В мире подводных погружений существует негласное правило: океан забирает своих лучших. Кессонная болезнь, или декомпрессионная болезнь, — это та невидимая черта, которая отделяет авантюру от трагедии. Когда аквалангист стремительно поднимается с глубины, растворенные в крови инертные газы (обычно азот или гелий) превращаются в пузырьки, закупоривающие сосуды, вызывая мучительные боли, паралич и часто смерть -2-3. Традиционные методы профилактики, такие как увеличение доли кислорода в смеси, сами по себе опасны: они чреваты повреждением легких и судорогами -1. Однако американские ученые из Университета Дьюка под руководством профессора Ричарда Муна, похоже, совершили прорыв, который может переписать правила глубоководного плавания -1-4.
Исследователи предложили парадоксальный, но гениальный подход, основанный на физике газообмена. Их идея заключается в том, чтобы "обмануть" организм, меняя дыхательные смеси в критические моменты погружения. Суть метода проста: если сначала вдохнуть газ, который быстро выводится из организма, а затем перед всплытием переключиться на газ, который, наоборот, поглощается тканями с трудом, можно искусственно снизить общее давление газа в теле и предотвратить образование опасных пузырьков -1-5.
Раньше эта концепция приводила к гибели подопытных животных — используемые инертные газы оказались слишком растворимы в тканях, что сводило эффект на нет. Ученые перебрали множество вариантов, пока не остановились на тетрафториде углерода (CF₄) — бесцветном, нетоксичном газе с уникальными свойствами -1-5. Его главный козырь — крайне низкая скорость диффузии из-за большого размера молекул и плохой растворимости в воде -2. Именно это не позволяет ему быстро насыщать ткани, что делает CF₄ идеальным "буфером" против резких перепадов давления.
Эксперименты, проведенные в барокамерах, имитировали жесткий сценарий: погружение на эквивалент 61 метра (давление около 7 атмосфер), а затем экстренное, быстрое всплытие -2. Свиньи из контрольной группы дышали стандартной смесью гелия и кислорода — их шансы на выживание оказались катастрофически низкими, выжило лишь 14% особей -1-2. Животные быстро погибали от гипоксемии и массивной газовой эмболии, у них развивался отек легких и тяжелые неврологические нарушения, вплоть до паралича задних конечностей -2.
Результаты экспериментальной группы поражают воображение. Те свиньи, которых за 10 минут до "всплытия" переключили на дыхание смесью, состоящей на 79% из тетрафторида углерода и 21% кислорода, продемонстрировали
Важно отметить, что работа Ричарда Муна в этой области не ограничивается только что опубликованными данными. Университет Дьюка активно продвигает исследования по использованию перфторметана (еще одно название тетрафторида углерода) в дайвинге. Профессор Мун, получивший грант от Военно-морского командования США (NAVSEA) на сумму почти 2 миллиона долларов, уже занимается проверкой безопасности этой смеси на людях -4. Предварительные испытания на крысах показали, что повторное вдыхание CF₄ под высоким давлением не вызывает токсического поражения органов и не повреждает ДНК -9. В планах ученых — проверить, вызовет ли газ наркотический эффект у водолазов на большой глубине, и разработать новые, безопасные таблицы декомпрессии -4.
Успех этого исследования способен кардинально изменить дайвинг-индустрию и военно-морские операции. Если метод докажет свою эффективность на людях, у водолазов появится шанс проводить на глубине больше времени, не боясь изнурительной декомпрессии. "Ожидаемым продуктом является безопасный метод сокращения времени декомпрессии после погружений на гелиевых смесях", — отмечает профессор Мун -4. Это уже не научная фантастика, а реальный шаг к тому, чтобы человек мог чувствовать себя в глубине океана так же свободно, как в своем доме, оставив кессонную болезнь в прошлом.
