книги из ГПНТБ / Боровиков П.А. Человек живет под водой

на «глубине» 274 м допустил три ошибки, а на поверх­ ности — ни одной.

Не был в достаточной степени скорректирован и режим декомпрессии. В первый раз водолазы ощутили «неудобство» на глубине 116 м, затем на горизонте 30 м у одного из них появилась боль в коленных су­ ставах, а на «глубине» 15 м на боль в коленях стал жаловаться другой водолаз. Приходилось нарушать режим подъема и рекомпрессировать испытуемых. На последних двух десятках метров применили кислород­ ную десатурацию: водолазы дышали смесью 50% кисло­ рода и 50% азота по 50 мин каждый час.

Обсудив результаты «погружений», физиологи кон­ статировали, что ряд важных вопросов решить пока не удалось: режим декомпрессии все еще был слишком жестким; причины отклонений в высшей нервной дея­ тельности также остались невыясненными.

• Почти сразу по окончании PLC-2 состоялся послед­ ний — третий «спуск» этой серии, на этот раз на «глу­ бину» 305 м. В число испытуемых вошел молодой врачфизиолог Пьер Фрюктюз, сын профессора Фрюктюза. Решение о включении врача в команду водолазов было, по-видимому, вынужденным, так как не имевшие ме­ дицинского образования профессиональные водолазы не могли толком объяснить, что с ними происходит под давлением. Цели у PLC-3 были те же, что и раньше: уточнение режима декомпрессии и оценка нейро­ физиологических сдвигов в период пребывания на боль­ шой «глубине».

Испытуемые выполняли практические операции, имитирующие обслуживание водолазного колокола. По командам, передаваемым снаружи камеры, они открывали и закрывали в необходимой последователь­ ности вентили, считывали и передавали на «поверх­ ность» показания манометров и других измерительных приборов. Скорость реакции испытуемых несколько уменьшилась. Больше времени они тратили на то, чтобы вспомнить порядок операций и выполнить их. Однако это задержка была незначительной. Специалисты «Комекса» пришли к выводу, что тренированный оператор колокола, находясь на глубине 300 м, сможет обслу­ живать его системы и не coi ершит роковой ошибки или промедления. Как показал анализ электроэнцефало­

3 0 0

глубоководных опытов — дать возможность человеку производительно трудиться в морских глубинах, а во­ прос экономии рабочего времени водолаза-глубоковод- ника занимает одно из центральных мест в этой проб­ леме. Вот почему на каждом рубеже ошибки экспе­ риментаторов оказывались, к сожалению, неизбежными.

Сейчас работы по ранней диагностике декомпрессион­ ной болезни сдвинулись с мертвой точки. В ряде стран созданы первые образцы ультразвуковых индикаторов, которые способны зарегистрировать появление в крови, скажем, в капиллярах мочки ушной раковины — микроскопических газовых пузырьков, предвестников начинающейся «кессонки». Этот прибор может подать сигнал бедствия еще задолго до того, как сам водолаз почувствует первые даже самые слабые признаки раз­ вивающегося заболевания. Работы по совершенство­ ванию таких приборов продолжаются.

Погружения по программе PLC позволили специа­ листам «Комекса» еще раз оценить пригодность гелиокислородных дыхательных смесей, уточнить режимы компрессии и декомпрессии, получить новые данные по физиологии человека, находящегося под давлением около 30 кгс/см2, отработать методику сверхглубоко­ водных экспериментов, (определить рациональны! ре­ жим труда, отдыха и питания испытуемых, подготовить методику сбора необходимых научных данных, нала­ дить эффективный контроль состояния и поведения водолазов в отсеке). Было решено, что «Комекс» готова к штурму рекорда глубины погружения в береговой гипербарической камере.

В середине мая 1968 г. в марсельском исследователь­ ском центре фирмы наконец-то появился Брауэр, и программа «Физали», снискавшая впоследствии миро­ вую известность, началась.

Название новой программы (от латинского Physa1is — общее физическое состояние) должно было под­ черкнуть, что объектом ее исследования был организм человека, его способность противостоять чудовищному давлению окружающей среды, в несколько десятков раз превышающему привычное атмосферное давление.

21 мая 1968 г. начался первый эксперимент. Состав группы испытуемых выглядел несколько необычно: в камеру вошли Рольф Брауэр и Анри Делоз. Брауэр

302

принадлежит к тому типу ученых, которые проводят опыты под лозунгом: «не подвергай другого тому, что не испытал сам». Фактор моральной ответственности не был чужд и инициатору программы «Физали» главе

однако субъективные ощущения испытуемых четко сформулировать не удалось. Делоз говорил потом, что его общее самочувствие «как-то изменилось» и было состояние «лихорадочной активности». Брауэр же опре­ делил свои ощущения как «еле уловимые изменения общего самочувствия и способности к умственной дея­ тельности».

