Жак Майоль - Человек-дельфин
Ранее полагали, что способность к длительному апноэ определяется большим количеством крови (до 15 % веса), поскольку в ней содержится и больший запас кислорода. Однако на поверку оказалось, что у китообразных, да и других морских (а также наземных) млекопитающих увеличение объема крови связано главным образом с увеличением скорости плавания или бегания. Количество гемоглобина, носителя кислорода, также обычно 14–17 % и опять-таки увеличивается до 21 % у скоростных видов дельфинов. Но зато мышцы буквально нашпигованы миоглобином, его в 3–5 раз больше, и потому они темно-красного, чуть ли не черного цвета. Миоглобин не только создает свой автономный запас кислорода в мышцах, но и обладает свойством втрое ускорять кислородный обмен. У новорожденного дельфина миоглобина мало, его количество увеличивается лишь с возрастом, но это генетически запрограммировано, и никакими тренировками этого не добиться. Вряд ли “человеку-дельфину” удастся обзавестись таким мощным запасом кислорода для автономной работы мышц при погружении в апноэ.
Интересны адаптации и сердечно-сосудистой системы. При погружении под воду отключается кровоснабжение мышц и большей части периферических органов. Они функционируют на собственных запасах кислорода, затем в них развивается и становится преобладающей анаэробная фаза с накоплением молочной кислоты, вынос которой в общее кровяное русло задерживается резким ослаблением или прекращением кровотока, что в свою очередь предотвращает резкий сдвиг рН крови и т. д. Эта схема обмена “аэробный — анаэробный” сохраняется и у человека-ныряльщика, но в гораздо менее специализированном виде.
Экономный расход запасов кислорода (50–56 %), накопленного в крови морских млекопитающих, осуществляется под водой рядом приспособительных функций. Уменьшается частота сердечных сокращений, появляется брадикардия. Кровоснабжение сохраняется лишь в органах, крайне чувствительных к дефициту кислорода, — центральной нервной системе и в органах чувств. Действуют “чудесные сети” — ветвления артериальных сосудов вплоть до образования мелкососудистых, губкоподобных сплетений. У китообразных их впервые описал Тисон еще в 1680 г. Эти интереснейшие образования известны не только у китообразных. Их назначение — сгладить редкий пульс, стабилизировать кровяное давление и замедлить скорость кровотока, чтобы максимально полно происходил газовый обмен: в ткани поступал кислород, а в кровь переходил углекислый газ. Разумеется, “человеку-дельфину” присоединить к имеющейся брадикардии систему “чудесных сетей” было бы весьма и весьма полезно, но от тренировки она у него не возникнет.
И это еще не все. Имеются специальные венозные расширения, лакуны, где скапливается отработанная венозная кровь, клапаны, сфинктеры на сосудах, бронхах, альвеолах, с помощью которых регулируется кровоток и многое другое, что обеспечивает китообразным нормальные условия для нахождения в апноэ до 90 % времени.
Эти особенности китообразных, равно как и ластоногих и сирен, обеспечивают им специфические по ритмике, но нормальные или даже комфортные условия обмена. Кислородная задолженность у них возникает лишь во время больших физических нагрузок — быстрого стремительного плавания или длительного пребывания на глубине, что связано, может быть, либо с поисково-охотничьим, либо оборонительным, а то и с социально-половым поведением. По этому признаку у них нет отличий от наземных существ.
Указанные морфологические и функциональные особенности дыхательной и сердечно-сосудистой системы морских млекопитающих поразительно эффективны. При каждом выдохе-вдохе они обменивают 90 % воздуха в легких, а человек — лишь 20 %. Мы все вдыхаем воздух, в котором около 21 % кислорода, но в выдыхаемом воздухе у морских млекопитающих его остается только 2–6 %, а у человека— 12–17 %. В целом дыхание морских млекопитающих в 3–5 раз более эффективное, чем у человека. Да, конечно, человеку, мечтающему нырять, как дельфин, надо учиться дышать, но при этом нельзя научиться за один дыхательный цикл сменить 90 % воздуха в легких — мешает хотя бы анатомия.
