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Gli scienziati hanno dimostrato che gli esseri umani possono respirare sott'acqua. Massimo trattenimento del respiro sott'acqua

Il sogno di un uomo anfibio, la conquista dell'elemento acqua da parte dell'uomo - più di una volta gli scrittori di fantascienza sono stati sedotti da questo sogno. Chi di noi non ha sentito parlare della grande ricerca scientifica in corso in vari paesi con l'obiettivo di spostare una persona dalla terra all'acqua. Ma come può una persona respirare sott'acqua?

Ad alcuni sembra che il "firmamento" della nostra palla sia già troppo piccolo per una persona. Tutti conoscono l'opera del francese Jacques Yves Cousteau, che testimonia grandi prospettive in questa direzione. Lo scienziato non ha sollevato il problema di una "rottura" radicale della fisiologia umana, perché - almeno in questa fase - tale intenzione sarebbe un'utopia. Intendeva spostare un'abitazione umana sott'acqua e sviluppare le strutture necessarie per la vita e il lavoro in mare.

Ma ci sono anche altre direzioni. Come fanno alcuni insetti a respirare nell'acqua? Quando si immergono, una bolla d'aria circonda il loro corpo. La pressione parziale dell'azoto nella bolla è più alta, quindi si trasforma gradualmente in acqua. Inoltre, c'è una differenza nel contenuto di ossigeno nella bolla d'aria e nell'ambiente acquatico circostante. Pertanto, l'ossigeno entra nella bolla dall'acqua e l'anidride carbonica viene rilasciata nell'acqua. E l'insetto può respirare perfettamente in un ambiente apparentemente insolito per lui.

Un subacqueo che scende sul fondo del mare è in qualche modo simile a un insetto circondato da una bolla d'aria ... Ma i subacquei e i subacquei spesso affrontano un formidabile pericolo: la malattia da decompressione. La ragione di ciò è l'azoto, una miscela di cui respiriamo con l'ossigeno. Con un rapido aumento da una grande profondità, inizia a distinguersi dal sangue sotto forma di bolle e ostruisce i piccoli vasi sanguigni. Se una persona potesse respirare sott'acqua, la malattia da decompressione non sarebbe terribile per lui.

Risultati sorprendenti sono stati ottenuti da esperimenti con topi e cani. Se questi animali sono immersi nell'acqua ordinaria, il loro destino non è difficile da indovinare: in pochi minuti moriranno. E se cambiate alcune proprietà dell'acqua? Così hanno fatto. L'acqua è stata saturata con ossigeno a una pressione di 5-8 atmosfere, ad essa sono stati aggiunti sali, creando una soluzione salina. I topi sono stati quindi posti in questa soluzione. In una serie di esperimenti, i topi sono rimasti in vita sott'acqua per circa 6 ore: hanno respirato, sono stati colpiti da vari stimoli esterni. Gli animali portati fuori dall'acqua vissero per altre 2 ore.

Gli esperimenti con i cani sono stati impostati in modo diverso. Gli animali sono stati anestetizzati, iniettati con antibiotici e in questo stato sono stati posti nella soluzione. I cani hanno respirato acqua per 23-38 minuti; su 6 animali da esperimento, due sono sopravvissuti dopo la fine dell'esperimento. Una delle femmine ha successivamente sparso normalmente.

Gli animali hanno respirato liquido e sono rimasti in vita!

Il momento critico per gli animali su cui vengono effettuati tali esperimenti si verifica nel passaggio inverso dalla respirazione dell'acqua alla respirazione dell'aria. Il liquido residuo viene rimosso lentamente dai polmoni e mentre gli alveoli e i bromioli vengono eliminati dalla soluzione, gli animali possono soffocare. Se, con l'aiuto di un apparato speciale, agli animali viene fornito ossigeno durante questo periodo, rimarranno in vita.

Alcuni scienziati hanno deciso di seguire direttamente il principio che esiste in natura e creare una bolla d'aria artificiale, non attorno agli insetti, ma attorno ai mammiferi.

Nel laboratorio dell'azienda americana General Electric è stato ottenuto un film di silicone sintetico, che ha proprietà molto interessanti: in una direzione passa l'ossigeno, nell'altra - l'anidride carbonica. Un criceto è stato messo in un sacchetto di un tale film e lasciato andare sott'acqua.

