Техника - молодёжи 1985-06, страница 31

пе эффекта Допплера. Оно состоит из осциллографа и ультразвукового датчика с пьезопреобразователями, который прикрепляется над легочной артерией.

Эффект Допплера наблюдается при отражении ультразвуковых волн от движущихся в крови газовых пузырьков. Секрет в том, что по акустическим свойствам они резко отличаются от элементов крови — сигнал от пузырька имеет другую амплитуду.

С помощью метода ультразвуковой локации группа ленинградских ученых во главе с лауреатом Государственной премии СССР, профессором И. А. Саповым выявила новые закономерности насыщения (рассыщения) организма инертными газами. На их основе были рационализированы режимы декомпрессии и разработаны эффективные меры профилактики кессонной болезни.

Однако и этот метод не лишен недостатков. Ультразвуковая локация позволяет обнаружить крупные газовые пузырьки или скопление мелких. Но раз уж они образовались — быть беде! Да и сама ультразвуковая аппаратура оставляет желать лучшего. В таком случае почему бы водолазу самому не следить за процессом газообразования в своем организме при декомпрессии?

Занявшись этой проблемой, один из авторов статьи совместно с М. В. Константиновым и И. А. Ли-тошко пришел к выводу, что надо использовать импеданс. Что это такое?

Биологические объекты состоят из клеток и межклеточных промежутков, где много свободных ионов и заряженных коллоидных частиц. Если через такой объект пропускать электрический ток, часть его пойдет по клеткам, другая — по межклеточным ссщелям». Чем меньше заряженных частиц содержат они, тем больше их активное (омическое) сопротивление. Кроме того, клетки накапливают заряд подобно аккумуляторам, в результате чего создается реактивное, или емкостное, сопротивление. Выходит, что переменный ток проходит по биологическим тканям как по любому ем-костно-омическому проводнику. Полное электрическое сопротивление «биологического проводника» и называют импедансом.

Для нас наибольший интерес представляет импеданс крови в органах грудной клетки, величина которого у разных индивидуумов колеблется от 250 до 300 Ом.

А теперь представьте водолаза, в крови которого только начали зарождаться , опасные газовые пузырьки. Они энергично абсорбируют заряженные коллоиды крови и содержащиеся в ней ионы, омическое сопротивление нарастает, а из-за вкрапливания в кровь самих пузырь

ков возрастает и емкостное сопротивление. Импеданс крови, пропорциональный объему образующихся в ней газовых пузырьков, резко увеличивается.

Устройство, регистрирующее изменения импеданса, уже создано. Оно состоит из двух медицинских пористых электродов, накладываемых на плечи водолаза, и прибора, фиксирующего прирост импеданса. Правда, пока это устройство компактным не назовешь, однако есть все основания утверждать, что в ближайшем будущем оно по размерам приблизится к наручным часам. С помощью новой аппаратуры стало возможно обнаруживать признаки декомпрессионной болезни за 6— 10 ч до появления ее первых симптомов! Заметив их, водолазу следует прекратить подъем, пока из его крови не исчезнут пузырьки газа.

...У импедансного способа управления декомпрессией есть не только приверженцы, но и противники. Что скрывать, авторское свидетельство на это изобретение было выдано спустя шесть лет после подачи заявки. Но нет сомнений, что новый способ позволит найти лучшие режимы возвращения человека из царства Нептуна.

ЧЕЛОВЕК-АМФИБИЯ?

ВИКТОР КОЗЬМИН, инженер

Что же влечет человека в морские глубины — спортивный азарт, поиски приключений, жажда познания неизведанного? Наверно, и то, и другое, и третье. Но в наши дни на первый план выходит практическое использование Мирового океана. «70% поверхности нашей планеты занимают океаны, сейчас используемые очень мало, — говорил летчик-кос-монавт СССР Евгений Хрунов (см. «ТМ» № 3 за 1979 год). — И в широком смысле слова это наш резерв, более близкий, более привычный и, мне кажется, более легко реализуемый, чем космос».

Что же, первые шаги в освоении подводного мира уже сделаны. Это искусственные плантации водорослей, пастбища для рыб и моллюсков. А открытие на океанском дне крупных запасов железа, марганца и других ископаемых приближает нас к тому времени, когда в океанах заработают рудники и фабрики, научно-исследовательские центры, естественно, окруженные поселениями. Но для этого «....нужно создать «гомо

Общий вид «жабер Бонавентура». На спине у подводника находятся два гемогубчатых цилиндра, в которых из морской воды забирается кислород. Процесс активизируется слабым электротоком, получаемым от батарей, расположенных выше цилиндров. Кислород поступает к водолазу через шланг, как в классическом акваланге.

Рис. Валерия Л о т о в а.

сапиенс акватикус» — человека, живущего в воде, — говорил один из создателей акваланга Ж.44. Кусто.— Он должен естественно существовать не только на суше, но и в подводных городах, созданных людьми на дне морей и океанов... Человек-амфибия должен получить от науки искусственные жабры, и нет сомнения, что ученые и конструкторы смогут решить эту задачу уже в нашем веке».

Это было сказано в конце 60-х годов. И минувшее двадцатилетие было наполнено поисками решения проблемы. Всем была очевидна парадоксальность ситуации — водрузив на спину баллоны с ограниченным запасом воздуха или кислорода, аквалангисты уходят в море, где запасы кислорода... безграничны! Но как извлечь его из морской воды?

Эту задачу поставили перед собой в 1976 году американские биохимики супруги Бонавентура. Они решили использовать способность гемоглобина, входящего в состав красных кровяных телец, связывать кислород. Гемоглобин можно сравнить со своеобразным насосом, поскольку у большинства позвоночных он как бы перекачивает кислород, забранный из атмосферы легкими, а из воды жаберными мембранами, в клетки организма.

Уже первые опыты, при которых Бонавентура брали кровь из собственных вен, оказались обнадеживающими. Как только -сгустки поли-уретановой пены, смешанной с кровью, опускали в воду, они тотчас же начинали поглощать растворенный в ней кислород. Потом Бонавентура заменили поглотитель кислорода, получивший название ге-моглобиновой губки, мелкопористым материалом, состав которого по сей

29