Декомпрессия испытуемых проходила нормально до тех пор, пока оператор при выходе на ступень 4 м не снизил по недосмотру давление в камере до 3,5 м. Эта ошибка всего в полметра водяного столба немед­ ленно дала себя знать: Делоз почувствовал боль в ко­ ленях и лодыжках. Водолазов тотчас рекомпрессировали до «глубины» 14 м, и болевые ощущения прошли.

Результаты «Физали» признали удовлетворитель­ ными. Был намечен следующий рубеж — 360 м. Под таким давлением не находился еще ни один человек

вмире.

Вопыте «Фнзали-2», начавшемся 11 июня 1968 г., приняли участие инженер Вейрюн и снова Брауэр.

Неприятности начались уже с «глубины» 330 м.

Изменения в электроэнцефалограммах стали нарастать, волны медленного ритма — «волны сна» — начали пре­ обладать над остальными частотами колебаний элек­ трических потенциалов мозга. Вейрюн, а за ним и Брауэр впали в состояние «прерывистой сонливости». Сознание испытуемых тормозилось; на максимальной глубине требовались уже значительные психические усилия, чтобы сохранять способность к активной дея­ тельности. Еще на уровне 260 м у испытуемых появи­ лась резкая дрожь всех мышц, особенно рук и пальцев. Это явление — гелиевый тремор — уже встречалось и раньше, но теперь оно проявилось в большой степени.

3 0 3

После отметки 320 м испытуемым стало трудно совер­ шать координированные движения.

Весь путь до 360-метровой «глубины» Брауэр и Вейрюн совершили всего за 120 мин, при этом на по­ следние 50 м они затратили почти 40 мин. После 5 мин 20 с пребывания на рекордной глубине они начали подъем. Во время декомпрессии, начиная с давления 18 кгс/см2, Вейрюна непрерывно тошнило, несколько раз его рвало. Ближе к поверхности он почувствовал боль в коленях, и ему пришлось дышать кислородом. Режим декомпрессии удлинили на 3 ч.

И все-таки эксперимент «Физали-2» оценили как удачный. Нарушение чувства равновесия, которое испытывали некоторое время водолазы после выхода из камеры, не превышало максимально возможного уровня подобного рода расстройств, возникающих после длительного пребывания в ограниченном объеме. Было решено продолжить наступление на рекорд и попытаться вновь увеличить глубину погружения.

Эксперимент «Физали-3», в котором снова приняли участие Вейрюн и Брауэр, начался неудачно. Летнее полуденное солнце разогрело газ в баллонах-хранили­ щах, и при подъеме давления в камере температура дыхательной смеси стала быстро расти. На «глубине» 130 м она достигла 50°, и Вейрюн потерял сознание. Компрессию немедленно прекратили, Брауэр быстро привел напарника в чувство, однако продолжать «спуск» было бессмысленно.

25 июня эксперимент «Физали-3» начался еще раз. Чтобы избежать перегрева атмосферы, стены камеры снаружи обложили ледяными плитами, а водолазам дали патроны, заполненные дробленым льдом. В случае необходимости они могли вдыхать через них охлажден­ ную смесь. На этот раз температура в камере не пре­ высила 36° и за 74 мин водолазы достигли уровня 305 м. Затем давление стало повышаться медленнее. Через 123 мни после начала «спуска» испытуемые на­ ходились уже на «глубине» 366,5 м, но . . . в полубес­ чувственном состоянии. Все неприятности, обнаружен­

почти невозможно вести записи наблюдений. Начался

304

тремор, ощущались общая вялость и замедленность двигательных реакций, нарастала сонливость. За 360метровой глубиной половину времени мы проспали. Трудно было отметить момент перехода от сна к бодр­ ствованию. Достаточно было одного слова или мигания лампочки для стимулирования этого перехода и, на­ оборот, стоило прервать действие раздражителя, как Вейрюн снова засыпал. Я наблюдал у себя прогрессивно развивающиеся нарушения: случаи микросонливости, некоторую дезориентацию при попытках отличить пра­ вую сторону от левой, а также затруднения при счи­ тывании показаний с циферблатов приборов. Однако мы не теряли сознания и прекрасно понимали, в каком состоянии находимся. Поэтому вскоре, когда глубина несколько превысила 360 м, нам стало ясно, что экспе­ римент нужно прекратить. . .»

Это же, но только в гораздо большей степени, было ясно и обслуживающим эксперимент врачамфизиологам. Изменения в энцефалограммах у обоих испытуемых были очень похожими и расценивались как «угрожающие». Стало ясно, что даже небольшое повы­ шение давления может привести к роковому исходу. На отметке 366,5 рост давления был прекращен, и спустя 4 мин началась декомпрессия. Эксперимент закончился благополучно.