Per diverse ore, l'animale ha trascorso in un ambiente insolito senza alcun danno alla salute. Lo scienziato che ha ricevuto il film di silicone ritiene che una persona sarà in grado di respirare sott'acqua in una borsa di questo materiale non peggio di un criceto se la "bolla" è abbastanza grande.

08.06.2018 - amministratore

La prima volta che le persone hanno appreso di un uomo che poteva respirare sott'acqua è stato dal romanzo Anphibian Man, scritto dallo scrittore di fantascienza sovietico Alexander Belyaev. E secondo il dottor Boris Yegorov, il primo scienziato che è stato nello spazio, le persone possono effettivamente immergersi a grandi profondità e respirare l'ossigeno ottenuto direttamente dall'acqua. Per fare ciò, è necessario che un liquido speciale venga pompato nei suoi polmoni.

Attualmente, il fisiologo olandese Johannes Kilstrom sta conducendo esperimenti di successo con gli animali. Gli esperimenti sono condotti sui topi e hanno confermato le parole del dottore cosmonauta. Uno speciale liquido leggermente salato, che contiene molto ossigeno, viene pompato nei polmoni di un topo. Il topo viene quindi posto in un contenitore d'acqua dal quale non può fuoriuscire. L'animale inizia a nuotare come un pesce nell'acqua e non sembra farsi prendere dal panico.

Lo scienziato, candidato alle scienze mediche Vladlen Kozak, ha condotto esperimenti simili nell'Unione Sovietica. Dopo aver sperimentato con un topo, Johannes Kielstr ha avviato un esperimento simile con un cane, e con successo. Quindi gli esperimenti sono stati condotti su gatti e molti altri animali che respiravano sott'acqua con polmoni in cui era stato precedentemente pompato uno speciale liquido. Gli animali hanno nuotato volontariamente come pesci per diverse ore, dopo di che hanno ricominciato a respirare tranquillamente l'aria.

Quando è sorta la domanda di condurre un esperimento su una persona, il primo volontario, un subacqueo con vent'anni di esperienza subacquea, Frank Falezhchik, si è offerto volontario. Per evitare spiacevoli e pericolose sorprese, gli scienziati hanno deciso di riempire prima di liquido solo un polmone di un volontario. Il subacqueo ha assicurato la sua eccellente salute, quindi i ricercatori hanno deciso di condurre un esperimento a tutti gli effetti, che è andato brillantemente.

Scienziati e medici per un totale di venti persone hanno assistito a questo miracolo. E il soggetto non era preoccupato, ma, per aiutare i ricercatori, ha deciso di scrivere tutto ciò che sentiva. Per diverse ore, l'uomo è stato sott'acqua, nuotando come un pesce e respirando ossigeno dall'acqua attraverso i polmoni.

Johannes Kilstr ha dimostrato che se una persona si riempie i polmoni con un liquido speciale, respira sott'acqua, scendendo a una grande profondità (almeno 500 metri).

I nostri utenti sono probabilmente interessati a sapere se esiste qualcosa del genere nel nostro paese? C'è un laboratorio a Sebastopoli dove viene studiata e applicata la respirazione liquida.

Molti probabilmente hanno sentito parlare del grande conquistatore francese degli oceani e dei mari, Jacques-Yves Cousteau. Hanno inventato l'attrezzatura subacquea leggera. Il ricercatore ha scritto che verrà il momento in cui apparirà una nuova razza umana, che vivrà sott'acqua, costruirà città sott'acqua e apparirà. Il coraggioso capitano sembra aver avuto ragione.

MOSCA, 27 gennaio - RIA Novosti, Olga Kolentsova. Anche se il feto vive nell'acqua per nove mesi e nuotare fa bene alla salute, l'ambiente acquatico è pericoloso per l'uomo. Chiunque può annegare: un bambino, un adulto, un nuotatore ben addestrato ... E i soccorritori non hanno molto tempo per salvare una persona non solo la vita, ma anche la sua mente.

superare la tensione

Quando una persona annega, l'acqua entra nei suoi polmoni. Ma perché le persone non possono vivere almeno per un breve periodo, raccogliendo ossigeno dall'acqua? Per capirlo, diamo un'occhiata a come respira una persona. I polmoni sono come un grappolo d'uva, dove i bronchi si diramano come germogli in molte vie aeree (bronchioli) e coronano di bacche - alveoli. Le fibre in esse contenute vengono compresse e aperte, facendo passare ossigeno e altri gas dall'atmosfera ai vasi sanguigni o rilasciando CO 2 all'esterno.

