Щастя в повітрі не в’ється?

До 150-річчя від дня народження видатного шотландського фізіолога Джона Скотта Холдейна, створювача декомпресійних таблиць, високогірного скафандра й шахтарської лампи.

Ті, кого вабить морська безо­дня – професійні водолази або дайвери-аматори, добре знають про так звану бездекомпресійну межу — максимальний проміжок часу, після якого підніматися на поверхню треба з обов’язковими зупинками. Під час таких пауз відбувається декомпресія: із тканин організму виходять накопичені азот, гелій, водень. У нормальних умовах ці гази з біологічної точки зору інертні, однак у разі різкого перепаду тиску утворюють у крові пухирці, і наслідки цього можуть бути сумними — аж до паралічу й смерті. Розрахування безпечного сценарію підйому наукомістке й для користувача, як правило, непосильне, у сучасних умовах цю роботу за нирця робить спеціальний пристрій — декомпресіометр, або дайв-комп’ютер, який обчислює ступінь насичення організму тим або іншим газом, кількість зупинок, їхню глибину й тривалість. Якщо ж такого «дива техніки» під рукою нема, у хід ідуть перевірені часом декомпресійні таблиці. Два роки тому вони «відсвяткували» столітній ювілей, а 4 травня світ відзначає 150-річчя від дня народження їхнього створювача — видатного шотландського фізіолога Джона Скотта Холдейна.

Джона Холдейна справедливо вважають основоположником фізіології дихання: йому належать фундаментальні праці з газообміну в легенях, перенесення газів кров’ю, про роль вуглекислого газу в регуляції дихання. До анналів науки назавжди ввійшли «апарат Холдейна» — сконструйований ученим прилад, який дозволив визначити склад альвеолярного повітря (він, до речі, виявився зовсім не ідентичним атмосферному, яке вдихається), і «ефект Холдейна» — установлена зворотна залежність між насиченістю крові киснем та її здатністю зв’язувати вуглекислий газ. І все-таки вважати цю людину виключно фізіологом — велике спрощення. Освіта й робота в нього були дійсно природничонауковими: закінчівши Единбурзький та Єнський університети, у 1884 році здобув ступінь доктора медицини, з 1887-го викладав фізіологію в Оксфорді й завідував декількома передовими дослідними лабораторіями в Донкастері й Бірмінгемі. А от інтереси його фізіоло­гією не обмежувалися: сучасники одностайно визнавали його неперевершеним експертом з усіх питань, які стосуються дихання й повітря, — від підводного плавання й альпінізму до професійних захворювань і хімічної зброї.

Величезну повагу Джон Холдейн заслужив самовідданим, героїчним ставленням до своєї роботи. В обґрунтуванні перших декомпресійних таблиць, розроблених у 1908 році для Королівського флоту, учений посилається на результати дослідів із козами, однак ні для кого не була секретом скрупульозна систематична експериментальна робота над самим собою. Вивчаючи токсичні ефекти різних речовин, Холдейн зачинявся в кімнаті, вдихав отруйні газові коктейлі й у напівнепритомності описував свій стан.

Дослідження особливостей дихання, поводження газів у організмі під водою вивели Холдейна на більш загальні питання — про перебіг основних процесів життєдіяльності в екстремальних умовах. У 1913-му учений відвідав Сполучені Штати — керував високогірною експеди­цією на Пайкс-Пік. Тут, у Скелястих горах, на чотирикіломет­ровій висоті, він вивчав дихання у розрідженій атмосфері. Наступну чверть століття Холдейн експериментував у цьому напрямку й у 1933 році винайшов перший високогірний скафандр. А от інше відрядження хоч і не було таким приємним, увінчалося практично цінним результатом дуже швидко: на прохання британського держсекретаря лорда Кітченера вчений здійснив «екскурсію»  фронтами першої світової, ідентифікуючи за характером уражень застосовувані німцями отруйні речовини. Результатом тієї поїздки став перший засіб індивідуального захисту — прообраз сучасного протигаза.

І все-таки Джон Холдейн добре розумів, що і підводне плавання, і альпінізм для переважної більшості лише відпочинок, а війна — прояв дикості людської натури, який люди рано чи пізно подолають. Тому свої дослідження він сконцентрував на щоденних проблемах простих людей — професійній гігієні та охороні праці. Британці звикли бачити доктора Холдейна на місці чергової шахтної трагедії, де той вивчав отруєння вигарним газом і вугільним пилом. Вони навіть не дуже здивувалися, коли вчений заліз у каналізаційний колектор під палатою громад, щоб з’ясувати причини захворювань  сантехніків, які обслуговували стоки…

Колеги знали, що дослідження цієї людини зрештою увінчаються винайденням нової моделі респіратора або іншого пристрою для полегшання праці робітників. Один із таких винаходів — безпечна лампа для шахтарів, яка не тільки не провокувала вибух, а й інформувала про несприятливу газову ситуацію розміром язика полум’я, — не втратив своєї актуальності й донині, незважаючи на розвиток індустрії електронних газоаналізаторів. А придуманий Джоном Холдейном геніально простий метод попередження про підвищення вмісту в шахті вигарного газу — за допомогою канарок, які реагують на небезпеку раніше, ніж концентрація стане критичною для людини (унаслідок інтенсивнішого обміну речовин), — застосовувався в Англії аж до 1986 року.