Человек спускается на глубину, недоступную атомным подводным лодкам

Популярная механикаHi-Tech

Сверхглубокие погружения: может ли человек жить на глубине 700 м?

Дышите глубже: человек спускается на глубину, недоступную атомным подводным лодкам.

Роман Фишман

Мы живем на планете воды, но земные океаны знаем хуже, чем некоторые космические тела. Больше половины поверхности Марса артографировано с разрешением около 20 м — и только 10−15% океанского дна изучены при разрешении хотя бы 100 м. На Луне побывало 12 человек, на дне Марианской впадины — трое, и все они не смели и носа высунуть из сверхпрочных батискафов.

Погружаемся

Главная сложность в освоении Мирового океана — это давление: на каждые 10 м глубины оно увеличивается еще на одну атмосферу. Когда счет доходит до тысяч метров и сотен атмосфер, меняется все. Жидкости текут иначе, необычно ведут себя газы… Аппараты, способные выдержать эти условия, остаются штучным продуктом, и даже самые современные субмарины на такое давление не рассчитаны. Предельная глубина погружения новейших АПЛ проекта 955 «Борей» составляет всего 480 м.

Водолазов, спускающихся на сотни метров, уважительно зовут акванавтами, сравнивая их с покорителями космоса. Но бездна морей по‑своему опаснее космического вакуума. Случись что, работающий на МКС экипаж сможет перейти в пристыкованный корабль и через несколько часов окажется на поверхности Земли. Водолазам этот путь закрыт: чтобы эвакуироваться с глубины, могут потребоваться недели. И срок этот не сократить ни при каких обстоятельствах.

Впрочем, на глубину существует и альтернативный путь. Вместо того чтобы создавать все более прочные корпуса, можно отправить туда… живых водолазов. Рекорд давления, перенесенного испытателями в лаборатории, почти вдвое превышает способности подлодок. Тут нет ничего невероятного: клетки всех живых организмов заполнены той же водой, которая свободно передает давление во всех направлениях.

Клетки не противостоят водному столбу, как твердые корпуса субмарин, они компенсируют внешнее давление внутренним. Недаром обитатели «черных курильщиков», включая круглых червей и креветок, прекрасно себя чувствуют на многокилометровой глубине океанского дна. Некоторые виды бактерий неплохо переносят даже тысячи атмосфер. Человек здесь не исключение — с той лишь разницей, что ему нужен воздух.

Под поверхностью

Кислород Дыхательные трубки из тростника были известны еще могиканам Фенимора Купера. Сегодня на смену полым стеблям растений пришли трубки из пластика, «анатомической формы» и с удобными загубниками. Однако эффективности им это не прибавило: мешают законы физики и биологии.

Уже на метровой глубине давление на грудную клетку поднимается до 1,1 атм — к самому воздуху прибавляется 0,1 атм водного столба. Дыхание здесь требует заметного усилия межреберных мышц, и справиться с этим могут только тренированные атлеты. При этом даже их сил хватит ненадолго и максимум на 4−5 м глубины, а новичкам тяжело дается дыхание и на полуметре. Вдобавок чем длиннее трубка, тем больше воздуха содержится в ней самой. «Рабочий» дыхательный объем легких составляет в среднем 500 мл, и после каждого выдоха часть отработанного воздуха остается в трубке. Каждый вдох приносит все меньше кислорода и все больше углекислого газа.

Чтобы доставлять свежий воздух, требуется принудительная вентиляция. Нагнетая газ под повышенным давлением, можно облегчить работу мускулам грудной клетки. Такой подход применяется уже не одно столетие. Ручные насосы известны водолазам с XVII века, а в середине XIX века английские строители, возводившие подводные фундаменты для опор мостов, уже подолгу трудились в атмосфере сжатого воздуха. Для работ использовались толстостенные, открытые снизу подводные камеры, в которых поддерживали высокое давление. То есть кессоны.

Глубже 10 м

Азот Во время работы в самих кессонах никаких проблем не возникало. Но вот при возвращении на поверхность у строителей часто развивались симптомы, которые французские физиологи Поль и Ваттель описали в 1854 году как On ne paie qu’en sortant — «расплата на выходе». Это мог быть сильный зуд кожи или головокружение, боли в суставах и мышцах. В самых тяжелых случаях развивались параличи, наступала потеря сознания, а затем и гибель.

Доспех против давления. Чтобы отправиться на глубину без каких-либо сложностей, связанных с экстремальным давлением, можно использовать сверхпрочные скафандры. Это чрезвычайно сложные системы, выдерживающие погружение на сотни метров и сохраняющие внутри комфортное давление в 1 атм. Правда, они весьма дороги: например, цена недавно представленного скафандра канадской фирмы Nuytco Research Ltd. EXOSUIT составляет около миллиона долларов.

