaim lahendus, sest hingamisteede vedelik ei küllasta keha lämmastiku ja inertgaasidega ning pole vaja pikka dekompressiooni.
• Teine kasutusviis on ravim. Hingamisvedelike kasutamine selles võib päästa enneaegsete imikute elusid, sest nende bronhid on vähearenenud ja ventilaatorid võivad neid kergesti kahjustada. Teatavasti täituvad embrüo kopsud üsas vedelikuga ja sünnihetkeks koguneb sinna kopsu pindaktiivset ainet – ainete segu, mis ei lase kudedel õhku hingates kokku kleepuda. Kuid varajase sünnituse korral nõuab hingamine lapselt liiga palju jõudu ja see võib lõppeda surmaga.

Ajalool on pretsedent vedeliku täieliku ventilatsiooni kasutamisele ja see pärineb 1989. aastast. Seda rakendas T. Shaffer, kes töötas Temple'i ülikoolis (USA) lastearstina, päästes enneaegseid lapsi surmast. Paraku katse ebaõnnestus, kolm väikest patsienti ei jäänud ellu, kuid tasub mainida, et surma põhjustasid muud põhjused, mitte vedelhingamise meetod ise.

Sellest ajast peale pole täielikult ventileeritud inimese kopse julgenud, kuid 90ndatel viidi raske põletikuga patsientidele osaline vedelikuventilatsioon. Sel juhul täidetakse kopsud ainult osaliselt. Paraku oli meetodi tõhusus vastuoluline, kuna tavaline õhuventilatsioon töötas sama hästi.

• Rakendus astronautikas. Praeguse tehnoloogiataseme juures kogeb astronaut lennu ajal kuni 10 g g-jõude. Pärast seda läve on võimatu säilitada mitte ainult töövõimet, vaid ka teadvust. Jah, ja keha koormus on ebaühtlane ja piki tugipunkti, mille saab vedelikku sukeldades välistada, levib rõhk võrdselt kõikidesse keha punktidesse. See põhimõte on aluseks jäiga Libelle skafandri disainile, mis on täidetud veega ja võimaldab suurendada piirmäära 15-20 g-ni ja seda isegi inimkudede tiheduse piiratuse tõttu. Ja kui astronaut pole mitte ainult vedelikku kastetud, vaid ka tema kopsud on sellega täidetud, siis on tal võimalik kergesti taluda äärmuslikke ülekoormusi, mis ületavad 20 g piiri. Muidugi mitte lõpmatu, kuid lävi on väga kõrge, kui on täidetud üks tingimus – kopsudes ja keha ümber olev vedelik peab olema tihedusega võrdne veega.

Vedeliku hingamise teke ja areng

Esimesed katsed pärinevad eelmise sajandi 60ndatest aastatest. Esimestena katsetasid tärkavat vedelikuhingamise tehnoloogiat laborihiired ja -rotid, kes olid sunnitud hingama mitte õhku, vaid soolalahust, mille rõhk oli 160 atmosfääri. Ja nad hingasid! Kuid tekkis probleem, mis ei võimaldanud neil sellises keskkonnas pikka aega ellu jääda – vedelik ei võimaldanud süsihappegaasi eemaldada.

Kuid katsed sellega ei piirdunud. Edasi hakati uurima orgaanilisi aineid, mille vesinikuaatomid asendati fluori aatomitega – nn perfluorosüsivesinikega. Tulemused olid palju paremad kui iidse ja primitiivse vedeliku omad, sest perfluorosüsinik on inertne, ei imendu kehasse ning lahustab suurepäraselt hapnikku ja vesinikku. Kuid asi oli täiuslikkusest kaugel ja sellesuunalised uuringud jätkusid.