"Per rinnovare l'aria è necessario fare un movimento respiratorio, che coinvolga i muscoli intercostali, il diaframma e parte dei muscoli del collo. Tuttavia, la tensione superficiale dell'acqua è molto maggiore di quella dell'aria. Le molecole all'interno della sostanza sono attratti l'uno dall'altro in modo uniforme a causa del fatto che ci sono vicini su tutti i lati Ci sono meno molecole sulla superficie dei vicini e sono attratti l'uno dall'altro in modo più forte, il che significa che affinché i minuscoli alveoli siano in grado di attingere acqua, è richiesto uno sforzo incommensurabilmente maggiore dal complesso muscolare rispetto a quando si inala l'aria ", afferma Alexei Umryukhin, dottore in scienze mediche, capo del dipartimento di fisiologia normale della prima università medica statale di Mosca intitolata a I.M. Sechenov.

I polmoni di un essere umano adulto contengono 700-800 milioni di alveoli. La loro superficie totale è di circa 90 mq. Non è facile strappare anche due bicchieri lisci se c'è uno strato d'acqua tra di loro. Immagina quale sforzo devi fare quando inspiri per staccare un'area così vasta degli alveoli.

A proposito, è la forza della tensione superficiale che è un grosso problema nello sviluppo della respirazione liquida. È possibile saturare la soluzione con ossigeno e sceglierne i parametri in modo da indebolire i legami tra le molecole, ma in ogni caso la forza di tensione superficiale rimane significativa. I muscoli coinvolti nella respirazione avranno ancora bisogno di molto più sforzo per guidare la soluzione negli alveoli ed espellerla da lì. Con la respirazione liquida, puoi resistere per diversi minuti o un'ora, ma prima o poi i muscoli si stancheranno semplicemente e non saranno in grado di far fronte al lavoro.

La rinascita non funzionerà

Gli alveoli di un neonato sono pieni di una certa quantità di liquido amniotico, cioè sono in uno stato appiccicoso. Il bambino fa il primo respiro e gli alveoli si aprono - già per tutta la vita. Se l'acqua entra nei polmoni, la tensione superficiale fa aderire gli alveoli e ci vuole molto sforzo per separarli. Due, tre, quattro respiri nell'acqua: questo è il massimo di una persona. Tutto questo è accompagnato da convulsioni: il corpo lavora al limite, i polmoni e i muscoli bruciano, cercando di spremere tutto da se stessi.

Nella popolare serie "Il Trono di Spade" c'è un episodio del genere. Il pretendente al trono viene consacrato re nel modo seguente: la testa viene tenuta sott'acqua finché non smette di annasparsi e di dare segni di vita. Quindi il corpo viene tirato a terra e aspettano che la persona prenda fiato, si schiarisca la gola e si alzi. Successivamente, il richiedente viene riconosciuto come un sovrano a tutti gli effetti. Ma i creatori della serie hanno abbellito la realtà: dopo una serie di respiri nell'acqua, il corpo si arrende e il cervello smette di inviare segnali che è necessario provare a respirare.

La mente è l'anello debole

Una persona può trattenere il respiro per tre o cinque minuti. Quindi il livello di ossigeno nel sangue diminuisce, il desiderio di prendere fiato diventa insopportabile e completamente incontrollabile. L'acqua entra nei polmoni, ma non c'è abbastanza ossigeno per saturare i tessuti. Il cervello è il primo a soffrire della mancanza di ossigeno. Altre cellule sono in grado di sopravvivere per qualche tempo con la respirazione anaerobica, cioè senza ossigeno, sebbene producano 19 volte meno energia rispetto al processo aerobico.

"Le strutture del cervello consumano ossigeno in modi diversi. La corteccia cerebrale è particolarmente "golosa". È lei che controlla la sfera cosciente dell'attività, cioè è responsabile della creatività, delle funzioni sociali superiori, dell'intelligenza. I suoi neuroni saranno il primo a esaurire le riserve di ossigeno e morire", osserva l'esperto.

Se una persona annegata riesce a riprendere la vita, la sua coscienza potrebbe non tornare mai più alla normalità. Naturalmente, molto dipende dal tempo trascorso sott'acqua, dallo stato del corpo e dalle caratteristiche individuali. Ma i medici ritengono che il cervello medio di un uomo che sta annegando muoia in cinque minuti.

