Книга Extremes. На пределе. Границы возможностей человеческого организма - Кевин Фонг

Когда мы описываем путь, который проделывает кислород от внешнего мира до конечного пункта назначения, наших митохондрий, можно подумать, будто газ все это осуществляет сам. Мы говорим о молекулах кислорода — как они движутся по организму, просачиваются сквозь мембраны, добираются до митохондрий, — словно знают, куда им надо попасть. Но, разумеется, у кислорода нет собственной свободной воли. Организму самому приходится решать, как ему захватить молекулы этого газа из атмосферы и доставить в достаточной концентрации в клетки, чтобы обеспечить с их помощью свое существование.

Первая часть этой операции — собственно дыхание. Наши ребра крепятся к грудине спереди, а к позвоночнику, внутри которого проходит спинной мозг, сзади. В конце каждого выдоха ребра опускаются. Сокращением грудных мышц, которые осуществляют вдох, ребра поднимаются вверх, почти в горизонтальное положение, увеличивая объем грудной клетки. Одновременно с этим диафрагма — куполообразная мышца, отделяющая грудную клетку от брюшной полости, — сокращается и опускается, еще больше увеличивая объем грудной клетки.

Внутри костяной решетки, образованной ребрами, находятся легкие, и они движутся вместе с грудной клеткой: расширяется клетка — увеличивается объем легких. Увеличение объема создает разрежение, и воздух всасывается внутрь, словно в кузнечные мехи.

Втягиваемый воздух проходит по верхним дыхательным путям, глотке, трахее, а потом спускается глубже, в бронхиальное дерево. Правда, мне эти ветвистые воздуховоды всегда больше напоминали перевернутые соцыетия брокколи. Да и в строении их немало сходного. Есть полый центральный ствол, и от него отходят ветви все уменьшающегося калибра, на концах которых сидят крошечные пузырьки-мешочки, альвеолы, — ни дать ни взять почки на веточках брокколи. Легкие трупа — я имею в виду формалиновый препарат в анатомичке медицинского института — твердые и тяжелые. Место воздуха в них занимает резко пахнущая консервирующая жидкость. Но живые, наполненные воздухом легкие оправдывают свое название — они легче губки, а потому не тонут в воде.

Благодаря тому что у анестезиологов есть возможность заглянуть во вскрытую грудную клетку (например во время хирургических операций на сердце), они могут получить гораздо более точное представление об этом парном органе. Глядя, как легкие расширяются и опадают в такт ритмичному стуку аппарата ИВЛ (искусственной вентиляции легких), как-то сразу понимаешь, что перед тобой конструкция, созданная, по сути дела, из воздуха, — и осознаёшь, насколько она хрупка и уязвима.

Тонкая и нежная, эта структура создает огромную поверхность, через которую воздух может попадать в кровь. Альвеолы — это крохотные мешочки на концах веточек бронхиального дерева, в диаметре не больше доли миллиметра. Но в каждом легком таких альвеол по полтора миллиона! Сумей мы все их разложить, да еще развернуть на плоскости, альвеолы заняли бы половину поверхности Уимблдонского теннисного корта. Вот какая огромная площадь требуется, чтобы обеспечить контакт достаточного количества воздуха с достаточным для поддержания жизни объемом крови.

Поверх альвеол простирается похожая на паутину сеть тончайших капилляров, сосудов со стенкой толщиной в одну клетку. Они так узки, что клетки крови с трудом в них протискиваются. Зато молекулы кислорода без труда просачиваются сквозь их стенки.

Это самый тонкий барьер в нашем теле, наиболее хрупкая зона контакта между организмом и веществами из внешней среды. Вот почему она так надежно упрятана в глубину грудной клетки и защищена крепким панцирем ребер. Но по-другому и быть не могло: именно тонкость легочной ткани в сочетании с ее объемностью и позволяет осуществляться газообмену.