Nüüd on selle ala parim saavutus perflubron (kaubanduslik nimi - "Liquivent"). Selle vedeliku omadused on hämmastavad:

1. Alveoolid avanevad paremini, kui see vedelik satub kopsudesse ja gaasivahetus paraneb.
2. See vedelik võib õhuga võrreldes kanda kaks korda rohkem hapnikku.
3. Madal keemistemperatuur võimaldab selle aurustamise teel kopsudest eemaldada.

Kuid meie kopsud ei ole loodud täiesti vedelaks hingamiseks. Kui täidate need täielikult perflubrooniga, on teil vaja membraani hapnikuga varustatud seadet, kütteelementi ja õhuventilatsiooni. Ja ärge unustage, et see segu on 2 korda paksem kui vesi. Seetõttu kasutatakse segaventilatsiooni, mille puhul kopsud täidetakse vedelikuga vaid 40%.

Aga miks me ei saa vedelikku hingata? Kõik süsinikdioksiidi tõttu, mis vedelas keskkonnas väga halvasti eemaldatakse. 70 kg kaaluv inimene peab iga minut 5 liitrit segu endast läbi ajama ja seda rahulikus olekus. Seega, kuigi meie kopsud on tehniliselt võimelised vedelikest hapnikku eraldama, on nad liiga nõrgad. Seega jääb vaid loota tulevastele uuringutele.

vesi nagu õhk

Et lõpuks maailmale uhkusega kuulutada - "Nüüd saab inimene vee all hingata!" - teadlased töötasid mõnikord välja hämmastavaid seadmeid. Nii lõid Ameerika biokeemikud 1976. aastal imeseadme, mis on võimeline veest hapnikku taastama ja sellega sukeldujale andma. Piisava aku mahutavuse korral võiks sukelduja jääda sügavusse hingama peaaegu lõputult.

Kõik sai alguse sellest, et teadlased alustasid uuringuid, mis põhinesid tõsiasjal, et hemoglobiin edastab õhku võrdselt hästi nii lõpustest kui ka kopsudest. Nad kasutasid oma venoosset verd, mis oli segatud polüuretaaniga – see kasteti vette ja see vedelik imab endasse hapnikku, mida vees heldelt lahustatakse. Edasi asendati veri spetsiaalse materjaliga ja selle tulemusena saadi seade, mis toimis nagu iga kala tavalised lõpused. Leiutise saatus on järgmine: selle omandas kindel ettevõte, kulutades sellele 1 miljon dollarit ja sellest ajast peale pole seadmest midagi kuulda. Ja loomulikult ta müüki ei läinud.

Kuid see pole teadlaste peamine eesmärk. Nende unistus pole hingamisaparaat, nad tahavad õpetada inimest ennast vedelikku hingama. Ja katseid seda unistust teostada pole siiani loobutud. Nii viis näiteks üks Venemaa uurimisinstituutidest läbi kaasasündinud patoloogiaga - kõri puudumisega - vabatahtlikul vedeliku hingamise testid. Ja see tähendas, et tal lihtsalt ei olnud keha reaktsiooni vedelikule, milles vähimagi veetilgaga bronhidel kaasneb neelurõnga kokkusurumine ja lämbumine. Kuna tal seda lihast lihtsalt polnud, siis katse õnnestus. Kopsudesse kallati vedelikku, mida ta kõhuliigutuste abil kogu katse vältel segas, misjärel see rahulikult ja turvaliselt välja pumbati. Iseloomulik on see, et vedeliku soola koostis vastas vere soola koostisele. Seda võib pidada õnnestunuks ja teadlased väidavad, et varsti leiavad nad vedelikuhingamise meetodi, mis on kättesaadav ka ilma patoloogiateta inimestele.

Nii et müüt või reaalsus?

