пятница, 13 февраля 2015 г.

Удивительная реакция человеческого тела в воде

Дорогие друзья!

Сегодня я делюсь с вами интересным опусом Джеймса Нестора. Оригинал здесь.

Писатель Джеймс Нестор исследует рефлекс "погружения млекопитающих"(нырятельный рефлекс млекопитающих) -  феномен, предохраняющий сердце и мозг от недостатка кровоснабжения и кислорода. Пульс замедляется, кровь отливает от конечностей и перераспределяется ближе ко всем жизненно важным органам, обеспечивая их кислородом.


В 1949 году коренастый лейтенант ВВС Италии по имени Раймондо Буше решил на спор совершить смертельно опасный трюк у берегов Капри, Италия. Буше должен был доплыть до центра залива, набрать воздуха и, задержав дыхание, нырнуть без всякого снаряжения и достигнуть дна на глубине сто футов (около 30 м). Там его ожидал полностью снаряженный водолаз. В качестве подтверждения погружения Буше должен был передать ему пакет и подняться назад на поверхность. Если он завершает погружение и поднимается, он выигрывает пятьдесят тысяч лир; если бы он не сделал этого, он попросту утонул бы.
Ученые предупредили, Буше, что, согласно закону Бойля, это погружение может убить его.
Англо-ирландский физик Роберт Бойль сформулировал в 1660-е годы уравнение, которое объясняет поведение газов при изменении давления. Согласно формуле, давление на глубине в сто футов будет сжимать легкие Буше до точки разрыва.
Однако он все-таки нырнул, доставил пакет, и поднялся к поверхности, улыбаясь, его легкие были в полном порядке. Он выиграл пари, но что более важно, он доказал - эксперты ошибались. Закон Бойля, который был Евангелием для науки в течение трех столетий, кажется, развалился под водой.
Погружение Буше вызвало большой резонанс и послужило началом целой серии экспериментов - большинство из них были очень жестокими и даже чудовищными по современным меркам – которые показали, что вода может активизировать этот жизненно важный рефлекс для человека и других животных.
В 1962 Пер Шоландер, уроженец Швеции, исследователь, работающий в Соединенных Штатах, собрал команду добровольцев, покрыл их электродами, чтобы измерить частоту сердечных сокращений. 

До этого Шоландер наблюдал и изучал изменения биологических функций тюленей Уэдделла, которые происходят, когда животные погружаются на глубину. «На самом деле, казалось, чем глубже они ныряли, тем больше кислорода они получали», - писал он. Шоландера интересовало, может ли вода вызвать тот же эффект у людей.
Он начал эксперимент с выбранными добровольцами. Они погружались в огромный резервуар с водой на самое дно, исследователь наблюдал и контролировал частоту сердечных сокращений. Вода вызвала немедленное снижение частоты сердечных сокращений.


Тело человека в его естественном виде (без дополнительного утяжеления или гидрокостюма) является идеальным для глубоководного погружения. Мы можем плавать на поверхности, однако, мы можем нырять на большие глубины, прикладывая небольшое усилие. На фото слева, пловец Питер Маршалл, Хэнил Принслоо, и автор. Жан-Мари Гислэйн / ghislainjm.com

Далее, Шоландер попросил добровольцев нырнуть, задерживая дыхание, и сделать несколько коротких интенсивных упражнений с использованием эластичного ремня, который обычно применяют в фитнесе, закрепленного в нижней части резервуара. Во всех случаях, независимо от того, насколько трудно добровольцам было выполнять это задание, частота сердечных сокращений не снизилась.
Это открытие было настолько же важно, насколько удивительно. На суше, физические упражнения значительно увеличивают частоту сердечных сокращений. Медленный темп биения сердец добровольцев означал, что они использовали меньше кислорода и, следовательно, могут оставаться под водой дольше. Это также в некоторой степени объясняет, почему Буше смог продержаться и выжить без кислорода в воде, задерживая дыхание: вода обладает какой-то мощной, неизвестной способностью замедлять биение сердца животных.
Шоландер заметил кое-что еще: во время пребывания добровольцев под водой, в организме начинался отток крови от конечностей и перенаправление к жизненно важным органам. Это же явление он наблюдал во время исследования погружения тюленей, описанное ранее; за счет оттока крови от менее важных областей тела, тюлени могли поддерживать жизненно важные органы - мозг и сердце – «перенаправляя» кислород к ним, увеличивая таким образом количество времени, которое они могли проводить под водой. При погружении в воду человека, в его организме срабатывает тот же механизм.
Это перенаправления кровотока называется сужение периферических сосудов, и это объясняет, как Буше смог погрузиться на глубину более ста футов без повреждения легких, которое должно было бы произойти в соответствии с законом Бойля. На больших глубинах, кровь, на самом деле, проникает в клеточные стенки органов как противодействие внешнему давлению. Когда дайвер опускается на глубину до трехсот футов (около 90 м) – что довольно часто под силу современными фридайверами – каждая альвеола (концевая часть дыхательного аппарата в лёгком, имеющая форму пузырька, открытого в просвет альвеолярного хода. Альвеолы участвуют в акте дыхания, осуществляя газообмен с лёгочными капиллярами) обволакивается кровяной плазмой, содержащейся в окружающих тканях. Таким образом, легкие оказываются «заполнены» жидкостью, которая, в отличие от воздуха, не сжимается под действием окружающего давления воды. Это предотвращает сдавливание легких и сокращение их объема ниже остаточной емкости – точки, после которой легкие просто спадаются. Когда ныряльщик всплывает, кровяной сдвиг начинает идти в обратном направлении и плазма возвращается обратно в кровоток.
На земле, эквивалентные давление будет очень болезненным. Но не в воде. И чем глубже мы погружаемся, тем сильнее становятся амфибийные рефлексы.
Закон Бойля не просто опровергнут этим физиологическим превращением, он, кажется, больше не действует.


Как и на поверхности Луны, гравитация на морском дне существует на уровне ниже сорока футов, а затем значительно снижается. Под водой можно прогуливаться, заниматься йогой, но только до тех пор, как вы можете задержать дыхание. Уильям Уинрэм, канадский фридайвер, совершает пробежки под водой. Фото Fred Buyle / Nektos.net и williamwinram.com

Шоландер обнаружил, что человеку достаточно погрузить в воду только лицо, чтобы активировать эти действующие на протяжении всей жизни (и спасительные) рефлексы. Некоторые исследователи пытались выяснить, будет ли вызван нырятельный рефлекс млекопитающих, если в воду погрузить руку или ногу, но безрезультатно. Один исследователь даже поместил добровольцев в компрессионную камеру, чтобы увидеть, вызовет ли аналогичный рефлекс ныряния эффект сжатия. Этого не произошло. Только вода может вызвать эти рефлексы, причем температура воды должна быть прохладнее, чем окружающий воздух.
Как оказалось, традиция брызгать холодной водой на лицо, чтобы освежиться не только ритуал - это действительно приводит к определенным физическим изменениям.
Шоландер документально подтвердил одно из самых важных преобразований когда-либо обнаруженных в организме человека, и эти изменения происходят только в воде. Исследователь назвал это явление - Главный переключатель жизни.

Джеймс Нестор Этот отрывок адаптирован с разрешения DEEP: Life, Death & Amphibious Humans at the Last Frontier on Earth by James Nestor (Houghton Mifflin Harcourt).





Наслаждайтесь своим удивительным и прекрасным телом!




Комментариев нет:

Отправить комментарий