Гидростатическое давление — враг и помощник ныряльщика. Помощник в одном — наиболее полно использовать запас кислорода. На каждые 10 м погружения давление увеличивается на 1 атм. Поэтому вполне естественна первая реакция непосвященного человека: “Кит не может нырять на глубину двух километров! Это же с ума сойти — двести атмосфер! Его расплющит в лепешку!” Однако он ныряет и плавает на этой глубине, охотится, обменивается щелчками с сородичами, иногда его удается обмануть, и кашалот начинает “разговаривать” с судовым эхолотом, который тоже щелкает, чтобы измерить глубину океана.
В чем же дело? В несжимаемости жидкости, а как известно, мы состоим в основном из воды. Именно поэтому, воздействуя на покровы, гидростатическое давление передается на все системы и органы, оно всепроникающее, исключая некоторые костные полости. Китообразные и другие животные-ныряльщики обладают способностью автоматически поднимать давление изнутри этих несжимаемых костных образований за счет сосудистых сплетений, абсолютно точно передающих динамику изменения внешнего гидростатического давления на стенки костной полости, как и ткани снаружи. Но бывают и у китов баротравмы, это удалось установить при исследовании большой серии черепов дельфинов, собранных в Британском музее. Для “человека-дельфина” тут особых сложностей не предвидится, по крайней мере до глубины 100 м, — выровнять давление в среднем ухе, лобных и других пазухах черепа можно воздухом из легких. Пока во всех случаях погружений и пребывания человека в барокамерах или реальном океане на глубинах до 600 м давление в полостях компенсировалось газом через кровеносную систему и обычное дыхание. Несжимаемые нейтральные жидкости — пока фантазия. Некий предел глубине погружения человека в апноэ дает малая подвижность ребер его грудной клетки, концы которых у китов, как известно, не прикреплены к грудине, кроме нескольких первых. Однако это может стать критичным лишь для глубин более 150–200 м.
Вот примерно круг тех вопросов, которые неизбежны при обсуждении темы “водности” человека. Дело не в скептицизме или отсутствии широты подхода, а в сущности проблемы. Жаль, что автор сводит вопрос к памяти клеток, генов человека о его водном происхождении. Да, действительно жизнь зародилась в океане, да, действительно у современных морских млекопитающих были предки, которые вели наземный или полуназемный-полуводный образ жизни, да, человека и дельфина роднит то, что мы млекопитающие. Все остальное — это поэтическое, образное, метафоричное восприятие автора и ничего больше!
Можно ли, родившись в воде, постоянно плавая в ней, играя, питаясь, обучаясь, стать в одну шеренгу с дельфинами по скорости плавания, глубине и продолжительности ныряния? Увы, нет. В природе человеческого организма заложены довольно широкие функциональные возможности. Их можно развивать, упражняя постоянно, и стать рекордсменом! Это бесспорно, как и то, что меняются методы и приемы тренировок, попадаются выдающиеся личности — все это может обеспечивать рост результата, но только в пределах конструкции или структуры. Один может научиться нырять на 50, а другой на 100 м, но ни тот, ни другой не будут нырять и плавать, как дельфин. Точно так же дельфин не сможет ходить по земле, хотя во время представления они охотно вылетают из воды на пластиковый бортик бассейна. Оттого, что они это делают день за днем, ничего не изменится и у них “не проснется” генетическая память о том, что когда-то у их далекого предка были задние конечности, от которых сейчас в области таза сохранились лишь две маленькие косточки.
Люди плавают и ныряют для удовольствия, для добывания пропитания, однако за двадцать лет количество “людей-дельфинов” типа Жака Майоля вряд ли сильно увеличилось. Как ныряли раньше, кто на 2, кто на 30 м, кто на 30 секунд, кто на 2 минуты, так ныряют и сейчас. Профессиональные ныряльщики тоже не стали более “водными” оттого, что изо дня в день ныряют, ныряют, ныряют!
Оперативное вмешательство для создания “человека-дельфина”? Пока это околонаучная фантастика, гипотезы, реальной возможности сделать жабры или плаценту и сконструировать Ихтиандра нет. Мне кажется, что на данном витке развития идеи подводных “домов”, “деревень” опробованы, дали пищу для размышлений, показали трудности такого освоения океана, и эти вопросы сняты. Автор справедливо замечает, что “большие глубины требуют больших денег”. По-видимому, большие деньги появятся, только когда появятся большие задачи. Кто будет решать большую задачу — человек или робот, покажет будущее. Мне кажется, что как-то спокойнее поручить эту задачу роботу.