Внимательно изучив результаты трех опытов про­ граммы «Физали», специалисты «Комекса» во всеуслы­ шание объявили, что фирмой достигнут, по-видимому, абсолютный предел глубины имитационных погружений с использованием дыхательных смесей на основе гелия. Этот предел находится в районе 350—360 м, и дальней­ шее продвижение вглубь невозможно из-за катастрофи­ ческого развития нарушений в центральной нервной системе организма человека. Обнаруженный эффект был назван «гипербарическим нервным синдромом».

Категоричность заключения физиологов «Комекса» в немалой степени основывалась па уверенности Бра­ уэра, что пределы применимости гелиокислородных смесей должны лежать именно в районе 35 кгс/сма. Брауэр еще раньше, до начала программы «Физали», пришел к этому выводу после многочисленных опытов на животных — мышах, морских свинках и обезьянах. Анализируя собранные материалы, он создал свою

собственную теорию о влиянии на организм так назы­ ваемых биологически инертных газов, составляющих основу дыхательных смесей в условиях сверхвысоких давлений. Уважая мнение Брауэра как специалиста по гипербарической нейрофизиологии, сотрудники <Комекса» даже не попытались обойти обнаруженный тупик: они хотели найти абсолютный предел использо­ вания гелия и они его нашли.

Но Делоз не собирался складывать оружие. Он сде­ лал новую ставку: по совету Брауэра в качестве замены гелию был выбран водород. В том же 1968 г. в исследо­ вательском центре в Марселе началась постройка камер для опытов с животными, рассчитанных на использо­ вание водородно-кислородных смесей, а к действующим отсекам гипербарического комплекса стали пристраи­ вать еще три камеры, в одной из которых можно было имитировать спуски на глубину . . . 1200 м!

А что же гелий? Большинство специалистов по глу­ боководным погружениям восприняло весть о «гелие­ вом» барьере как нечто давно ожидавшееся и . . . при­ мирилось с ней Большинство, но не все. Нашлись и такие, кто усомнился в правильности выводов «Комекса»,

ГЕЛИЕВЫЙ БАРЬЕР? НЕТ!

Профессору Цюрихского университета Альберту Бюльману доводилось уже удивлять мир: его участие в работах Ганса Келлера в качестве научного руководи­ теля в области глубоководной физиологии принесло ему широкую известность. У Бюльмапа была своя точка зрения на проблему использования гелиевых смесей. Она расходилась с теорией, отстаиваемой Бра­ уэром и Фрюктюзом. Кое-какие сомнения на этот счет были и у ученых Лаборатории физиологии ВМС Англии. Зная об этих сомнениях, а также о том, что в Элверстоке есть гипербарический комплекс с рабочей глубиной 400 м, Бюльман вошел в контакт с руководителями Лаборатории Хемпельманом и Беннетом и быстро нашел с ними общий язык.

Он предложил погрузить трех водолазов — швей­ царцев — на «глубину» 350 м и проверить данные, по­ лученные «Комексом». Англичане согласились про­

зой

вести совместный эксперимент. Нефтедобывающая кор­ порация «Шелл», которой была вовсе не безразлична проблема глубоководных спусков, обеспечила его фи­ нансирование. В феврале 1969 г. Бюльман и три его водолаза приехали в Элверсток.

. . .Компрессия была очень быстрой, даже более быстрой, чем в опытах «Физали». На путь до 300-метро­ вой «глубины» трое испытуемых затратили чуть больше часа. Последовала пауза, но не на час и не па два — почти трое суток прожили водолазы на этом горизонте, прежде чем отправиться дальше вглубь!

Скучать им не пришлось — им было просто некогда. Еще до погружения они начали выполнять обширную программу медико-физиологических тестов. В период пребывания на «глубине» 300 м эти опыты выполнялись регулярно через равные промежутки времени. Их ре­ зультаты давали возможность оценить и уровень умственной деятельности, и работоспособность мышеч­ ного аппарата -— ведь по теории Брауэра гелий поражал центральную нервную систему организма, нарушая функционирование мозга и лишая человека способности выполнять тонкие координированные операции.

Тесты на мышечную координацию заключались в том, что испытуемый должен был взять с подноса пинцетом маленький шарик и опустить его в верти­ кально ориентированную тонкую трубу. При этом опре­ делялось время, затраченное на опускание известного количества шариков, и число «промахов». В условиях гелиевого тремора, когда руки трясутся крупной дрожью, эта детская забава превращается в подлинно сложную задачу. Среди других заданий были такие: расставить на листе бумаги множество точек, чтобы образовались очертания определенной фигуры, рас­ познать буквенные индексы, выполнить несложные арифметические действия.