Vaatamata kirglikult kõiki võimalikke elupaiku vallutada sooviva inimese kangekaelsusele otsustab loodus ikkagi ise, kus elada. Paraku, hoolimata sellest, kui palju aega teadustööle kulutatakse, kui palju miljoneid kulutatakse, on ebatõenäoline, et inimesele on määratud hingata nii vee all kui ka maal. Inimestel ja mereelustikul on muidugi palju ühist, kuid erinevusi on siiski palju rohkem. Kahepaikne poleks ookeani tingimusi talunud ja kui tal oleks õnnestunud kohaneda, oleks tee tagasi maale olnud tema jaoks suletud. Ja nagu akvalangistidega ikka, läksid amfiiblased randa vesiülikondades. Ja seetõttu, hoolimata sellest, mida entusiastid räägivad, on teadlaste otsus endiselt kindel ja pettumust valmistav - inimese pikk eluiga vee all on võimatu, selles osas on ebamõistlik minna vastuollu emakese loodusega ja kõik vedeliku hingamise katsed on hukule määratud. ebaõnnestumiseni.

Kuid ärge heitke meelt. Kuigi merepõhjast ei saa kunagi meie kodu, on meil olemas kõik kere mehhanismid ja tehnilised võimalused, et seal sagedased külalised olla. Nii et kas tasub kurb olla? Need keskkonnad on ju inimese poolt juba teatud määral vallutatud ja nüüd on tema ees avakosmose kuristikud.

Ja praegu võime kindlalt öelda, et ookeanisügavustest saab meie jaoks suurepärane töökoht. Kuid sihikindlus võib viia vee all väga õhukese tõelise hingamise jooneni, selle probleemi lahendamisega tuleb vaid vaeva näha. Ja milline on vastus küsimusele, kas muuta maatsivilisatsioon veealuseks, sõltub ainult inimesest endast.

Hiljuti kiitis Riikliku Kõrgkoolide Sihtasutuse teadus- ja tehnikanõukogu heaks "projekti, mille eesmärk on luua tehnoloogia allveelaevade päästmiseks vaba tõusu teel vedela hingamise meetodil", mida peaks ellu viima Moskva Töömeditsiini Instituut (sel ajal). kirjutamise ajal ei olnud instituudi juhtkond kommenteerimiseks saadaval). "Pööning" otsustas välja mõelda, mis on peidus salapärase fraasi "vedelik hingeõhk" taga.

Vedelhingamine on kõige muljetavaldavamalt näidatud James Cameroni filmis The Abyss.

Tõsi, sellisel kujul pole inimkatseid kunagi tehtud. Kuid üldiselt ei jää teadlased selle probleemi uurimisel Cameronile palju alla.

hiirtele meeldib kala

Esimene, kes näitas, et imetajad saavad põhimõtteliselt hapnikku mitte gaaside segust, vaid vedelikust, oli Johannes Kylstra Duke'i ülikooli meditsiinikeskusest (USA). Koos kolleegidega avaldas ta 1962. aastal ajakirjas teose "Mice as fish" (Of mice as fish). Ameerika kunstlike siseorganite ühingu tehingud.

Kilstra ja tema kolleegid kastsid hiired soolalahusesse. Selleks, et selles hingamiseks piisavalt hapnikku lahustada, "ajasid teadlased" gaasi kuni 160-atmosfäärilise rõhu all - 1,5 kilomeetri sügavusel - vedelikku. Nendes katsetes osalenud hiired jäid ellu, kuid mitte kuigi kaua: vedelikus oli piisavalt hapnikku, kuid ise hingamine, vedeliku sisse tõmbamine ja kopsudest välja tõukamine nõudis liiga palju pingutust.

"Aine Joe"

Sai selgeks, et tuleb valida vedelik, milles hapnik lahustub palju paremini kui vees. Nõutavad omadused olid kahte tüüpi vedelikel: silikoonõlid ja vedelad perfluorosüsivesinikud. Pärast Alabama ülikooli meditsiinikooli biokeemiku Leland Clarki katseid 1960. aastate keskel leiti, et mõlemat tüüpi vedelikke saab kasutada hapniku kopsudesse viimiseks. Katsetes olid hiired ja kassid täielikult kastetud nii perfluorosüsivesinike kui ka silikoonõlide sisse. Viimane osutus aga mürgiseks – katseloomad surid vahetult pärast katset. Kuid perfluorosüsivesinikud osutusid kasutamiseks üsna sobivaks.

