Чи можемо ми вижити без повітря?

17. 02. 2020
6-та міжнародна конференція екзополітики, історії та духовності

Наука каже нам, що людський організм може вижити без кисню лише кілька хвилин. Але деякі люди протистоять цій прийнятій істині.

Наступна історія представлена ​​у колекції BBC Future "Краще 2019 року".

Почувся жахливий хрускіт, коли товстий кабель, що з'єднував Кріса Лемона з судном вище, зламався. Цей життєво важливий пуповину, що веде у світ вище, приніс йому силу, спілкування, тепло і повітря у свій водолазний костюм на 100 метрів (328 футів) нижче рівня моря.

Поки його колеги пам'ятають цей страшний шум руйнуючогося зв'язку з життям, Лимон нічого не чув. У цей момент він вдарився об металеву підводну конструкцію, над якою він працював, а потім його кинули на морське дно. Його зв’язок з кораблем над ним зник, разом із надією, що він зможе повернутися до нього. Найголовніше, що він також втратив джерело повітря, залишивши лише шість-сім хвилин екстреного постачання кисню. Протягом наступних 30 хвилин Лимон пережив на дні Північного моря щось, що мало хто пробував: у нього закінчилось повітря.

"Я не впевнений, що мав повний контроль над ситуацією", - згадує Лемонс. "Я впав спиною до морського дна і був оточений всюдисущою темрявою". Я знав, що в мене дуже мало газу на спині, і мої шанси вийти з нього були малі. У мене сталася відставка. Я пам’ятаю смуток, який мене затопив ».

На момент аварії Кріс Лемонс займався насиченням дайвінгу близько півтора років

Лимони були частиною групи з насичення дайвінгу, яка ремонтувала лінію свердловини на Гантінгтонському нафтовому родовищі, приблизно в 127 милях (204 км) на схід від Абердіна на східному узбережжі Шотландії. Для цього водолази повинні провести місяць життя, включаючи сон і їжу, в спеціально розроблених камерах на борту дайвінг-корабля, відокремлених від решти екіпажу металом і склом. У цих 6-метрових трубах три водолази акліматизуються до тиску, який вони хочуть відчути під водою.

Це незвичайна форма ізоляції. Три водолази можуть бачити та говорити зі своїми колегами поза кімнатою, але в іншому випадку вони відрізані від них. Члени кожної команди повністю залежать один від одного - декомпресія перед виходом із гіпербаричної камери займає шість днів, а також наявність будь-якої сторонньої допомоги.

Я отримав якусь відставку, пам’ятаю, що мене певним чином засмутило - Кріс Лемонс

"Це дуже дивна ситуація", - каже 39-річний Лемонс. "Ви живете на кораблі, оточеному великою кількістю людей, від яких вас відділяє лише шар металу, але ви повністю від них ізольовані. Певним чином, швидше повернутися з Місяця, ніж з морських глибин ".

Необхідна декомпресія, при диханні під водою тіло та тканини дайвера швидко наповнюються розчиненим азотом. Виходячи з глибин, азот потім повертається у свій газоподібний стан через нижчий тиск, і в тканинах під час швидкого виходу з глибини можуть утворюватися бульбашки, які організм не здатний засвоїти. Якщо це станеться занадто швидко, це може спричинити болісне пошкодження тканин та нервів, і навіть якщо у мозку утворюються бульбашки, це може призвести до смерті. Цей стан відомий як "кесонна хвороба".

Дайвери, які тривалий час проводять у глибокій воді, повинні декомпресувати себе в гіпербаричній камері на кілька днів

Однак робота цих водолазів все ще дуже ризикована. Найгіршим для Лімона було довге розлучення зі своїм нареченим Морагом Мартіном та їхнім спільним домом на західному узбережжі Шотландії. 18 вересня 2012 року Кріс Лемонс та його два колеги Дейв Юасу та Данкан Оллкок почали цілком нормально. Троє залізли у водолазний дзвін, який опустили з Бібі Топаз на морське дно для ремонту.

"Багато в чому це був просто звичайний робочий день", - каже Лемон. Сам він був не такий досвідчений, як його двоє колег, але він пірнав вісім років. Він витратив півтора року на насичення дайвінгу та взяв участь у дев'яти глибоких зануреннях. "Море було трохи шорстким на поверхні, але воно було досить спокійним під водою".

