На грани возможного: Наука выживания - [8]
Уменьшение плотности воздуха по мере набора высоты означает уменьшение атмосферного давления. Впервые это продемонстрировал Блез Паскаль в своем «Великом эксперименте» на горе Пюи-де-Дом. Проще говоря, чем выше мы поднимаемся, тем меньше давление, поскольку сокращается величина давящего на нас атмосферного столба.
До самого недавнего времени атмосферное давление измерялось в торрах – единицах, названных в честь Торричелли. Теперь в официальном обращении торры вытесняет другая единица, получившая, как ни парадоксально, свое имя в честь француза Паскаля. Однако поскольку в ранних работах использовались торры и физиологи по-прежнему оперируют именно ими, я тоже последую их примеру.
На уровне моря атмосферное (или барометрическое) давление составляет около 760 торр (миллиметров ртутного столба). Воздух состоит на 21 % из кислорода, на 0,04 % из углекислого газа{4}, остальное приходится большей частью на азот. Поэтому на уровне моря давление кислорода (так называемое парциальное или частичное) равно 159 торрам (21 % от 760 торр). На вершине Эвереста доля кислорода в воздухе остается такой же, но поскольку барометрическое давление падает примерно до 250 торр, парциальное давление кислорода падает соответственно. Кроме того, парциальное давление кислорода в легких снижается еще сильнее, чем в атмосфере. Этот удивительный факт объясняется тем, что в организме содержится большое количество водяного пара. Его присутствие в альвеолах (легочные пузырьки, где происходит газообмен между легкими и кровью) сокращает объемы кислорода, что на высоте как нельзя более ощутимо.
На любой высоте воздух в легких пропитан водяным паром, образующимся в организме. Особенно хорошо это видно на холоде, когда в результате выдоха возникает облачко пара. Парциальное давление этих паров – 47 торр. Это значит, что при атмосферном давлении в 47 торр, соответствующем высоте в 19 200 м, легкие целиком заполнятся паром, не оставляя места для кислорода и других газов. Таким образом, доля давления газа в легких, приходящаяся на водяной пар, возрастает по мере набора высоты – с 6 % на уровне моря до 19 % на вершине Эвереста.
Присутствие пара в альвеолах объясняет, почему парциальное давление кислорода в этих воздушных пузырьках ниже, чем в атмосфере (кроме того, кислород постоянно расходуется на нужды организма). Этим же фактором определяется физический предел высоты, которой может достичь человек, даже дыша чистым кислородом. Нижняя граница барометрического давления, при котором поддерживается нормальная концентрация кислорода в легких (100 торр), при дыхании чистым кислородом соответствует примерно 10 400 м, что равно высоте полета большинства пассажирских лайнеров. На большей высоте выжить тоже можно, поскольку при учащенном дыхании выпускается больше углекислого газа и освобождается место под кислород. Однако уже на высоте 12 200–13 700 м кислорода вырабатывается недостаточно, и человек теряет сознание. Выше 18 900 м при температуре тела кровь «закипает», т. е. фактически испаряется. Тем самым объясняется, почему для подобных высот и космических путешествий необходим герметичный скафандр или капсула с автономной системой подачи воздуха (см. гл. 6).
Чем опасна неожиданная разгерметизация
«В случае внезапной разгерметизации кислородные маски выпадают автоматически». В последние 25 лет популярность авиаперелетов неуклонно растет, поэтому фраза эта знакома практически каждому, хотя, к счастью, мало кому пришлось применить это знание на практике. Большинство пассажирских перелетов совершаются на высоте около 10 400 м. Если на этой высоте выбить стекло, мы услышим громкий хлопок вырывающегося из кабины воздуха – внутреннее давление уравновесится с внешним. Непристегнутые предметы и людей вытянет за борт, а кабина наполнится мелкой водяной взвесью, поскольку температура тоже сравняется с наружной и в воздухе сконденсируется водяной пар. Поэтому кислородную маску важно надеть мгновенно, ведь уровень кислорода в легких моментально упадет, и в течение 30 секунд вы потеряете сознание. «Полезное» время, за которое пилоту придется предпринимать какие-то действия, и того меньше – 15 секунд. Одного капитана воздушного судна погубило то, что он не успел надеть кислородную маску, наклонившись за упавшими очками. К счастью, второй пилот оказался расторопнее.
Парциальное давление кислорода в легких на высоте 10 400 м при дыхании несжатым воздухом составляет около 20 торр – это слишком мало для жизни. При дыхании чистым кислородом оно возрастает до 95 торр. Этого хватит, чтобы выжить, если вы будете сидеть смирно, не тратя энергии, поэтому экипаж учат в подобных ситуациях сидеть спокойно, пока самолет не опустится на более приемлемую высоту (а кроме того, еще и потому, что снижение в таких случаях проводят резкое, чтобы опуститься побыстрее).
Падение дееспособности на больших высотах погубило немало людей в начале Второй мировой войны. Если на высоте 5500 м хвостовой стрелок бомбардировщика, дышавший воздухом в своей пулеметной турели, чувствовал себя вполне бодрым, то при попытке перебраться в головную часть многие теряли сознание. Это происходит потому, что работающие мышцы потребляют больше кислорода, чем организм может получить из разреженного воздуха, и оставшегося кислорода не хватает на обеспечение нужд мозга. Однако в спокойном сидячем положении можно подняться в негерметизированной кабине, не теряя сознания, до 7000 м, что, надо отметить, значительно уступает высоте Эвереста.