Perfluorosüsivesinikke sünteesiti esmakordselt Manhattani aatomipommi projekti käigus: teadlased otsisid aineid, mis uraaniühenditega suhtlemisel ei laguneks, ja neile anti koodnimetus "Joe kraam". Need sobivad väga hästi vedelikuhingamiseks: "Joe ained" ei suhtle eluskudedega ning lahustavad atmosfäärirõhul ja inimkeha normaalsel temperatuuril suurepäraselt gaase, sealhulgas hapnikku ja süsinikdioksiidi.

Kilstra ja tema kolleegid on uurinud vedela hingamise tehnoloogiat, otsides tehnoloogiat, mis võimaldaks inimestel sukelduda ja pinnale hõljuda, kartmata kõverate tekkimist. Kiire tõus suurest sügavusest koos surugaasi juurdevooluga on väga ohtlik: gaasid lahustuvad rõhu all olevates vedelikes paremini, mistõttu sukelduja ülestõusmisel moodustavad veres lahustunud gaasid, eelkõige lämmastik, veresooni kahjustavad mullid. Tulemus võib olla kurb, isegi surmav.

1977. aastal esitas Kilstra USA mereväeministeeriumile arvamuse, milles kirjutas, et tema arvutuste kohaselt võiks terve inimene perfluorosüsivesinike abil saada vajaliku koguse hapnikku ja vastavalt sellele võiks neid potentsiaalselt kasutada surugaas. Teadlane tõi välja, et selline võimalus avab uusi väljavaateid allveelaevade päästmiseks suurte käest.

Eksperimendid inimeste peal

Praktikas rakendati vedela hingamise tehnikat, mida tollal nimetati kopsude vedelaks ventilatsiooniks, inimestele ainult üks kord, 1989. aastal. Seejärel kasutas Temple'i ülikooli meditsiinikooli (USA) lastearst Thomas Shaffer ja tema kolleegid seda meetodit enneaegsete imikute päästmiseks. Emakas oleva loote kopsud täituvad vedelikuga ning kui inimene sünnib ja hakkab õhku hingama, ei lase kopsukudedel elu lõpuni kokku kleepuda ainete segu, mida nimetatakse kopsupindaktiivseks. Enneaegsetel imikutel ei ole aega õiges koguses koguneda ja hingamine nõuab väga suuri pingutusi, mis on täis surma. Toona aga imikute vedelventilatsioon ei päästnud: kõik kolm patsienti surid peagi, kuid selle kurva tõsiasja põhjuseks olid muud põhjused, mitte meetodi ebatäiuslikkus.

Rohkem katseid kopsude vedeliku täieliku ventilatsiooni kohta, nagu seda tehnoloogiat teaduslikult nimetatakse, ei ole inimeste peal tehtud. Kuid 1990. aastatel muutsid teadlased meetodit ja katsetasid raske kopsupõletikuga patsientidel osalist vedelikuventilatsiooni, mille puhul kopsud ei ole täielikult vedelikuga täidetud. Esimesed tulemused tundusid julgustavad, kuid lõpuks ei jõudnud see kliinilise rakenduseni – selgus, et sama hästi toimib ka tavaline kopsude õhuga ventilatsioon.

Ilukirjanduse patent

Teadlased on nüüd naasnud täieliku vedeliku ventilatsiooni kasutamise idee juurde. Fantastiline pilt tuukriülikonnast, milles inimene hingab spetsiaalse gaasisegu asemel vedelikku, on aga tegelikkusest kaugel, kuigi erutab avalikkuse kujutlusvõimet ja leiutajate meelt.