Кроме тестов периодически производились медицин­ ские измерения и анализы: снимались электроэнцефа­ лограммы и электрокардиограммы, брались анализы мочи и крови и т. п.

Приятное разнообразие в жизнь испытуемых вносил отсек, заполненный водой. Водолазы погружались под воду, используя дыхательные аппараты фирмы «Дрегер», и выполняли различные задания. Иногда они

просто купались и даже ныряли с задержкой дыхания —

вводе, сжатой давлением трехсотметровой глубины! Испытуемые вели дневнйки самоконтроля, тщательно

записывая в него все свои ощущения, любые изменения

всамочувствии, каждую мелочь.

Кисходу третьих суток пребывания в камере начался решающий этап эксперимента. Давление смеси

было поднято до уровня, эквивалентного глубине 350 м, и . . . ничего похожего па ситуацию, типичную для опытов «Физали», не оказалось!

Брауэр и Вейрюн на этой глубине находились в по­ луобморочном состоянии, а все три швейцарца оста­ лись веселыми и деятельными. У Брауэра и Вейрюна появились угрожающие изменения в электроэнцефа­ лограммах — у швейцарцев не было найдено никаких существенных отличил от фоновых записей. Брауэр и Вейрюн практически полностью потеряли работоспособ­ ность — у подопечных Бюльмана не произошло сколь­ ко-нибудь заметного ухудшения умственной деятель­ ности, их физическое состояние оставалось на высоте (один из опытов, выполненных ими на «глубине» 350 м, заключался в подъеме над головой груза весом 25 кг 18 раз подряд в течение двух минут).

Весь эксперимент, включая декомпрессию, длился 168 ч — ровно 7 суток. Все это время испытуемые были окружены постоянным вниманием и заботой. Бюльман считал, что хорошее настроение людей в камере очень важно для успеха опыта, и обслуживающий персонал сделал все от него зависящее, чтобы поддержать на высоте моральное состояние водолазов, Даже пища, передаваемая через шлюз в камеру, приготавливалась с предельной тщательностью и обязательно с учетом индивидуальных вкусов каждого испытуемого. К орга­ низации досуга водолазов также отнеслись весьма серьезно. Они не знали нужды в книгах и настольных играх, у них были даже детские конструкторы, с кото­ рыми они возились, наверное, с неменьшим интересом, чем малыши. Когда началась декомпрессия, из гидро­ танка слили воду и установили там игорный фут­ больный автомат. Он пользовался большой популяр­

ностью.

Декомпрессия экипажа началась после 80 ч пре­ бывания на базовой глубине. На первых ее ступенях

3 0 8

водолазы дышали гелиокислородными смесями, затем перешли на смеси на основе азота. Все шло нормально до горизонта 10 м — на этой «глубине» один из испытуе­ мых ощутил боли в коленном суставе. Пострадавшего тут же рекомпрессировали и начали снижать ему давле­ ние по индивидуальному лечебному режиму. Осталь­ ные участники опыта благополучно закончили «подъем» в заранее рассчитанный срок.

Насколько спокойно было воспринято сообщение Делоза о том, что обнаружен «гелиевый» барьер, на­ столько всколыхнул мир специалистов эксперимент в Элверстоке. Все были поражены даже не самой удачей Бюльмана, а удивительным несходством его экспери­ мента и опытов по программе «Физали». Появилась масса версий, трактующих возможные причины этого несходства: от различий в составе дыхательных смесей (на максимальной «глубине» в опыте «Физали-3» со­ держание азота составляло 4,5%, а в эксперименте швейцарцев — только 1,5%) и до большей комфорта­ бельности камер англичан по сравнению с камерами «Комекса». Эти споры шли долго, и главный момент не ускользнул от внимания физиологов.

Среди тех, кто понял истинные причины успеха Бюльмана, был один из ведущих специалистов мира по гипербарической физиологии сотрудник Лаборато­ рии физиологии ВМС Англии Питер Беннет. В споре «Комекс» — Бюльман он решительно встал на сторону швейцарцев. Внимательно следя за ходом эксперимента в Элверстоке, Беннет пришел к убеждению, что о «ге­ лиевом» барьере говорить еще рано, а весь «секрет» заключается в режиме подъема давления.

Надо отдать должное и Брауэру. Завершив обра­ ботку результатов программы «Физали», он писал: «. . .возможно, изменение режима погружения водолаза, такое . . . как акклиматизация на горизонте насыще­ ния 270—300 м перед дальнейшим спуском, позволит преодолеть этот барьер». Но сам Брауэр не придал решающего значения своему предвидению. Может быть, он считал эффект, достигнутый в результате изменения режима компрессии, слишком малым.

Как бы то ни было, идея ступенчатой компрессии оказалась плодотворной. Ведь именно так и поступил Бюльман: всего за час он довел своих водолазов до

309