Ученый начал с того, что заинтересовался, казалось бы, детским вопросом: почему человек или, скажем, собака гибнут, захлебнувшись водой?
На первый взгляд все объясняется просто — нечем дышать, ибо легкие, в отличие от жабр, не приспособлены к тому, чтобы извлекать из воды кислород. Но оказалось, это не совсем так.
Можно ли заменить жабры легкими? Обычно кислорода в воде растворено немного. Рыбы выходят из положения, процеживая через жабры большие количества воды. Но обладателю легких такой выход не подходит. Ведь через них непрерывно прогонять воду нельзя. Вдох-выдох вот принцип их работы.
Вообще же, как показали исследования, легкие могут извлекать кислород из воды. Будь его там больше, организм смог бы и с помощью легких обеспечить свои потребности в нем.
Будь его больше… А нельзя ли увеличить содержание кислорода в воде? Разумеется, можно. Но просто накачать его в воду — это мало что даст. Пузырьки кислорода почти сразу же улетучатся — как газ из бокала с шампанским. Другое дело, если растворить его вводе. Тогда кислород будет находиться в ней сколь угодно долго. Правда, тут есть одно «но».
Да, можно. Мы уже знаем, что растворимость газа в жидкости зависит от давления. Его придется увеличить. Иоханнес Кильстра поступил очень просто: он поместил аквариум в барокамеру. Когда там устанавливали давление около 10 атмосфер, вода растворяла гораздо больше кислорода, чем обычно. Теперь его было в ней столько, что легкие оказались в состоянии конкурировать с жабрами. Во всяком случае, они извлекали из воды достаточные для организма количества кислорода.
К сожалению, легкие недолго выполняли эту роль. Спустя некоторое время у подопытных животных, которые «дышали» водой, начинала идти из горла кровь. Что случилось?
Выяснилось, что виновата в этом вода. Попадая в легкие, она обмывает их поверхность. Во время первых опытов Кильстра наполнял аквариум из водопроводного крана — пресной водой. Солей в ней растворено немного. В крови их значительно больше. Это и вызвало осложнения: соли из крови переходили в воду, заполнявшую легкие.
В результате содержание солей в крови (точнее, в кровяной плазме) резко падало. Начинались всевозможные расстройства, нарушалась координация мышц, в том числе и управляющих работой легких. Словом, в организме происходила авария.
Нужно лишь позаботиться о составе воды. Тогда неприятностей не будет. Нужно только позаботиться, чтобы вода, которой «дышат», имела тот же солевой состав, что и плазма крови. Тогда обмывка легких перестанет быть опасной.
Поэтому Иоханнес Кильстра стал заполнять аквариум в барокамере водой, близкой по составу к физиологическому раствору. Затем при повышенном давлении насыщал ее кислородом и «поселял» в аквариуме необычных обитателей — мышей, крыс, собак.
Лучше всего переносили пребывание под водой собаки. По-видимому, дело тут в размерах животного. Из собачьих легких проще «вытрясти» (это очень важно) воду, когда животное возвращается в родную стихию.
В одном из последних опытов собака, проведя около суток под водой, жила после этого больше месяца. Совершенствуя методику экспериментов, ученый надеется, что пребывание под водой совсем не будет сказываться на здоровье животного. Удивительные эксперименты «с подводными собаками» продолжаются.
А теперь немного помечтаем. В некоторых районах океана вода по своему составу несколько напоминает физиологический раствор. На больших глубинах давление высокое, и никакой барокамеры нам не потребуется. Подавая по трубам с поверхности воздух, можно насытить воду достаточным количеством кислорода. Ну, а потом?
Города на дне океана будут! Представьте такую картину. На дно опускается человек в акваланге. Запаса воздуха в баллоне хватит ненадолго, но ныряльщика это мало тревожит. По дну тянется труба, из которой вырываются пузырьки воздуха. Вода в этом районе обогащена кислородом. Ныряльщик вытаскивает изо рта нагубник и набирает полную грудь воды. Выдох-вдох, выдох-вдох. Все в порядке. Человек превращается в полноправного обитателя океана. Сейчас он может чувствовать себя в воде не хуже рыбы. Если надо — он выдыхает из легких воду, снова берет в рот нагубник акваланга и поднимается на поверхность.
