Ichthyandersre Várva

Tartalomjegyzék:

Videó: Ichthyandersre Várva

Videó: Ichthyandersre Várva
Videó: Nirvana - Come As You Are 2024, Március
Ichthyandersre Várva
Ichthyandersre Várva
Anonim

Alekszandr Beljajev híres sci -fi regényének "A kétéltű ember" ötlete hamarosan valósággá válhat. A tudósok innovatív légzési módszert fejlesztettek ki a búvárok számára. Az akvanautnak mesterséges kopoltyúja lesz, és folyadékot fog lélegezni.

Kép
Kép

A vízelem meghódítása egy új technológiának köszönhetően válik lehetővé, amely szerint a búvár folyékony oldatból kapja meg a szükséges oxigént, és a szén -dioxidot mesterséges kopoltyúkon keresztül közvetlenül a tengervízbe kell engedni. A koncepció szerzője Arnold Lande nyugalmazott sebész, aki kardiothoracalis sebészetre szakosodott. Szabadalmat kért egy olyan találmányra, amely szerinte néhány éven belül valósággá válhat. Lande reményei szerint ez forradalmi forradalom lesz a mélytengeri búvárkodás történetében.

Átalakulás Ichthyanderré

Képzeld el ezt a képet. A hajón a búvár felkészül a merülésre. Az orvos két hosszú katétert illeszt be a combcsont vénájába, amelyeket csövekkel kötnek össze az aquanaut hátizsákjában található mesterséges kopoltyúkkal. Vérét most egy olyan eszközön keringtetik, amely elnyeli a benne oldott szén -dioxidot. A búvár felvesz egy maszkot, és miután megbizonyosodott az oxigénellátó rendszer működéséről, megkezdi a merülést. A vízben összeköti a hátizsákot egy légcsavaros torpedóval, amely oxigéntartályt és kopoltyúkhoz és egyéb berendezésekhez való akkumulátort tartalmaz.

10 m mélységben, ahol a nyomás 2 atmoszféra, a maszkban lévő levegőt speciális folyadékkal helyettesítik, amelyben hatalmas mennyiségű oxigén oldható fel. Egy helyi érzéstelenítő segítségével a búvár könnyen leküzdheti a gégeizmok akaratlan összenyomódásának reflexét, ami rendszerint megakadályozná a fulladást. Amint a tüdő megtelik oldattal, a reflex összehúzódása leáll, az oxigén belép a vérbe, és ekkor mesterséges kopoltyúk kezdik megtisztítani a szén -dioxidtól. Nehéz lélegezni a folyékony oldatot (vagyis biztosítani annak keringését a tüdőben), de egy speciális eszköz, az úgynevezett cuirass megkönnyíti ezt a feladatot.

Image
Image

Most a búvár teljesen készen áll a mélybúvárkodásra, ahol a nyomást több száz légkörben mérik. A tüdőben lévő folyékony oldat nem fog összehúzódni, így nem fenyegeti őket a kolosszális víznyomás. Az Aquanaut lehetőséget kap több órás munkavégzésre, utána gyorsan és megállás nélkül emelkedik a felszínre.

Öngyilkosság lenne, ha búvárkodáskor légbázisú légzőgázt használna. A levegő 80% nitrogént tartalmaz, és ahogy a nyomás növekszik, ahogy a búvár mélyebbre merül, ez a gáz behatol a test szöveteibe. Ha a nyomás túl gyorsan csökken az emelkedés során, a nitrogén elkezd szivárgni az emberi véráramba, mint a szódabuborékok, és blokkolja a szövetek oxigénnel ellátott ellátását. Ez a dekompressziós betegség (dekompressziós betegség) kialakulásához vezet, ami agykárosodáshoz, bénuláshoz és akár halálhoz is vezethet.