Spesso coloro che sono annegati si trasformano in invalidi: giacciono in coma o sono quasi completamente paralizzati. Sebbene il corpo sia formalmente normale, il cervello colpito non può controllarlo. Questo è successo al diciassettenne Malik Akhmadov, che nel 2010 ha salvato una ragazza che stava annegando a costo della sua salute. Negli ultimi sette anni, il ragazzo ha seguito un corso dopo l'altro di riabilitazione, ma il suo cervello non si è ripreso del tutto.

Le eccezioni sono rare, ma accadono. Nel 1974, un bambino di cinque anni in Norvegia calpestò il ghiaccio di un fiume, cadde e annegò. È stato portato fuori dall'acqua solo dopo 40 minuti. I medici hanno eseguito la respirazione artificiale, il massaggio cardiaco e la rianimazione ha avuto successo. Il bambino rimase privo di sensi per due giorni, poi aprì gli occhi. I medici lo hanno esaminato e sono rimasti sorpresi nell'affermare che il suo cervello era in una norma assoluta. Forse l'acqua ghiacciata ha rallentato così tanto il metabolismo nel corpo del bambino che il suo cervello sembrava congelarsi e non aveva bisogno di ossigeno, come il resto degli organi.

I medici avvertono: se una persona è già andata sott'acqua, il soccorritore ha letteralmente un minuto per salvarlo. Più velocemente la vittima rimuove l'acqua dai polmoni, provocando un riflesso del vomito, maggiore è la possibilità di un completo recupero. È importante ricordare che una persona che sta annegando raramente si tradisce urlando o cercando attivamente di rimanere in acqua, semplicemente non ha abbastanza forza per questo. Pertanto, se sospetti che qualcosa non va, è meglio chiedere se tutto è in ordine e, se non c'è risposta, adottare misure per salvare la persona che sta annegando.

Sicuramente, ognuno di voi ha cercato di trattenere il respiro. Qualcuno ha resistito per alcuni secondi, ma il più coraggioso non ha respirato fino a quando non sono apparse le vertigini. Tuttavia, i risultati non hanno ancora superato 1 minuto. Come ha fatto una persona apparentemente normale a sopravvivere sott'acqua senza respirare? oltre 20 minuti ed è entrato nel Guinness dei primati?

È noto che una persona normale può trattenere il respiro per un massimo di 1 minuto. Raggiunge il massimo respiro trattenuto sott'acqua nei subacquei e negli atleti 6 minuti. Poi arriva la fame di ossigeno del cervello, le convulsioni e la morte.

Il 35enne apneista tedesco Tom Sitas è uscito "asciutto dall'acqua", trattenendo il respiro per ben 22 minuti e 22 secondi! In questo modo, ha battuto i record precedentemente stabiliti dell'illusionista. David Blaine, subacqueo dall'Italia Gianluca Genoni e il mio record di 17 min 28 sec.

Come puoi trattenere il respiro per così tanto tempo? È chiaro che la massima trattenuta del respiro sott'acqua è completamente impossibile senza un allenamento preliminare. In primo luogo, secondo le regole per stabilire un record, un partecipante può respirare ossigeno puro per 30 minuti prima di immergersi. In secondo luogo, lo stesso Sitas ha ammesso di non aver mangiato per 5 ore prima di stabilire il record e, utilizzando metodi speciali, ha rallentato il metabolismo nel suo corpo. In terzo luogo, i partecipanti sono sott'acqua in uno stato calmo e immobile, che riduce significativamente la necessità di ossigeno. E inoltre. Tutti gli apneisti padroneggiano la tecnica del mezzo respiro e mezzo respiro. Se i detentori del record avessero una clip sul naso e un bavaglio, difficilmente sarebbero stati in grado di resistere così a lungo senza respirare.

Nonostante ciò, il primato di Tom Sitas è di per sé una conferma delle possibilità illimitate del corpo umano. Ad esempio, sono in grado di trattenere il respiro per 20 minuti, foche e altri pinnipedi - fino a 70 minuti e balene - per 1,5 ore. Quindi una persona, in quanto creatura terrestre, capace di trattenere il respiro, come un residente dell'elemento acqua, merita rispetto e gloria.

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PS Gente comune, impreparata non si consiglia di provare a stabilire record di questo tipo. Tali tentativi possono mandarti in un altro mondo a tempo di record.

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