Когда человек тонет, весь воздух из его альвеол вытесняется водой, которая затапливает нежнейшую паутину, предназначенную для передачи кислорода в кровь. Какие-то полтора литра воды в легких мужчины среднего роста могут оказаться смертельными. И эта цифра не выходит у меня из головы, пока я сижу в тонущем вертолете.

***

«Жди, пока все вокруг не перестанет двигаться». Снова и снова приходят на ум эти слова инструктора. Имеется в виду, что я должен дождаться, пока вертолет окончательно не перевернется вверх дном. Жди, пока в самом деле не начнешь погружаться.

Я чувствую подбородком холод воды и начинаю часто и глубоко вдыхать воздух. Я говорю себе, что гипервентиляция помогает снизить уровень углекислоты в организме и удлинить период, на который я смогу задержать дыхание. Но, честно говоря, причина этих судорожных вдохов совсем другая. Вода уже касается моих губ. Я откидываю голову назад и делаю последний глубокий вдох. А потом оказываюсь под водой.

Мгновенно наступает тишина, и вместе с ней, как ни странно, приходит спокойствие. Шум и неуверенность остались там, над поверхностью. Теперь по крайней мере ясно, что время пошло и гонка на выживание началась. Неизвестно, как глубоко погрузился вертолет и соответственно как долго придется пробыть под водой. Это — одно из условий задачи. При скорости погружения метр в секунду, если потратить больше семи секунд на то, чтобы выбраться из вертолета, отрицательная плавучесть может настигнуть тебя прямо на выходе из машины. К тому же ночью, в отсутствие света, на который можно ориентироваться, возникает вопрос — куда плыть?

Мне приходилось слышать о людях, выбиравшихся из тонущих самолетов ночью и целую вечность, как им казалось, плывших в кромешной тьме неведомо куда, зная, что если ошибутся, то будут плыть до конца жизни.

Сейчас, под водой, мне уже до одури хочется сделать вдох. Но я следую наставлениям инструктора. Вытягиваю правую руку, и ладонь упирается в короткий рычажок, открывающий окно. Черные и желтые полосы — последнее, что я могу ясно рассмотреть, прежде чем вода накрывает меня с головой. Я отчаянно тяну рычаг, чтобы раскрыть окно, затем хватаюсь за раму, убеждаюсь, что ничто не помешает мне вылезти из водяной могилы. Лишь после этого я решаюсь отстегнуть ремень безопасности, всей душой надеясь, что непослушный карабин не заклинит.

Освобождение проходит гладко, я подтягиваюсь на оконной раме, запоминая, в какую сторону двигаться. Вылезаю из вертолета и начинаю подъем к поверхности. Всплыв, жадно хватаю воздух ртом. Как же здесь хорошо, в этом теплом плавательном бассейне тренажера!

Но где-нибудь в Северном море за это время я бы, пожалуй, лишился жизни. Чтобы понять почему, разберемся в том, что заставляет нас дышать.

***

Дыхание — единственная функция организма, которая управляется частично автоматически, а частично осознанно. Может показаться, что такую жизненно важную систему надежнее было бы полностью переключить на автопилот.

Единственный ритм, сравнимый с дыханием, — ритм сердечных сокращений — почти целиком находится на автоматическом управлении. Да, вы, возможно, гордитесь тем, что умеете брать себя в руки, несколько замедляя сердцебиение, но припомните-ка, когда вы в последний раз устраивали состязание «кто дольше продержится с небьющимся сердцем»?

Что касается дыхания, то мы можем выбирать, как дышать: вот прямо сейчас можем задышать чаще и глубже. А можем и вовсе задержать дыхание. Но наш организм слишком хорошо нас знает — и потому не доверяет нам до конца. Да, он позволяет нам немножко поуправлять дыханием, но лишь на время, и ни за что не допустит, чтобы мы причинили себе вред, слишком долго забавляясь таким образом. Задержать дыхание так, чтобы убить себя, невозможно. Честно говоря, сдерживая дыхание на суше, мудрено даже довести себя до обморока.