Nii patenteeris pensionil Ameerika kirurg Arnold Lande 2008. aastal vekasutava sukeldumisülikonna. Surugaasi asemel pakkus ta välja perfluorosüsivesinike kasutamise ning veres tekkiva süsihappegaasi ülejääk tuleks eemaldada tehislõpuste abil, mis on “kinni jäänud” otse sukelduja reieveeni. Leiutis sai teatava tuntuse pärast seda, kui üks väljaanne sellest kirjutas. The Independent.

Kanada Sherbrooke’i ülikooli vedelikuventilatsiooni spetsialisti Philippe Micheau sõnul tundub Lande projekt kahtlane. «Meie katsetes (Michot ja tema kolleegid viivad läbi katseid tallede ja küülikutega, kellel on terved ja kahjustatud kopsud – umbes "pööning") vedeliku koguhingamisel, on loomad tuimestuse all ega liiguta end. Seetõttu saame korraldada normaalse gaasivahetuse: hapniku kohaletoimetamise ja süsihappegaasi eemaldamise. Inimestele kehalise tegevuse, näiteks ujumise ja sukeldumise ajal, on hapniku kohaletoimetamine ja süsihappegaasi eemaldamine probleemiks, kuna süsinikdioksiidi tootmine sellistes tingimustes on tavapärasest suurem, ”kommenteeris Michaud. Teadlane märkis ka, et reieluuveeni "kunstlike lõpuste" kinnitamise tehnoloogia on talle tundmatu.

"Vedeliku hingamise" peamine probleem

Veelgi enam, Michaud peab kahtlaseks juba "vedeliku hingamise" ideed, kuna inimese lihased ei ole kohandatud vedelikuga "hingamiseks", vaid tõhusaks pumpade süsteemiks, mis aitaks inimese liikumisel vedelikku kopsudest välja pumbata ja välja pumbata. ja teeb natuke tööd, pole veel välja töötatud.

"Pean järeldama, et praeguses tehnoloogilise arengu staadiumis ei ole vedelikuventilatsioonimeetodil tuukriülikonda võimalik välja töötada," usub teadlane.

Selle tehnoloogia rakendamist uuritakse aga jätkuvalt muudel, realistlikumatel eesmärkidel. Näiteks uppunute abistamiseks, kopsude pesemiseks erinevate haiguste korral või kiireks kehatemperatuuri alandamiseks (kasutatakse elustamisjuhtudel südameseiskumise ajal hüpoksilis-isheemilise ajukahjustusega täiskasvanutel ja vastsündinutel).

See on ilmselt ulme klišee: ülikonda või kapslisse siseneb ülikiiresti mingi viskoosne aine ja peategelane avastab äkki ise, kui kiiresti ta enda kopsudest ülejäänud õhu kaotab ja tema sisemus täitub ebatavalisega. vedelik lümfist vereni . Lõpuks satub ta isegi paanikasse, kuid võtab paar instinktiivset lonksu, õigemini ohkab, ja tõdeb üllatusega, et suudab seda eksootilist segu hingata nii, nagu hingaks ta tavalist õhku.

Kas me oleme nii kaugel vedelikuhingamise idee mõistmisest? Kas vedelat segu on võimalik hingata ja kas selleks on reaalne vajadus?
Selle tehnoloogia kasutamiseks on kolm paljutõotavat viisi: meditsiin, sukeldumine suurde sügavusse ja astronautika.

Surve sukelduja kehale suureneb iga kümne meetriga ühe atmosfääri võrra. Rõhu järsu languse tõttu võib alata dekompressioonhaigus, mille ilmingutega hakkavad veres lahustunud gaasid mullidega keema. Samuti on kõrge rõhu korral võimalik hapniku- ja narkootilise lämmastiku mürgistus. Selle kõigega võideldakse spetsiaalsete hingamisteede segude kasutamisega, kuid need ei anna mingeid garantiisid, vaid vähendavad ainult ebameeldivate tagajärgede tõenäosust. Muidugi võib kasutada sukeldumisülikondi, mis hoiavad sukelduja kehale ja tema hingamissegule survet täpselt ühe atmosfäärini, kuid need on omakorda suured, kohmakad, raskendavad liikumist ja ka väga kallid.