Проблема в том, что количество растворенного в жидкости газа прямо зависит от давления над ней. Это касается и воздуха, который содержит около 21% кислорода и 78% азота (прочими газами — углекислым, неоном, гелием, метаном, водородом и т. д. — можно пренебречь: их содержание не превышает 1%). Если кислород быстро усваивается, то азот просто насыщает кровь и другие ткани: при повышении давления на 1 атм в организме растворяется дополнительно около 1 л азота.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

8 способов обмануть свой мозг, когда вы на диете 8 способов обмануть свой мозг, когда вы на диете

Может ли ваш мозг саботировать ваши усилия по снижению веса?

Популярная механика
10 голландских автомобилей: что вы знаете об этом? 10 голландских автомобилей: что вы знаете об этом?

Самая известная голландская автомобильная марка – это грузовики DAF

Популярная механика
5 сверхспособностей, которые станут доступны людям уже через 5 лет по версии футурологов 5 сверхспособностей, которые станут доступны людям уже через 5 лет по версии футурологов

Какие «суперспособности» станут реальностью уже к 2030 году — и какой ценой?

Maxim
Цигун как духовная и энергетическая практика: техника безопасности Цигун как духовная и энергетическая практика: техника безопасности

Что будет, если начать практику цигун с дыхания?

Psychologies
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
Трудно быть принцем Трудно быть принцем

Принц Гарри — отнюдь не хрестоматийный принц из сказки

The Rake
9 признаков благополучия беременности 9 признаков благополучия беременности

Правильно ли развивается беременность?

9 месяцев
Основы мат-анализа Основы мат-анализа

Хорошая статья про нехорошие слова

Maxim
SHIBA – новый японский ресторан Аркадия Новикова на Патриарших прудах SHIBA – новый японский ресторан Аркадия Новикова на Патриарших прудах

В Большом Палашёвском переулке открылся ресторан Аркадия Новикова SHIBA

Cosmopolitan
От парламентаризма к демократии: особенности армянской национальной революции От парламентаризма к демократии: особенности армянской национальной революции

23 апреля 2018 года в Армении произошла революция

Forbes
Кризис среднего возраста: будут ли дорожать автомобили с пробегом Кризис среднего возраста: будут ли дорожать автомобили с пробегом

Исследование вторичного авторынка по результатам первого квартала текущего года

Forbes
Особый ребенок в классе: проблема или удача? Особый ребенок в классе: проблема или удача?

Инклюзивное образование в России практикуется во многих школах

Psychologies
Джинсы- Джинсы-

За какими модными мастхэвами "охотились" 40 лет назад

Cosmopolitan
Танки против крепостей Танки против крепостей

Миф об уничтоженных танковых армиях на улицах Берлина

Популярная механика
Тонкая настройка: как борются с анонимностью абонентов в разных странах Тонкая настройка: как борются с анонимностью абонентов в разных странах

Чего ждать от операторов этим летом

Forbes
Андрей Смирнов: Заяц должен быть серым Андрей Смирнов: Заяц должен быть серым

Эту очень личную историю режиссер посвятил врачу Антонине Николаевне Петровой

СНОБ
Пражская весна Пражская весна

Столица Чехии глазами ху­дож­ника Па­вла Пеп­пер­штейна

Vogue

Церемония вручения ежегодной премии журнала HELLO! "Самые стильные в России"

Cosmopolitan

Филип Бизли уверен, что в XXI веке настает эпоха живой архитектуры

Популярная механика
Конец света в отдельно взятой семье Конец света в отдельно взятой семье

Как выйти из зоны недоверия и вернуть теплые отношения с близкими

СНОБ
Исчезнувшие Исчезнувшие

Первые признаки беспокойства о судьбе Франклина появились к концу 1846 года

Караван историй
Дробное питание и интервальное голодание: 2 способа сбросить вес Дробное питание и интервальное голодание: 2 способа сбросить вес

Делимся двумя действенными способами сбросить лишний вес

Cosmopolitan
199-летний попугай и 9 других долгожителей животного мира 199-летний попугай и 9 других долгожителей животного мира

Перед вами 10 животных, проживших невероятно долгие годы

Популярная механика
Больше чем поэт Больше чем поэт

Интервью с русским поэтом и музыкантом Дельфином

Esquire
Дома хуже: Карачинский рассказал Forbes, почему деофшоризация невыгодна для бизнеса Дома хуже: Карачинский рассказал Forbes, почему деофшоризация невыгодна для бизнеса

Компаниям, попавшим под санкции, предлагают переводить бизнес из-за рубежа

Forbes
Возвращение «Индейца» Возвращение «Индейца»

Прошлое и настоящее мотоцикла Indian

Популярная механика
Суперспособности Суперспособности

Представители народа баджо могут задерживать дыхание на невероятные пять минут

Популярная механика
Божественные острова Божественные острова

Испанский архипелаг, Канарские острова, это осколок рая в Атлантике

Quattroruote
И тебя вылечат И тебя вылечат

Хотите избавиться от наркотиков — действуйте по принципу #янебоюсьсказать

Tatler
Вас там не хватало Вас там не хватало

В Оксфорде скандал — студентки жалуются на однокурсников

Tatler
Открыть в приложении