De az új légzőrendszerrel a "caisson" nem fenyegeti a búvárt. Csak tiszta oxigént lélegzik az oldaton keresztül, és a felszínre emelkedése gyorsan megtörténhet.10 m -re a felszíntől egy személy fejjel lefelé helyezkedik el, így a gravitáció hatására a folyadék elhagyja a tüdőt, és ismét belélegezheti a szokásos légkeveréket. A fedélzeten egy ideig oxigént kap a maszkon keresztül, míg az orvos leválasztja a mesterséges kopoltyúról.

Mélytengeri hörcsögök

Az állatokon végzett kísérletek bizonyítják, hogy a mélytengeri búvárkodás folyadékkal történő oxigénellátással elvileg lehetséges. Thomas Schaffer professzor, a Nemours Pulmonary Research Center (USA) igazgatója kísérleteket végzett hörcsögökkel, amelyek oxigénben dúsított perfluor-szénhidrogén (PFC) oldattal lélegeztek. Az altatásban a hörcsögöket nyomástartályba helyezték, ahol 300 m mélységben a víz nyomásával egyenértékű nyomást hoztak létre. „Kivettük a hörcsögöket a tartályból, és kevesebb, mint egy másodperc alatt visszaállítottuk őket a légköri nyomásra. Minden állat túlélte. A mélytengeri búvárkodás folyékony légzéssel lehetséges, de természetesen a búvároknak is vannak kockázatai”-mondja Thomas Schaffer.

Arnold Lande nem hiszi, hogy a folyadék belélegzése lesz a legnagyobb probléma: "Az 1960 -as és 1980 -as évek tanulmányai egyértelműen kimutatták, hogy egy speciális folyadék belélegzése ideális módja a búvárok oxigénellátásának, amikor nagy mélységekbe merülnek."

A dekompressziós betegség kialakulásának kockázata hagyományos búvárfelszerelések használatakor a búvárokat ritkán merítette 70 méternél mélyebbre.

Egyelőre senki nem tudja megmondani, hogy Lande találmánya milyen mélységig enged leereszkedni. Szerinte egy kilométer az igazi.

Úgy tűnik, hogy a dekompressziós betegség problémáját egyszerűen meg lehet oldani, ha lehetőséget biztosítunk a búvárnak, hogy tiszta oxigént lélegezzen be, nem pedig levegőt vagy légzőkeveréket. De sajnos az oxigén nagy mennyiségben méreg. A légköri nitrogén cseréje kémiailag passzív inert gázzal - például héliummal - nem sokkal jobb.

Az egyetlen megoldás a magas oxigéntartalmú hígtrágya. Nem vagyunk halak, nincsenek kopoltyúink, amelyek képesek lennének felvenni az oxigént a környező vízi környezetből, és szén -dioxidot bocsátanának ki. Ezenkívül a víz oxigénje tízszer kevesebb, mint a levegőben. Ezért a víz vagy más idegen tárgyak és anyagok emberi légzőrendszerbe jutása a légzés megszűnéséhez és fulladáshoz, azaz fulladáshoz vezet. Ezenkívül a közönséges vagy sós víz összetétele eltér a vértől, és az alveoláris szinten lévő ozmotikus jelenségek a tüdőszövet és a vér pusztulásához vezetnek. De a tüdő teljesen más módon reagál a perfluor -szénhidrogénre, amelyben az oxigéntartalom akár 20 -szorosa lehet, mint vízben, és háromszor nagyobb, mint a vérben.

Kép
Kép

A mesterséges kopoltyúk eltávolítják a szén -dioxidot a vérből

A PFC-k kémiailag inertek és nem mérgezőek. Amikor betölti a tüdőt, elegendő oxigén van a vérben, és az oldat megvédi a tüdőt a gáznemű tiszta oxigén okozta károsodástól. A mai napig sok kísérletet végeztek egereken és más apró emlősökön. Az állatokat teljesen elmerítették egy oldattal ellátott edényben, és belélegezték a PFC -ket, de fokozatosan elfáradtak, mert az oldat sűrűsége és viszkozitása sokkal nagyobb izommunkát igényel. Arnold Lande ezt a problémát egy mellszíj segítségével oldja meg.

Ajánlott: