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

USS Vermont: Ноев ковчег на военной службе USS Vermont: Ноев ковчег на военной службе

Если вы не верите в Ноя и его ковчег, то прямо сейчас поверьте

Популярная механика
За гаражами За гаражами

Свой первый большой юбилей «Гараж» отпразднует трехдневным марафоном

Tatler
Искусственный коллега: как российские нейросети трансформировали бизнес и заменят ли людей алгоритмы Искусственный коллега: как российские нейросети трансформировали бизнес и заменят ли людей алгоритмы

ИИ-экспансия в бизнесе: чего ждать дальше и как подобрать для себя нужный сервис

Inc.
5 признаков эмоционально нестабильного мужчины, который разобьет вам сердце 5 признаков эмоционально нестабильного мужчины, который разобьет вам сердце

Стоит ли связывать жизнь с человеком, не способным создать крепкие отношения

Psychologies
Плохой «ритм» сна связан с 83 болезнями Плохой «ритм» сна связан с 83 болезнями

Люди плохо представляют, сколько они на самом деле спят

ТехИнсайдер
Великий пост Великий пост

Журналист Михаил Зыгарь ввел моду на чтение исторических заметок

Vogue
Секрет счастливого брака: перестаньте приспосабливаться Секрет счастливого брака: перестаньте приспосабливаться

Можно ли быть счастливой, отказавшись от себя и своих желаний?

Psychologies
Прочь от проблем Windows Прочь от проблем Windows

Как с легкостью перейти на Ubuntu 18.04 LTS

CHIP
Дважды в одну реку Дважды в одну реку

Пентхаус в центре Рима, где живет и работает архитектор Андреа Трульё

AD
Навстречу природе Навстречу природе

Загородный дом под Сочи

SALON-Interior
Путь к сердцу женщины: 4 рецепта идеального романтического ужина Путь к сердцу женщины: 4 рецепта идеального романтического ужина

Сытая женщина больше настроена на романтический лад, чем голодная

Playboy
Даррен Аронофски: Даррен Аронофски:

Даррен Аронофски о том, как эффективнее всего бороться с писательским кризисом

Esquire
Кофе: вред или польза, или кратко о кофейной химии Кофе: вред или польза, или кратко о кофейной химии

Кофе: яд или несомненно полезный напиток?

Популярная механика
Хозяйка музея Хозяйка музея

Начальник отдела обслуживания Государственного Эрмитажа Елена Рябова

Дилетант
Завтрак аристократа Завтрак аристократа

О книге рецептов, шоу «Еда, я люблю тебя» и кулинарных экспериментах

OK!
Близко и дешево. Почему покупатели перестают ходить в гипермаркеты Близко и дешево. Почему покупатели перестают ходить в гипермаркеты

В розничной торговле меняются приоритеты

Forbes
Долгое прощение Долгое прощение

Что делать, если вы узнали о неверности своего мужчины: советы психолога

Добрые советы
Чтобы вылечить тревогу и депрессию, психотерапии недостаточно Чтобы вылечить тревогу и депрессию, психотерапии недостаточно

Когда человека мучает депрессия, зачастую трудно разобраться, что происходит

Psychologies
Личное дело Личное дело

Ксения Собчак вместе с Верой Кричевской сняла документальный фильм о своем отце

Vogue
Теснота Теснота

Наблюдаем за реалити-шоу в центре столицы

Esquire
Сколько должен длиться секс? Сколько должен длиться секс?

Сколько должен длиться нормальный половой акт, чтобы не было мучительно стыдно

Maxim
Держать строй: тест Mercedes-Benz S 400 d Держать строй: тест Mercedes-Benz S 400 d

S-класс находится на острие технического прогресса

Популярная механика
Рецензия на фильм Кирилла Серебренникова Рецензия на фильм Кирилла Серебренникова

В Каннах показали прекрасный музыкальный байопик

Esquire
10 военных машин, которые можно свободно купить в России 10 военных машин, которые можно свободно купить в России

Какие конверсионные броневики можно свободно купить в наших широтах

Популярная механика
Просто забей Просто забей

Альтернатива классической игре — попинать горящий мяч или поплескаться в болоте

GQ
Гиперкары небесные. Изучаем феномен сверхбыстрых автомобилей Гиперкары небесные. Изучаем феномен сверхбыстрых автомобилей

Как и почему появились машины, для которых слова «суперкар» явно недостаточно?

Maxim
Корона не жмет Корона не жмет

Почему именно британские принцессы задают моду

Vogue
Моего ума дело Моего ума дело

Звезды-бизнесмены

StarHit
Lifan X70 Lifan X70

Lifan X70. Китайский заменитель

АвтоМир
Разбойники на службе государства Разбойники на службе государства

Громкими титулами за преступления был обласкан не только Фрэнсис Дрейк

Дилетант
Открыть в приложении