By   20.11.2012

Из 53 лет врачебной, в том числе 40 лет научной деятельности, вопросами дыхания я занимался в общей сложности более 15 лет. Достаточно сказать, что первая моя научная студенческая работа, выполненная на кафедре физиологии у профессора Г. П. Конради (1946), была посвящена роли углекислоты в регуляции газообмена. В период с 1959 по 1964 годы я занимался вопросами разработки методов и средств съема физиологической информации с космонавтов во время полета и передачи ее по телеметрическим каналам. Так, была создана серия приборов по изучению функции внешнего дыхания, что стало основой моей кандидатской диссертации. Например, созданный портативный сухой спирометр позволял получать данные о состоянии легких в таких условиях, в которых с помощью существовавших тогда приборов сделать это было невозможно. Мой научный руководитель академик Б. Е. Вотчал сказал: «Не сомневаюсь, что Ваша дальнейшая жизнь будут связана с проблемами дыхания. Обратите при этом внимание на то, что в организме есть громадная резервная сила, без которой была бы невозможна наша жизнь, – это перекись водорода».

image2

Портативный сухой спирометр

image3

И. П. Неумывакин проверяет жизненную емкость легких с помощью водяного спирометра в высотно-компенсирующем костюме, 1960 г.

В 1964 году мне была поручена работа, связанная с созданием средств и методов оказания медицинской помощи космонавтам при полетах различной продолжительности. К этой проблеме с помощью тогдашнего министра здравоохранения Б. В. Петровского и его первого заместителя А. И. Бурназяна были привлечены десятки профильных институтов страны, которые в дальнейшем помогли мне разобраться и с вопросами дыхания.

image4

Г. С. Титов проверяет жизненную емкость легких с помощью портативного сухого спирометра, 1961 г.

image5И. П. Неумывакин с В. В. Терешковой перед проведением эксперимета в сурдокамере («комната тишины»), 1962 г.

image6Б. В. Петровский и И. П. Неумывакин вспоминают, как создавали «космическую» больницу, 2001 г.

Для того, чтобы разобраться в механизме дыхания, от которого фактически зависит наша жизнь, необходимо понять, в упрощенном, конечно, виде, хотя бы следующее:

  • как происходит газообмен в организме и какую роль выполняют газы, входящие в состав атмосферы воздуха;
  • от чего зависит кислотно-щелочное равновесиеили окислительно-восстановительные процессы, являющиеся основой нашего здоровья;
  • где находится сердце (о чем даже многие врачи не знают);
  • каков механизм работы и роль иммунной системы, в том числе и перекиси водорода как составной ее части.

Итак, основу нашей жизни составляют воздух, вода и пища. Конечно, без этих факторов организм существовать не может, но если посмотреть по степени важности, то без воздуха человек может жить не больше 3-5 минут (после чего наступают необратимые процессы), без воды от 3 до 7 суток, без пищи 30 и более дней.

Прежде всего, уточним, чем мы дышим. Общее давление в организме, так же как и в атмосфере, составляет 760 мм ртутного столба, а парциальное (частичное) давление распределяется так: азота – 600 (около 79%), кислорода – 159 (21%), углекислого газа– 0,01-0,03%, аргона– 1% и незначительное количество других газов.

В настоящее время доказано, что из-за загазованности, задымленности воздуха, особенно наших городов, в том числе из-за неразумного поведения человека (курение и т. п.) кислорода в атмосфере содержится почти на 20% меньше, что является настоящей опасностью, вставшей в полный рост перед человечеством. Почему возникает вялость, чувство усталости, сонливости, депрессии? Да потому что организм недополучает кислород. Вот почему в настоящее время все большую популярность приобретают кислородные коктейли, как бы восполняющие эту недостачу. Однако кроме временного эффекта это ничего не дает. Что же остается человеку делать?

В таблице показано, в каком равновесном соотношении друг с другом должны находиться в организме газы; нарушение этого равновесия чревато своими последствиями, но назначение их – разное.

Газовый состав 

организма, %

Газ

Атмосфера

Легкие

Артериальная кровь

Венозная кровь

Ткань

Азот Аргон Кислород Углекислый газ

79 1 21 0,01-0,3

79 1 13-14 6-7

79 1 10-12 6-6,5

79 1 4-4,4 6-7

79 1 4,5-5 6,5-7,5

Азот. Что касается роли азота в процессе дыхания, то она сводится к следующему. В настоящее время доказано: в организме азот усваивается специальными микроорганизмами, находящимися в трахеобронхиальном отделе легких и в кишечнике, как и в почве – бактериями. Оказывается, азотсодержащие соединения в организме животных и человека могут разлагаться до молекулярного азота и его даже можно выдыхать больше, чем вдыхать. Получается, что мы не только дышим азотом, а питаемся им, только не атмосферным, а связанным, белковым.

Если раньше азот считали инертным газом, но теперь американские ученые установили, что в двигателе внутреннего сгорания при температуре свыше 1000 °С азот воздуха, соединяясь с кислородом, образует оксиды азота (вещества, обладающие довольно высокой химической активностью). Если представить, что по такому же механизму процесс происходит в организме (Г. Петракович), то синтез в нем активных соединений азота в принципе становится возможен, а химикам известно, что в водных растворах (кровь) оксиды азота преобразуются в нитраты, а затем в аминокислоты – основу создания белковых структур. Известно мнение ряда исследователей, считающих, что первичная молекула белка образовалась из азота воздуха при воздействии электрических разрядов и высоких температур.

Вот вам и термоядерный реактор организма, о котором все чаще стали говорить, но не могли только объяснить. Становится понятно, почему в ряде случаев спортсмены при определенном режиме питания не теряют вес после марафона, а даже его увеличивают. Подобное отмечала и Г. С. Шаталова, рассказывая, что после многодневных переходов по пескам Каракумов у участников похода при незначительном по калорийности питании вес оставался неизменным или даже увеличивался.

Чтобы в дальнейшем повествовании не затерялся указанный в таблице газ аргон, на который, как правило, никто не обращает внимания, следует сразу сказать о нем несколько слов. Как доказали занимающиеся разработкой систем жизнеобеспечения космических кораблей В. Смолин, Б. Павлов и др., этот газ повышает резистентность (сопротивляемость) организма при повышенном недостатке кислорода (гипоксическая гипоксия) по отношению к азоту, как при нормальном, так и повышенном давлении, а также при компрессии и декомпрессии. Указанная работа открывает заманчивые перспективы не только для будущих космических полетов, но и для здравоохранения в целом (составление смесей кислорода с аргоном, гелием, ксеноном, криптоном для лечения различных заболеваний).