Vedel hingamine võib pakkuda sellele probleemile kolmanda lahenduse, säilitades samal ajal elastsete märgade ülikondade liikuvuse ja jäikade ülikondade madala riski. Hingamisvedelik, erinevalt kallitest hingamissegudest, ei küllasta keha heeliumi ega lämmastikuga, mistõttu ei ole vaja ka aeglast dekompressiooni, et vältida dekompressioonihaigust.

Meditsiinis saab vedelhingamist kasutada enneaegsete imikute ravis, et vältida kopsude vähearenenud bronhide kahjustamist ventilaatorite õhu rõhu, mahu ja hapniku kontsentratsiooni tõttu. Erinevate segude valik ja testimine enneaegse loote ellujäämise tagamiseks algas juba 90ndatel. Täieliku peatumise või osalise hingamispuudulikkusega on võimalik kasutada vedelat segu.

Kosmoselend on seotud suurte ülekoormustega ja vedelikud jaotavad rõhku ühtlaselt. Kui inimene on vedelikku sukeldatud, siis ülekoormuste ajal läheb rõhk kogu tema kehale, mitte konkreetsetele tugedele (tooli seljatoed, turvavööd). Seda põhimõtet kasutati Libelle g-suit’i loomisel, mis on jäik veega täidetud skafandr, mis võimaldab piloodil püsida teadvusel ja tõhusana isegi üle 10 g g-jõudude juures.

Seda meetodit piirab inimkeha koe ja kasutatava immersioonivedeliku tiheduse erinevus, seega on piir 15-20g. Kuid võite minna kaugemale ja täita kopsud veele lähedase vedelikuga. Täielikult vedelikku sukeldunud ja hingav astronaut tunneb ülisuurte g-jõudude mõju suhteliselt vähe, kuna vedelikus olevad jõud jaotuvad igas suunas ühtlaselt, kuid mõju on siiski tingitud tema kehakudede erinevast tihedusest. . Limiit jääb ikka alles, aga see on kõrge.

Esimesed vedelikuhingamise katsed viidi läbi eelmise sajandi 60. aastatel laborihiirte ja -rottide peal, kes olid sunnitud sisse hingama suure lahustunud hapniku sisaldusega soolalahust. See primitiivne segu võimaldas loomadel teatud aja ellu jääda, kuid see ei suutnud eemaldada süsihappegaasi, mistõttu loomade kopsud said pöördumatult kahjustatud.

Hiljem alustati tööd perfluorosüsivesinikega ja nende esimesed tulemused olid palju paremad kui soolveekatsete omad. Perfluorosüsivesinikud on orgaanilised ained, milles kõik vesinikuaatomid on asendatud fluori aatomitega. Perfluorosüsivesinike ühenditel on omadus lahustada nii hapnikku kui ka süsihappegaasi, need on väga inertsed, värvitud, läbipaistvad, ei suuda põhjustada kopsukoe kahjustusi ega imendu organismi.

Sellest ajast alates on hingamisvedelikke täiustatud, seni kõige arenenum lahendus kannab nime perflubron või "Liquivent" (kaubanduslik nimetus). Sellel õlitaolisel läbipaistval vedelikul, mille tihedus on kaks korda suurem kui vee tihedus, on palju kasulikke omadusi: see suudab kanda kaks korda rohkem hapnikku kui tavaline õhk, on madala keemistemperatuuriga, nii et pärast kasutamist eemaldatakse see lõplikult kopsudest aurustamise teel. . Selle vedeliku mõjul olevad alveoolid avanevad paremini ja aine pääseb nende sisule ligi, see parandab gaasivahetust.