Кріс Лемон провів 30 хвилин на морському дні після того, як мотузка, що з'єднувала його з кораблем над ним, прорвалася в бурхливому морі

Однак бурхливе море розпочало ланцюг подій, які ледь не коштували Лимону життя. За звичайних обставин водолазні катери використовують керовану комп’ютером систему навігації та рушія - відому як динамічне позиціонування - щоб залишатися над місцем занурення, поки водолази знаходяться у воді. Але коли Лемонс і Юаса почали ремонтувати труби під водою, а Олкок контролював їх із дзвону, система динамічного позиціонування Біббі Топаза раптово вийшла з ладу. Корабель швидко почав віддалятися від курсу. У системі зв'язку дайверів на дні моря пролунав сигнал тривоги. Лимонам та Юасі було наказано повернутися до дзвону. Але коли вони почали слідувати за своїми «пуповинами», корабель уже знаходився над високою металевою конструкцією, над якою вони працювали, а це означало, що їм довелося перебратися над ним.

"Це був особливий момент, коли ми дивилися один одному в очі", - сказав Кріс Лемонс.

Однак, наближаючись до вершини, перемичка Лимона застрягла за шматком металу, що стирчав із конструкції. Перш ніж він зміг його звільнити, хвилепливний корабель сильно натягнув його і притиснув до металевих труб. "Дейв зрозумів, що щось не так, і повернувся, щоб повернутися до мене", - каже Лемонс, історія якого була увічнена в повнометражному документальному фільмі "Останній подих". «Це був дивний момент, коли ми заглянули один одному в очі.» Він відчайдушно намагався дістати мене, але корабель відтягнув його. Перш ніж я зрозумів ситуацію, у мене закінчилось повітря, бо кабель був міцно заклинений. "

На борту корабля безпорадно спостерігали, як дистанційне керування живим судном передає постійні рухи Лимона з глибини 100 метрів

Напруга, подана на кабель, мала бути величезною. Клубок шлангів та електричних проводів з мотузкою, що проходить через центр, лопнув, коли човен піднімається. Лимони інстинктивно повернули ручку на своєму шоломі, щоб випустити кисень із аварійного бака на спині. Але перш ніж він міг зробити щось інше, мотузка зламалася, відправивши його назад на морське дно. Чудом лимонам вдалося піднятися вертикально в непрохідній темряві, відчувши назад до будови, знову піднявшись вгору, сподіваючись побачити дзвіночок і потрапити в безпеку.

Без кисню організм людини може вижити лише кілька хвилин до того, як біологічні процеси, що живлять його клітини, почнуть виходити з ладу

"Коли я туди потрапив, дзвін був поза увагою", - каже Лимон. "Я вирішив заспокоїтись і врятувати трохи газу, який у мене залишився". У мене на спині було лише шість-сім хвилин аварійного газу. Я не очікував, що хтось врятує мене, тому я згорнувся в кулю. "

Без кисню організм людини може вижити лише кілька хвилин до того, як біологічні процеси, що живлять його клітини, почнуть виходити з ладу. Електричні сигнали, що рухають нейрони в мозок, зменшуються і з часом повністю припиняються. "Втрати кисню зазвичай означають кінець", - каже Майк Тіптон, керівник лабораторії екстремальних середовищ Університету Портсмут у Великобританії. "Людський організм не має великого запасу кисню - можливо, кілька літрів". Як ви їх використовуєте, залежить від швидкості вашого метаболізму. "

Людський організм здатний вижити в мирі без кисню лише кілька хвилин, а ще менше - при стресі чи спорті

Доросла людина в спокої зазвичай споживає 1/5 до 1/4 літра кисню на хвилину. Під час інтенсивних вправ ця величина може зрости до чотирьох літрів. "Метаболізм також може бути посилений стресом або панікою", - додає Тіптон, який вивчав довгожителів, що вижили під водою без повітря.

Вони безпомічно спостерігали, як рухи Лимона припинялися і ознаки життя припинялися

На борту «Біббі Топаз» екіпаж відчайдушно намагався вручну повернути корабель у вихідне положення, щоб врятувати загубленого колегу. Поки вони рухались далі і далі, вони випустили принаймні дистанційний керований підводний човен, сподіваючись знайти його. Коли вона його знайшла, вони просто безпорадно спостерігали за передачею камери, припиняючи рухи Лимона, поки він взагалі не перестав подавати ознаки життя. "Пам'ятаю, як я висмоктав останнє повітря з бака на спині", - говорить Лимонс. «Відсмоктування газу вниз вимагає більше зусиль.» Я відчував, що я ось-ось засну. Це не дратувало, але я пам’ятаю, як злилась і вибачалася перед своїм нареченим Морагом. Я сердився через біль, який я завдав би іншим людям. Тоді нічого не було ".

Холодна вода та додатковий кисень, який розчинився в крові Лимона під час його роботи, допомогли йому вижити так довго без повітря

Екіпажу Біббі Топаза знадобилося близько 30 хвилин, щоб перезапустити систему динамічного позиціонування, щоб відновити контроль над судном. Коли Тиаса досяг підводного спорудження Лимонів, його тіло було нерухоме. З усіх сил він потягнув свого колегу назад у дзвін і передав його Олкоку. Коли він зняв шолом, він був синім і не дихав. Олькок інстинктивно зробив йому два подихи для реанімації "рот в рот". Лимони дивом задихалися і прийшли до тями.

Здоровий глузд говорить, що після такого тривалого часу, проведеного на дні моря, він повинен бути мертвим

"Я почував себе дуже приглушеним і запам'ятався, але в іншому випадку у мене не так багато ясних спогадів, щоб прокинутися", - каже Лимон. "Я пам’ятаю, що Дейв сидів розвалився з іншого боку дзвону, виглядаючи виснаженим, і я не знав чому. "Лише через кілька днів я зрозумів серйозність ситуації".

Майже через сім років Лимон все ще не розуміє, як йому вдалося так довго вижити без кисню. Здоровий глузд говорить, що після такого довгого часу, проведеного на дні моря, він повинен бути мертвим. Однак, здається ймовірним, що тут зіграла свою роль холодна вода Північного моря - на глибині близько 100 метрів вода мала, мабуть, менше 3 ° C (37 ° F). Без гарячої води, яка тече через «пуповину» і не зігріває його костюм, його тіло та мозок швидко охолоджуються.

Раптова втрата тиску на літаку може спричинити утруднення дихання тонкого повітря. Тому кисневі маски доступні

"Швидке охолодження мозку може продовжити виживання без кисню", - каже Тіптон. "Якщо ви знизите температуру на 10 ° C, швидкість обміну речовин знизиться на 30-50%. Якщо знизити температуру мозку до 30 ° C, це може збільшити час виживання з 10 до 20 хвилин. Якщо охолодити мозок до 20 ° C, ви можете дістати до години ».

Стислий газ, яким зазвичай дихають насичуючі дайвери, міг би дати Лимону більше часу. Під час дихання високого рівня стисненого кисню він може розчинятися в крові, що дає організму додаткові резерви для його перекачування.

У стані гіпоксії

Водолази - це люди, які, швидше за все, відчувають раптові перебої в подачі повітря. Це може статися і в багатьох інших ситуаціях. Пожежники часто покладаються на дихальне обладнання для входу в задимлені будівлі. Кисневі маски застосовують також пілоти-винищувачі, що літають на великих висотах. Дефіцит кисню, відомий як гіпоксія, може впливати на багатьох інших людей у ​​менш екстремальних ситуаціях. У високих горах альпіністи відчувають низький рівень кисню, тому пояснюється багато нещасних випадків. З падінням рівня кисню погіршується функція мозку, що призводить до неправильних рішень та плутанини.

Надзвичайна історія виживання Кріса Лемона зняла художній документальний фільм під назвою Last Breath

У пацієнтів, які перенесли операцію, часто спостерігається легка гіпоксія, і це, як вважається, впливає на їх одужання. Інсульт, що призводить до загибелі клітин та пошкодження протягом усього життя, також спричинений дефіцитом кисню в мозку пацієнта.

"Є багато захворювань, при яких гіпоксія є останньою стадією", - каже Тіптон. "Одне з речей, що трапляється, - це те, що гіпоксичні люди починають втрачати периферійний зір і в кінцевому підсумку дивляться лише на одну точку". Думається, саме тому люди перед смертю кажуть, що бачили світло в кінці тунелю. "

"Діти і жінки швидше виживають, оскільки вони менші, а їх тіло, як правило, охолоджується набагато швидше", - Майк Тіптон

Сам Лимон пережив час, проведений без кисню, без великої шкоди для здоров'я. Після страждань він виявив лише кілька синців на ногах. Але його виживання не таке вже унікальне. Тіптон вивчив 43 випадки людей, які тривалий час перебували під водою в медичній літературі. Четверо з них одужали, у тому числі дворічна дівчина, яка вижила щонайменше 66 хвилин, проведених під водою.

"Діти і жінки швидше виживають, оскільки вони менші, а тіло, як правило, охолоджується набагато швидше", - каже Майк Тіптон.

Альпіністам на найвищі гори світу, наприклад, на Еверест, потрібен додатковий кисень для тонкого повітря

Навчання водолазів насичення, як лимони, також може ненавмисно навчити свої тіла справлятися з екстремальними ситуаціями. Вчені Норвезького університету науки і техніки (NTNU) у Тронхеймі виявили, що водолази-насичувачі адаптуються до екстремального середовища, в якому вони працюють, змінюючи генетичну активність своїх клітин крові.

"Ми спостерігали значні зміни в програмах генетичного переносу кисню", - каже Інгрід Ефтал, керівник дослідницької групи з барофізіології НТНУ. Кисень розподіляється по всьому тілу в гемоглобіні - молекулі, яка міститься в наших еритроцитах. "Ми виявили, що активність генів на всіх рівнях переносу кисню (від гемоглобіну до вироблення та активності еритроцитів) пригнічується під час занурення в насичення", - додає Ефтадель.

Разом з його колегами вони вважають, що це може бути реакцією на високі концентрації кисню, які вони вдихають, перебуваючи під водою. Можливо, уповільнення транспортування кисню в тілі Лимона дозволило його мізерним запасам тривати довше. Також було показано, що вправи перед зануренням знижують ризик розвитку кесонної хвороби.

Дослідження корінних жителів, які пірнають без кисневого обладнання, також показали, наскільки людський організм може адаптуватися до життя без кисню. Люди в Баджау, Індонезія, можуть зануритись на глибину до 70 метрів на одному диханні під час полювання з гарпуном.

Лимон каже, що нічого не пам’ятає з моменту, коли востаннє дихав, поки не повернув свідомість на борту дайвінг-дзвону

Меліса Ілардо, еволюційна генетика з Університету штату Юта, виявила, що народ Баджау генетично розвивався так, що їх селезінка була на 50% більше, ніж їхні континентальні сусіди.

Вважається, що велика селезінка має підвищений рівень кисню у людей Баджау, і вони можуть затримати дихання довше

Селезінка, як вважається, відіграє ключову роль у вільному плаванні людини. "Є щось, що називається ссавцем дайвінг-рефлекс, який спрацьовує у людини за допомогою комбінації затримки дихання та занурення у воду", - каже Ілардо. "Одним із ефектів дайвінг-рефлексу є скорочення селезінки". Селезінка виступає резервуаром для еритроцитів, багатих киснем. Під час його скорочення ці еритроцити виштовхуються в циркуляцію, що також збільшує кількість кисню. Це можна вважати біологічною дайвінговою бомбою. "

Традиційні водолази Баджау в Індонезії розробили збільшені селезінки, що дозволяють проводити довший час під водою

Вважається, що завдяки збільшенню селезінки жителі Баджау отримують вищу перевагу кисневої крові і можуть довше затримувати дихання. Як повідомляється, одна водолаза з Баджау Меліса Ілардо провела під водою 13 хвилин.

Лимони повернулися до дайвінгу приблизно через три тижні після аварії - закінчити роботу, яку вони розпочали там же, де з ним сталася аварія. Він також одружився з Морагом, і вони разом мають дочку. Коли він думає про свою зустріч зі смертю та чудодійним виживанням, він не дає великої заслуги перед собою.

"Однією з найважливіших причин, що я вижив, були дивовижні люди навколо мене", - каже він. "По правді кажучи, я зробив дуже мало. Це був професіоналізм та героїзм двох, хто був у воді зі мною та всіма іншими на борту корабля. Мені дуже пощастило ».

Коли у нього закінчилося повітря, думки Лимона належали його нареченому Морагу, з яким він негайно одружився після аварії

Його аварія спричинила низку змін у водолазному товаристві. Зараз застосовуються аварійні баки, що містять 40 хвилин повітря, а не лише п'ять. «Пупкові канатики» переплітаються з легкими волокнами, щоб їх можна було краще бачити під водою. Зміни у власному житті Лимона не були настільки різкими.

"Мені все одно доведеться міняти памперси", - жартує він. Але його погляд на смерть змінився. "Я більше не бачу її як те, чого ми боїмося. Це більше про те, що ми залишаємо тут ».

Найгірший сценарій

Ця стаття є частиною нової колонки BBC Future під назвою Найгірші сценарії, яка стосується надзвичайного людського досвіду та надзвичайної стійкості, з якою люди стикаються на тлі негараздів. Її мета полягає в тому, щоб показати способи, яким люди впоралися з найгіршими подіями, і як ми можемо вчитися на їхньому досвіді.

Подібні статті