Поговорим о дыхании. Дар, который мы не ценим - [38]

Некоторые фридайверы тоже используют кислород, чтобы увеличить время пребывания под водой. Рекорд Гиннесса свыше 24 минут установил испанец Алекс Сегура Вендрелл. Штефани Айхнер и Томаш Оберхубер, однако, пуристы. Для них дыхание кислородом из баллона — почти что допинг. Они полагаются на вспомогательные средства самого организма, такие как рефлекс ныряльщика. Этот режим экономии кислорода включается с погружением.

РЕФЛЕКС НЫРЯЛЬЩИКА

Первым на него обратил внимание Поль Бер. Французский адвокат, естествоиспытатель XIX века, а позже министр народного образования Франции преподавал в парижской Сорбонне. Его завораживали труднообъяснимые природные процессы: среди его публикаций исследования смены окраски тела хамелеона, влияния световых волн на хлорофилл, дыхание невылупившихся морских коньков. В своих лекциях 1867 и 1868 годов он рассматривал и дыхание. Наблюдая за ныряющими утками, Бер установил, что они остаются под водой гораздо дольше ожидаемого. Сгорая от любопытства, он приносит в лабораторию утку, окунает ее голову в ванну и следит за сердцебиением. Несмотря на стрессовую для птицы ситуацию, ее сердечный ритм замедляется. В то время как опыт с петухом заканчивается неудовлетворительно — через три с половиной минуты петух умирает, — утка держится шестнадцать минут. Об этих опытах вспоминает один из учеников Бера, медик и позже нобелевский лауреат Шарль Рише. В 1894 году Рише — уже профессор — сам проводит весьма сомнительный эксперимент. Он заказывает доставку нескольких уток, одним стягивает горло, других макает в воду и записывает, сколько времени требуется до полного удушения. На воздухе прошло около семи минут, под водой — в три раза больше: двадцать три минуты.

Опыты Бера и Рише — одно из первых документальных подтверждений рефлекса ныряльщика. Но речь здесь не о каком-то одном рефлексе, а о ряде реакций. Возможно, важнейшую из них открыл в 1962 году шведский физиолог Пер Шоландер. Он не удушает своих испытуемых на манер Рише, а подключает их к мониторам сердечного ритма. Покрытые электродами добровольцы погружаются в большой резервуар с водой. Результат оказывается ошеломляющим: нахождение под водой измеримо снижает частоту сердечных сокращений. Шоландер пошел дальше. К следующему погружению он размещает на дне бассейна тренажеры для фитнеса и просит своих подопечных сделать несколько коротких интенсивных упражнений. Но и тут сердце бьется медленнее, чем предполагалось. Это называется брадикардия. Средняя частота сердечных сокращений в покое у здорового взрослого лежит в интервале от шестидесяти до восьмидесяти ударов в минуту, при погружении может снижаться до сорока. Самая низкая частота сердечных сокращений, измерявшаяся у крутых фридайверов, зафиксирована в интервале от двадцати до тридцати ударов в минуту. Вместо того чтобы панически колотиться, сердце замедляет ритм. Артериальное давление тоже меняется. Сосуды в конечностях сужаются, кровь перенаправляется к центру — от периферии и скелетной мускулатуры к сердцу и легким.

При этом головной мозг снабжается без изменений. Во враждебном окружении, где вдох означает смерть, он остается бодрым и бдительным. Под впечатлением от этого результата Шоландер писал: «В основном части тела человека переносят асфиксию (угрожающее жизни удушье) на удивление хорошо. Ткани конечностей могут без повреждения быть иммобилизованы жесткой повязкой более чем на час; почка такое же время обходится без снабжения, а роговица глаза при трансплантации даже несколько часов. Однако сердце и головной мозг реагируют на асфиксию крайне чувствительно. Удушье или сердечная недостаточность убивают человека в течение нескольких минут. Если кровообращение прерывается дольше чем на пять минут, мозг получает необратимые повреждения. Вполне ожидаемо, что при грозящей асфиксии организм будет прибегать к чрезвычайным мерам. Так оно и происходит». Все реакции экономии кислорода Шоландер назвал «главным переключателем жизни». Для того чтобы организм запустил их, недостаточно подержать ноги в воде. Надо задержать дыхание и опустить в воду лицо. Очевидно, сенсор находится в районе лба и глаз, там, где проходит тройничный нерв. Играет свою роль и температура воды: чем она ниже температуры воздуха, тем сильнее эффект. Может быть, поэтому при панических атаках рекомендуют окунуть голову в ледяную воду.

Рефлекс ныряльщика объединяет всех позвоночных — неважно, обитают они на суше или в воде. Он есть даже у рыб, только в перевернутом виде: их организм снижает потребление кислорода, когда их вынимают из воды. Но бесспорные чемпионы по задержке дыхания — это водные млекопитающие. О кашалотах известно, что они ныряют на глубину свыше тысячи метров. Морские слоны также выдерживают такое давление. Один из них, снабженный датчиком, был зарегистрирован на глубине 1529 метров. Помимо повышенной переносимости диоксида углерода, у морских млекопитающих больше крови — например, у морского льва вдвое, чем у человека того же веса, — и мышечной ткани, богатой кислородосвязывающим миоглобином. Этот белок, придающий мясу красный цвет, у китообразных настолько высокой концентрации, что их мясо выглядит почти черным. Кроме того, в отличие от людей они выдыхают перед погружением. В сравнении с размерами тела у китов очень маленькие легкие. Тюлени Уэдделла, которые проводят на глубине час и дольше, могут позволить своим легким даже спадаться. Так они предотвращают кессонную болезнь, возникающую, когда при быстром всплытии газ из сжатого воздуха растворяется в крови.