Kopsud võivad vedelikuga täielikult täituda, selleks on vaja membraani hapnikuga varustatud seadet, kütteelementi ja sundventilatsiooni. Kuid kliinilises praktikas nad seda enamasti ei tee, vaid kasutavad vedelat hingamist koos tavapärase gaasiventilatsiooniga, täites kopsud perflubrooniga ainult osaliselt, ligikaudu 40% kogumahust.

Kaader filmist The Abyss, 1989

Mis takistab meil vedelat hingamist kasutamast? Hingamisvedelik on viskoosne ja eemaldab halvasti süsinikdioksiidi, mistõttu on vaja kopsude sundventilatsiooni. Süsinikdioksiidi eemaldamiseks keskmisest 70 kilogrammi kaaluvast inimesest oleks vaja voolukiirust 5 liitrit minutis või rohkem ja seda on vedelike kõrget viskoossust arvestades palju. Füüsilise pingutuse korral suureneb vajaliku vooluhulk ainult ja on ebatõenäoline, et inimene suudab liigutada 10 liitrit vedelikku minutis. Meie kopsud pole lihtsalt ette nähtud vedelikku hingama ega suuda iseseisvalt selliseid koguseid pumpada.

Hingamisvedeliku positiivsete omaduste kasutamine lennunduses ja astronautikas võib samuti jääda igaveseks unistuseks – g-ülikonna jaoks peab kopsudes leiduv vedelik olema sama tihedusega kui vesi ja perflubron on kaks korda raskem.

Jah, meie kopsud on tehniliselt võimelised teatud hapnikurikast segu "hingama", kuid kahjuks saame seda hetkel teha vaid mõne minuti, kuna meie kopsud ei ole piisavalt tugevad, et hingamissegu pikka aega ringlema panna. . Olukord võib tulevikus muutuda, jääb üle vaid suunata lootused selle valdkonna teadlaste poole.

Ichthyanders meie seas. Vene teadlased on alustanud allveelaevade vedelikuhingamise tehnoloogia katsetamist. Praegu tehakse katseid koertega. Vedeliku sissehingamise rekord on juba 30 minutit. Kuidas romaanidest ja filmidest pärit imed ellu äratatakse, uuris Vesti FM korrespondent Sergei Gololobov.

katse jälgimine. Taksid kastetakse vedelikuvanni näoga allapoole. Üllataval kombel koer ei lämbunud, vaid hakkas seda sama vedelikku hingama. Neelamine seda kramplikult, tõmblevalt. Aga ta hingas. 15 minuti pärast tõmbasid nad ta välja. Koer oli loid, tõenäoliselt hüpotermia tõttu, kuid mis kõige tähtsam, elus. Ja mõne aja pärast naasis ta oma tavapärase mängulise tuju juurde. Ime. Midagi sarnast näidati 1989. aastal kuulsas Hollywoodi filmis "Abyss". Seal kallati mingid lisandid veega kolbi ja sinna lasti valge rott. Ja kõik on filmitud loomulikult. Ja tegelikult hingas rott väidetavalt vee all.

Ja selle filmi "The Abyss" episoodi nipp seisneb selles, et rott ei hinganud vett kui sellist, vaid mingit erilist vedelikku. Sellel põhineb vedeliku hingamise tehnoloogia. Perfluorosüsivesinike ühendeid peetakse selleks otstarbeks kõige sobivamateks aineteks. Nad lahustavad endas hästi hapnikku ja süsihappegaasi ega kahjusta organismi. See tähendab, et elusolendid ei hinga sisse vett, vaid neid samu vedelaid süsinikke. Miks inimestele seda vaja on, ütles kopsuarst, vedelhingamise teadusteema juht kaheksakümnendatest. Andrei Filippenko.

"Seda on vaja allveelaevade päästmiseks. Kõrgsurve korral, kui neil on kopsudes vedelikku, kui nad eraldavad sellest vedelikust hapnikku, saavad nad suurel sügavusel välja tulla ja kiiresti, ilma dekompressiooniprobleemideta, pinnale tõusta.

Teada on, et suurest sügavusest väljumine võtab sukeldujatel ja allveelaevadel tunde. Kui tõusete kiiresti pinnale, tabab teid dekompressioonhaigus. Hingamisteede seguga vereringesse sattuvad lämmastikumullid keevad järsu rõhulanguse tõttu ja hävitavad veresooni. Kui kasutate seadet spetsiaalse hingamisvedelikuga, siis neid probleeme ei teki, selgitab Andrei Filippenko.

«Fluorosüsiniku vedelik on nii-öelda lämmastiku-hapniku kandja ehk kandja. Kuid erinevalt lämmastikust, mis tungib keha kudedesse kõrgel rõhul sügavusel ja selle tõttu tekib paindetõbi, ei ole see siin nii. See tähendab, et dekompressioonihaiguseks pole põhjust. Keha inertgaasiga üleküllastumist ei esine. See tähendab, et mullide tekkeks pole põhimõttelist põhjust.

Vedeliku hingamise katseid on aktiivselt läbi viidud alates 60ndatest Nõukogude Liidus ja USA-s. Loomadega tehtud katsetest kaugemale asi aga ei ulatunud. Pärast liidu lagunemist jäid meie teaduslikud otsingud selles suunas tühjaks. Aga väga võimsad arengud jäid. Ja nüüd otsustati neid uudsel viisil kasutada, ütleb ta Andrei Filippenko.

"Suurepärane eeltöö vedelike hingamise tehnoloogias ja vedelikes. Ja lisaks on meil endiselt nende vedelike tagajärjed. Sest kõik verre süstitud fluorosüsivesinikud ja me oleme sellist ainet kasutanud juba 25 aastat, väljuvad kopsude kaudu. See tähendab, et me teame ka perfluorosüsivesinike sellesse viimise mõju kehale. Ameeriklastel või prantslastel, inglastel selliseid andmeid pole.

Hiljuti lõid Venemaa teadlased koertele spetsiaalse kapsli, mis kasteti surve all olevasse hüdrokambrisse. Ja nüüd saavad koerad kuni poole kilomeetri sügavusel hingata ilma tervisemõjudeta üle poole tunni. Ja peagi on plaanis liikuda edasi inimkatsete juurde. Kõige hullem on muidugi sundida end vedelikku sisse hingama, mõtiskleb Venemaa Allveetegevuse Konföderatsiooni president. Valentin Staševski:

"Kui hingate vett sisse, on see lihtsalt õudusunenägu. See tähendab esimest võimalust uppumiseks. Nii oli see kõigi varasemate ajalooliste sündmuste puhul. Lämbud kohe, kui vesi hingamisteedesse satub ja nii edasi.

Sellegipoolest need, kes tahavad tegelikult uppuda, aga samal ajal hakkavad hingama nagu kahepaikne, noh, või Sadko, on meil, märgib Andrei Filippenko.

«Vabatahtlikke on. Aga teeme kohe selgeks, et siin saavad vabatahtlikud olla vaid need inimesed, kes saavad väga hästi aru, mis juhtuda võib. See tähendab, et tegelikult võivad olla ainult need arstid, kes on teinud palju vedelat hingamist. Need on meie meeskonnas. Ja mitte üksi. Peate lihtsalt kõik õigesti korraldama."

Nüüd on vedelikuhingamisega seotud töö üle viidud Töömeditsiini Teadusinstituuti. Uurimistöö peamine eesmärk on luua spetsiaalne ülikond, mis oleks kasulik mitte ainult allveelaevadele, vaid ka pilootidele ja astronautidele. Kuid kordame, me räägime spetsiaalsete vedelike sissehingamisest. Hingake otse veega, nagu ihtüandril, samal ajal kui see pole inimesele kättesaadav.