![Искра жизни. Электричество в теле человека](/storage/book-covers/77/7794c6801b49ac27ed50886cfcabf7633bbf91ac.jpg)
Все знают, что электричество приводит в действие машины, гораздо менее известно, что это же самое можно сказать о нас самих. Способность читать и понимать написанное, видеть и слышать, думать и говорить, шевелить руками и ногами и даже осознавать собственное «Я» обусловлена электрической активностью клеток, которая инициируется ионными каналами. Они регулируют наши жизненные процессы с момента зачатия и до последнего вздоха. Эта книга – почти детектив, посвященный особой разновидности белковой материи, ионному каналу.
![Облысение. Причины алопеции. Лечение, восстановление и уход за разными типами волос. Чистка организма. Супердиета для шикарной шевелюры](/storage/book-covers/e2/e2ab14cb3d6f731785f01013f0dc6ed41b2b94a8.jpg)
Выпадение волос в настоящее время считается одной из самых распространенных косметологических проблем. Конечно, еще никто не умирал оттого, что его волосы поредели, но иметь густую шевелюру хочет каждый. Ведь давно известно, что красота – это прежде всего здоровье, и если ваши волосы выглядят плохо, то это прямой сигнал организма о том, что надо о нем позаботиться. Наша книга поможет вам разобраться, какова причина «недомогания» ваших волос. Подскажет, как ухаживать за волосами разных типов. Научит, как почистить организм, чтобы он с новой силой взялся за самореставрацию и обновление.
![Живая косметика](/storage/book-covers/7b/7b0834832b5f1367e4ab1392e60271ac4ee7e270.jpg)
«Я online» – уникальный проект одной из красивейших актрис театра и кино Натальи Гончаровой, гармонично сочетающий в себе самые интересные цитаты с популярнейших тематических форумов и блогов рунета, а также мнения профессионалов в данной области. Издание, которое вы держите в руках – особенное. В нем вы найдете всю основную информацию по натуральной и здоровой косметике, собранную Натальей Гончаровой и Ириной Костиной. «Звездные» рецепты масок и отваров, секреты популярных блогерш и форумчанок, эксклюзивные советы самой Натальи Гончаровой, а также мнение профессионалов в той или иной области вопроса.
![1000 умных решений для уютного дома. Стильная квартира без ремонта и серьезных вложений](/storage/book-covers/9d/9d49bd25dd1cfa8773f782cfcbece137eb2f8619.jpg)
У нас для вас две новости. Плохая: невозможно сделать ремонт один раз и на всю жизнь. Хорошая: чтобы обновить интерьер и сделать квартиру более подходящей вашему образу жизни и вкусам, ремонт не нужен. В этой книге Ольга Качанова, известный дизайн-блогер с полумиллионной аудиторией, поделится секретами переделки интерьера без ремонта и с минимальными вложениями. Умная планировка и зонирование в небольших квартирах, практичные и стильные дизайнерские решения, детская на вырост и интерьер, который никогда не надоест. Вы удивитесь, как из простых деталей складывается новый облик вашего дома, вашего – по-настоящему, созданного вами и для вас.В формате PDF A4 сохранен издательский макет книги.
![Заметки минималиста. Роскошь простых вещей](/storage/book-covers/81/81c531a76b157426987b05f914fa984d304a3efc.jpg)
Легкая, полезная, познавательная книга, не только о том, как максимально эффективно организовать пространство, вокруг себя, но и о моногом другом, что призвано помочь читателям в обретении чувства легкости. Мы тратим немало времени и средств на обслуживание базовых потребностей, а ведь многое можно делать совсем иначе, высвободив время для того, что действительно важно и приносит удовольствие. Мы позволяем обидам, претензиям, ожиданиям и страхам быть "камнями в наших карманах" на пути к счастливой жизни.
![Гардероб в стиле Zero Waste. Практическое руководство по осознанному потреблению](/storage/book-covers/69/695cfc4b2c7c89478bae6aabc222f9110da85329.jpg)
Эта книга — стильное руководство по экологичному подходу к одежде. Как составить гардероб, как ухаживать за вещами, как подарить им вторую жизнь — обо всем этом авторы рассказывают с позиций минимального вреда для окружающей среды. На русском языке публикуется впервые.
![Лука Модрич. Автобиография](/storage/book-covers/ab/ab7e247224fa2c5e56a8b3dcbd9e910d0564edb0.jpg)
Лука Модрич – лучший хорватский футболист в XXI веке, один из самых зрелищных и полезных хавбеков мира, признанный лучшим игроком планеты в 2018 году.Хорват является эталоном игры в полузащите, ведь Модрич успевает везде: он, как дирижер, прекрасно управляет атаками своей команды, а в защите никогда не уступает своему оппоненту, несмотря на скромные габариты. В Хорватии он уже давно стал живой легендой.Автобиография Модрича – это история, как великий талант благодаря бесстрашию и неуступчивости становится лицом хорватского народа и своей маленькой страны.