Здоровье, 1960 № 09 (69) - [4]

На основании многочисленных исследований ученые пришли к выводу: если продолжительность полета превысит 4–5 месяцев, значительно выгоднее часть герметической кабины занять под оранжерею для зеленых растений. Они будут восстанавливать газовый состав воздуха, а также служить пищей для космонавтов.

Любуясь яркими красками вечернего неба, красотой и величием природы, мы не задумываемся над тем, что зарево вечерних сумерек, причудливо окрашивающее облака, — все это, как и сама наша жизнь, зависит от легкой газовой оболочки Земли — ее атмосферы. При подъеме на большие высоты, по мере удаления от поверхности Земли, атмосфера все более и более разрежается. Постепенно она не только теряет способность рассеивать свет и проводить звук, но и становится абсолютно непригодной для жизни.

В верхних слоях атмосферы и за ее пределами живые организмы лишаются необходимого для дыхания кислорода, испытывают действие низкого барометрического давления, оказываются подверженными губительному влиянию ультрафиолетового излучения солнца и космической радиации.

Атмосфера не только надежно защищает растительный и животный мир нашей планеты от различных видов солнечной радиации, космического излучения, но и является единственным источником совершенно необходимых для жизни химических веществ, прежде всего кислорода, углекислого газа и воды.

Для изучения влияния пониженного барометрического давления на животных и человека французский физиолог Поль Бер еще в прошлом столетии предложил использовать специальную лабораторную установку — барокамеру. Эксперименты в барокамерах дали наиболее ценные сведения о влиянии низкого барометрического давления на живые организмы.

Современная барокамера представляет собой достаточно больших размеров герметически закрывающуюся своеобразную стальную комнату, которая посредством трубопровода соединяется с мощным насосом, откачивающим из нее воздух. В камере есть смотровые окна — иллюминаторы, через которые экспериментатор может наблюдать за поведением подопытного животного.

Опыты в барокамерах позволили обнаружить весьма интересную закономерность. Оказалось, что чем сложнее организм животного, чем выше ступень его эволюционного развития, тем труднее оно переносит низкое барометрическое давление. Например, лягушка — представитель холоднокровных животных — оказалась способной в течение многих часов сохранять жизнь при очень низких величинах барометрического давления, соответствующих высотам в 20–30 километров. Таких условий не могут переносить теплокровные животные — собаки, кролики, кошки, белые крысы, голуби.

Особенно остро чувствует изменения, происходящие во внешней среде, человек. При быстрых подъемах на высоте 7,5 тысячи метров человек может потерять сознание уже через 8—10 минут. Если до высоты 12,5 тысячи метров дыхание чистым кислородом предотвращает развитие острого кислородного голодания, то на высотах свыше 15 тысяч метров из-за резкого снижения барометрического давления и падения давления кислорода во вдыхаемом воздухе может наступить кислородное голодание в течение 10–15 секунд независимо от того, дышит человек воздухом или чистым кислородом.

Представим себе, что мы через толстое стекло иллюминатора наблюдаем за поведением белой крысы во время «подъема» в барокамере. На высоте 4–5 километров поведение крысы почти не изменяется; можно лишь заметить, что дыхание стало более глубоким и частым. На высоте 6–7 километров животное начинает вести себя беспокойно; на высоте 8—10 километров у него появляются приступы судорог, продолжительность которых все нарастает. Далее животное не в состоянии сохранять нормальную позу — оно лежит на боку или «а спине, резко и судорожно дышит.

В экспериментах на животных было также установлено, что, помимо острого кислородного голодания, само по себе понижение барометрического давления может вызвать в организме явления газообразования и кипения. На высоте 7 километров и выше, растворенные в тканях газы начинают выделяться в виде пузырьков. Они закупоривают просветы мелких кровеносных сосудов, сдавливают нервные окончания. В результате этих явлений может развиться декомпрессионная болезнь. Наиболее характерным признаком ее являются боли в мышцах и суставах, кожный зуд; в тяжелых случаях, когда пузырьки газа закупоривают мозговые сосуды, возникают параличи.

Согласно законам физики, при снижении барометрического давления до 47 миллиметров ртутного столба, то есть на высоте 19,2 тысячи километров, вода закипает при температуре плюс 37 градусов. Приблизительно на этой же высоте кипит и кровь. При подъеме животных на высоту 19–20 километров кипение тканей первоначально возникает в тех областях тела, где низкое давление: в венозных сосудах, правом желудочке сердца, в плевральной полости. На рентгеновских снимках, сделанных в барокамере, уже через несколько секунд после подъема отчетливо виден пар. Водяной пар быстро образуется и в области подкожной клетчатки, поэтому объем тела животных резко увеличивается,

Если такое «кипящее» животное быстро, через 15–20 секунд, спустить на землю, то кипение прекратится. Буквально на глазах животное «похудеет», так как водяной пар снова превратится в жидкость. При этом животное будет чувствовать себя вполне удовлетворительно. Такие эксперименты дают основание считать, что в процессе кипения не участвует вода, входящая в структуру клеток организма.