Если верить голливудским фильмам, главную опасность для людей, погружающихся под воду, представляют огромные акулы и прочие зубастые твари. Но если вы спросите профессионалов этого дела, то узнаете, что самый большой риск в их работе представляет кессонная болезнь, или болезнь водолазов.
Её симптомами являются боль, онемение и другие физические осложнения, которые возникают, когда водолазы слишком быстро поднимаются с глубины на поверхность. В самых тяжёлых случаях всё вообще может закончиться летальным исходом.
Но ведь в природе есть животные, которые ныряют постоянно. Например, тюлени и киты. Некоторые из них могут погружаться на глубину, о которой люди не могут даже мечтать — километр и даже больше.
Так почему их не мучает кессонная болезнь?
Как оказывается, они тоже не застрахованы от этого состояния. Однако эволюция обеспечила их адаптацией, позволяющей держаться подальше от серьёзных неприятностей.
Кессонная болезнь вызывается большим давлением на глубине. Подвергаясь ему, жидкости, к числу которых относится и человеческая кровь, получают способность поглощать больше газа. В лёгких водолаза оказывается больше воздуха, в кровь всасывается азот, газы проникают в мышцы и другие ткани. Когда человек всплывает, давление воды падает, и кровь перестаёт удерживать все эти газы, которые выходят в виде пузырьков. Слишком большое их количество в малый промежуток времени может привести к повреждению тканей. Это выливается в чувство усталости, боли в суставах, покалывание, а в худших случаях в повреждение спинного мозга или даже смерть.
В основном кессонная болезнь встречается у аквалангистов — по той причине, что они находятся под водой долго и всё это время в их крови скапливается азот. Однако известны случаи, когда она поражала и обычных дайверов, ныряющих на задержке дыхания, особенно после многократных погружений.
Общая тенденция здесь ясна — чем глубже ныряет человек и чем дольше он остаётся под поверхностью воды, тем больше газа скапливается в его тканях. Поэтому всплывать нужно медленно, чтобы свести к минимуму количество пузырьков — это, в принципе, единственный способ избежать серьезных проблем.
У большинства морских животных, погружающихся на большую глубину, есть одно большое преимущество перед человеком — они могут сжать часть своих легких и пустить кровоток именно по этому участку. Это создает так называемое «вентиляционно-перфузионное несоответствие». Там, где скапливается газ, у этих существ меньше крови, поэтому поглощается меньшее его количество. Животные получили эту способность благодаря очень эластичным лёгким и жесткой трахее, где может находиться весь выдавленный воздух.
Тюлени могут перенаправлять до 70% запасов воздуха, а морские львы — до 57%. У китов и дельфинов, по всей видимости, происходит то же самое, но они, используя эту «технологию», идут ещё немного дальше. Согласно некоторым исследованиям, часть их лёгких сдута постоянно. А на глубине они способны перераспределить воздух и отвести кровоток, чтобы создать упомянутое несоответствие. Это весьма похоже на то, что делают морские черепахи — для дыхания они перемещают кровь, а не воздух. Но по-настоящему удивительно то, что и степень сдутия лёгких, и направление кровотока может в той или иной степени контролироваться. То есть это происходит не автоматически в момент погружения под воду.
Исключительные случаи, когда морские животные заболевают кессонной болезнью
Это, кстати, способно объяснить те немногочисленные случаи, когда у морских животных всё же случается кессонная болезнь. Чаще всего это происходит, когда они попадаются в сети или испытывают сильный стресс, то есть по той или иной причине не имеют возможности контролировать свой организм во время всплытия.
У этой способности есть и обратная сторона. В кровь животных попадает меньше кислорода. По всей видимости, они выходят из этого положения, запасая больше его количество внутри организма — это своего рода резерв, который можно использовать на глубине. Другим видам, например, черепахам, просто нужно меньше кислорода для поддержания жизни. Есть виды, механизм защиты которых ещё только предстоит выяснить – это пингвины и другие ныряющие птицы. Однако все эти живые существа получили способность избегать кессонной болезни в процессе долгой эволюции, поэтому, к сожалению, не могут помочь человеку научиться избегать её.