Лекарство от всех болезней. Как активировать скрытые резервы молодости - Александр Юрьевич Шишонин

Признаки азотного отравления в зависимости от глубины

До 30 м. Приятная эйфория, движения становятся неуклюжими. Дайвер испытывает беспричинную веселость.

До 40 м. Веселость нарастает и превращается в ликование. Мышление теряет ясность, становится неадекватным. Ныряльщик допускает ошибки при работе со снаряжением.

До 50 м. Прежние симптомы дополняются головокружением и легкими галлюцинациями.

До 70 м. Галлюцинации становятся очень реалистичными, проявляются навязчивые страхи. Возможна истерика.

До 90 м. Чувство отупения, невозможность ни на чем сконцентрироваться. Высока вероятность потери сознания.

Свыше 100 м. Сильнейшие галлюцинации, затем потеря сознания.

При повышении давления возрастает концентрация азота в крови. (На этом простом физическом эффекте, кстати, зиждется известная кессонная болезнь, когда при быстром всплытии и, соответственно, падении внешнего давления азот, растворенный в крови, выделяется в виде пузырьков газа – кровь буквально вскипает азотом, и эта пена закупоривает сосуды, разрывает ткани и может привести к параличу или смерти.) При этом азот на глубине, хоть и содержится в крови в повышенных концентрациях, по-прежнему не вступает ни в какие биохимические реакции. Однако, тем не менее, почему-то вызывает опьянение.

Я рассказал вам эту историю про акваланги затем, чтобы мы обратили внимание на странный факт – при повышении концентрации азота в крови у человека улучшается настроение, он начинает испытывать эйфорию. Это интересное наблюдение, из которого можно сделать следующий вывод: если человек плохо дышит (не аквалангист, а обычный гражданин) и поэтому имеет малую концентрацию азота в крови, у него начинается обратная реакция, то есть проявляется склонность к депрессии. Это понятно: много азота – эйфория (доказано аквалангистами), мало азота – депрессия (доказано простыми гражданами).

А отчего человек плохо дышит?

А, например, оттого, что у него непроизвольно изменился стереотип дыхания.

А отчего у гражданина непроизвольно изменился стереотип дыхания?

А, например, оттого, что зажата у гражданина шея остеохондрозом. И таких граждан вокруг нас – все. Только у одних эти шейные зажатости малозаметны, а других повеситься тянет.

Работает это так… В ствол головного мозга приходит информация, что легкие вдохнули полностью, при этом газоанализатор (ромбовидная ямка) показывает, что кислорода поступило мало и азота тоже, потому что позвоночные артерии пережаты спазмами глубоких мышц шеи, сместившимися позвонками, грыжами межпозвоночных дисков. Что делать дыхательному центру, как он воспримет две эти вводные – о том, что легкие сделали полный вдох, а кислорода при этом недостаток? Он решит, что упало внешнее давление – например, мы попали в высокогорье. На это у организма есть два ответа – повышать число перевозчиков кислорода, но это не быстрый ответ: эритроциты еще наштамповать надо! Вторая реакция, быстрая – начать повышать артериальное давление – тупо нагнать побольше крови к мозгу, чтобы восполнить кислородную недостаточность. Если это не помогает, тогда мозг меняет стереотип дыхания. Дыхание становится более частым и более поверхностным. При этом начинается ускоренное вымывание углекислого газа из крови. Что приводит к целой цепочке весьма неприятных последствий.

Уже более ста лет физиологам известен эффект Вериго-Бора, параллельно открытый двумя учеными – Брониславом Вериго и Христианом Бором. Первый – наш соотечественник, русский ученый, профессор, работавший в свое время в лаборатории Сеченова. Второй – датский физиолог Христиан Бор (кстати говоря, отец знаменитого физика Нильса Бора). Они в своих странах изучали сродство гемоглобина с кислородом и независимо друг от друга обнаружили следующую закономерность: сродство гемоглобина с молекулами кислорода, то есть его способность захватывать живительный газ, зависит от концентрации углекислого газа в крови.

Чем выше концентрация углекислоты в среде, тем с большей готовностью креслица гемоглобина, находящиеся в вагончиках эритроцитов, отдают кислород и захватывают углекислоту. Именно такой процесс происходит в тканях организма – там с помощью кислорода окисляется органическое топливо с образованием, в частности, СО2, поэтому содержание углекислого газа в тканях велико. Сродство (притяжение) молекулы гемоглобина к кислороду в таких условиях падает, и О2 высвобождается из гемоглобина в ткани, насыщая их окислителем. А на его место присаживаются молекулы СО2.

А в легких происходит обратная ситуация – там воздух с высокой концентрацией атмосферного кислорода и низким содержанием СО2. В таких условиях происходит обратное – способность гемоглобина притягивать кислород повышается, а способность удерживать углекислоту падает. В результате из эритроцитовых вагончиков вырывается на волю СО2, а в «купе» садится кислород для дальнейшей транспортировки в ткани, где процесс повторяется в обратном порядке.

Строго говоря, процесс газообмена немного сложнее, потому что гемоглобин переносит, помимо кислорода и углекислого газа, еще и протонированный водород, но мы на этих тонкостях заостряться не будем, нам для понимания хватит сказанного.

Алый цвет железа

Белковая молекула гемоглобина имеет форму шара или смятой в клубок проволоки. Она увенчана четырьмя молекулярными нахлобучками из порфиринов, в серединке коих, как драгоценные камни в оправе, сияют атомы железа. Для особых любителей прекрасного приведем химическую формулу гемоглобина, которая, конечно же, ни о чем никому не скажет (ибо для полного понимания нужно рисовать структуру молекулы), но представление о количестве атомов даст:

С2954Н4516N780O806S12Fe4

Упомянутые чуть выше порфириновые набалдашники с железками посередке называются гемами, они и ловят кислород. Едва только одна молекула О2 притянется к гему и сядет на атом железа, как остальные части молекулы начинают «механически» выворачиваться, выставляя наружу поочередно один гем за другим и ловя на них кислородики. (Слово «механически» взято в кавычки потому, что механика – понятие из макромира, а тут у нас сплошной электромагнетизм, высшая химия и квантовая физика.)

Как только гемоглобин поймал первую кислородинку, у него из-за пространственного проворота части молекулы резко возрастает сродство к кислороду, то есть способность притянуть кислород. И так далее по цепочке: считается, что сродство четвертой захватывающей «клешни» в 500 раз выше, чем у первой. Поэтому загрузка гемоглобина кислородом происходит практически мгновенно – за одну сотую долю секунды. Открытие этого эффекта лавинообразного роста скорости захвата атомов кислорода было в свое время удостоено Нобелевской премии.

Молекула гема, состоящая из порфирина с атомом железа в центре

Молекула гемоглобина с четырьмя гемами

Как только в альвеолах происходит загрузка эритроцитных вагончиков кислородом, они становятся алыми, придавая артериальной крови ее красивый цвет. А на выгрузке в капиллярах мы наблюдаем