Счастье в воздухе не вьется?

К 150-летию со дня рождения выдающегося шотландского физиолога Джона Скотта Холдейна, создателя декомпрессионных таблиц, высокогорного скафандра и шахтерской лампы.

Те, кого манит морская пучина — будь то профессио­нальный водолаз или дайвер-любитель, хорошо знают о так называемом бездекомпрессионном пределе — максимальном промежутке времени, после которого подниматься на поверхность нужно с обязательными остановками. Во время таких пауз происходит декомпрессия: из тканей организма выходят накопившиеся в них азот, гелий, водород. В нормальных условиях эти газы с биологической точки зрения инертны, однако при резком перепаде давления образуют в крови пузырьки, и последствия этого могут быть печальными — вплоть до паралича и смерти. Расчет безопасного сценария подъема науко­емок и для пользователя, как правило, непосилен, в современных условиях эту работу за ныряльщика делает специальное устройство — декомпрессио­метр, или дайв-компьютер, вычисляющий степень насыщения организма тем или иным газом, количество остановок, их глубину и продолжительность. Если же такого «чуда техники» под рукой нет, в ход идут проверенные временем декомпрессионные таблицы. Два года назад они «отпраздновали» вековой юбилей, а 4 мая мир отмечает 150-летие со дня рождения их создателя — выдающегося шотландского физиолога Джона Скотта Холдейна.

Джона Холдейна справедливо считают основоположником физиологии дыхания: ему принадлежат фундаментальные труды по газообмену в легких, переносу газов кровью, о роли углекислого газа в регуляции дыхания. В анналы науки навсегда во­шли «аппарат Холдейна» — сконструированный ученым прибор, позволивший определить состав альвеолярного воздуха (он, кстати, оказался далеко не идентичным вдыхаемому атмосферному), и «эффект Холдейна» — установленная обратная зависимость между насыщенностью крови кислородом и ее способностью связывать углекислый газ. И все же считать этого человека исключительно физиологом — большое упрощение. Образование и работа у него были действительно естественнонаучными: отучившись в Эдинбургском и Йенском университетах, в 1884 году получил степень доктора медицины, с 1887-го преподавал физиологию в Оксфорде и заведовал несколькими передовыми исследовательскими лабораториями в Донкастере и Бирмингеме. А вот интересы его физиологией не ограничивались: современники в один голос признавали его непревзойденным экспертом по всем вопросам, касающимся дыхания и воздуха, — от подводного плавания и альпинизма до профессиональных заболеваний и химического оружия.

Огромное уважение Джон Холдейн заслужил самоотверженным, героическим отношением к своей работе. В обосновании первых декомпрессионных таблиц, разработанных в 1908 году для Королевского флота, ученый ссылается на результаты опытов с козами, однако ни для кого не была секретом скрупулезная систематическая экспериментальная работа над самим собой. Изучая токсические эффекты различных веществ, Холдейн запирался в комнате, вдыхал ядовитые газовые коктейли и в полуобмороке описывал свое состояние.

Исследования особенностей дыхания, поведения газов в организме под водой вывели Холдейна на более общие вопросы — о протекании основных процессов жизнедеятельности в экстремальных условиях. В 1913 году ученый посетил Соединенные Штаты — руководил высокогорной экспедицией на Пайкс-Пик. Здесь, в Скалистых горах, на четырехкилометровой высоте, он изучал дыхание в разреженной атмосфере. Последующие четверть века Холдейн экспериментировал в этом направлении и в 1933 году явил миру первый высокогорный скафандр. А вот другая командировка хоть и не была столь приятной, увенчалась практически ценным результатом очень быстро: по просьбе британского госсекретаря лорда Китченера ученый совершил «экскурсию» по фронтам первой мировой, идентифицируя по характеру поражений применяемые немцами отравляющие вещества. Результатом той поездки стало первое средство индивидуальной защиты — прообраз современного противогаза.

И все-таки Джон Холдейн хорошо понимал, что и подводное плавание, и альпинизм для подавляющего большинства лишь отдых, а война — проявление дикости человеческой натуры, которое люди рано или поздно перерастут. Поэтому свои исследования он сконцентрировал на ежедневных проблемах простых людей — профессиональной гигиене и охране труда. Британцы привыкли видеть доктора Холдейна на месте очередной шахтной трагедии, где тот изучал отравление угарным газом и угольной пылью. Они даже не очень удивились, когда ученый залез в канализационный коллектор под палатой общин, чтобы выяснить причины заболеваний обслуживающих стоки сантехников…

Коллеги знали, что исследования этого человека в конце концов увенчаются изобретением новой модели респиратора или другого приспособления, облегчающего труд рабочих. Одно из таких изобретений — безопасная лампа для шахтеров, которая не только не провоцировала взрыв, но и информировала о неблагоприятной газовой обстановке размером языка пламени, — не утратило своей актуальности и по сей день, несмотря на развитие индустрии электронных газоанализаторов. А придуманный Джоном Холдейном гениально простой метод предупреждения о повышении содержания в шахте угарного газа — с помощью канареек, реагирующих на опасность раньше, чем концентрация станет критической для человека (вследствие более интенсивного обмена веществ), — продержался в Англии вплоть до 1986 года.