Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева - Сэм Кин

Да, это утверждение действительно справедливо в космосе, где атмосферное давление отсутствует и даже небольшого объема внутреннего газа на корабле будет достаточно, чтобы корабль не схлопнулся. Но при тренировках на Земле, в густой земной атмосфере, техникам NASA приходилось закачивать в модель корабля гораздо больше кислорода, чтобы стены не обрушивались. Соответственно, многократно возрастала опасность, так как даже искра огня в чистом кислороде мгновенно превращается в пожар. Когда в 1967 году во время тренировок проскочила случайная искра, огонь мгновенно охватил модуль и заживо сжег троих находившихся внутри астронавтов.

Правда, катастрофы часто позволяют переосмысливать некоторые факты. В NASA решили, что применять инертные газы необходимо, как бы сложно это ни было, – во всех шаттлах и во время тренировок на Земле. В 1981 году, перед отправкой шаттла «Колумбия» все отсеки, в которых могла возникнуть искра, были заполнены достаточным количеством инертного азота (N2). Электроника и моторы работали в азоте совершенно исправно, а если искры и проскакивали, азот гасил их – кстати, молекула азота гораздо крепче, чем молекула кислорода. Рабочие, заходившие в наполненный инертным газом отсек, должны были надеть газовые маски или дождаться, пока азот будет откачан из отсека, а его место займет пригодный для дыхания воздух. 19 марта техники этого не сделали. Кто-то слишком рано дал разрешение, ничего не подозревавшие рабочие вошли в отсек и рухнули, как подкошенные. Азот не только помешал их нейронам и кровяным тельцам впитать чистый кислород, но и вытянул последний кислород из крошечных пазух, в которых человеческий организм запасает его «на всякий случай», еще сильнее усугубив состояние рабочих. Спасатели вытащили всех пятерых, но спасти удалось лишь троих. Джон Бьёрнстад был уже мертв, а Форрест Коул умер 1 апреля, не приходя в сознание.

Следует отметить, что за несколько последних десятилетий в азоте задыхались и шахтеры, и рабочие, обслуживающие подземные ускорители частиц[100]. Всякий раз эти трагедии происходили в обстоятельствах, напоминающих сцены из фильмов ужасов. Первый человек, входящий в азотную атмосферу, через считаные секунды валится без видимых причин. Второй, а иногда и третий бросаются к нему на помощь и также погибают. Самое страшное заключается в том, что смерть наступает без всякой агонии. Умирающие не паникуют, несмотря на то что задыхаются. Это может показаться невероятным, если вам никогда не доводилось завязнуть под водой. Инстинкт самосохранения, не дающий задохнуться, выталкивает на поверхность. Но в сердце, легких и мозге на самом деле нет никакого «датчика», который проверял бы наличие кислорода. Эти органы различают лишь два процесса: вдыхание газа (любого) и выдыхание углекислого газа. Углекислый газ растворяется в крови, образуя угольную кислоту. Поэтому при каждом выдохе, когда мы избавляемся от углекислого газа и сглаживаем влияние этой кислоты, наш мозг «считает, что все нормально». Это настоящий эволюционный промах. Гораздо целесообразнее было бы создать орган, отслеживающий количество кислорода, поскольку именно в кислороде мы нуждаемся сильнее всего. Но клеткам проще – и в большинстве случаев достаточно – просто «убедиться», что уровень угольной кислоты близок к нулю.

Азот не вписывается в эту систему. Он не имеет цвета, запаха, при его вдыхании в наших кровеносных сосудах не накапливается никакая кислота. Мы легко вдыхаем и выдыхаем его, поэтому наши легкие никак на него не реагируют, никакой тревожный механизм у нас в мозгу не срабатывает. Азот «убивает своей безобидностью», просачиваясь сквозь защитные системы организма, как старый знакомый. Интересно отметить, что элементы из группы азота объединены под общим названием «пниктогены», которое в переводе с греческого означает «дурно пахнущие». Техники NASA – первые жертвы злосчастного шаттла «Колумбия», которому через двадцать два года предстояло развалиться на куски в небе над Техасом, – вероятно, почувствовали небольшое головокружение и вялость, погружаясь в азотное забытье. Но они вполне могли предположить, что это обычная усталость после тридцати трех часов работы. А поскольку выдыхать углекислый газ они по-прежнему могли, организм так ничего и не заметил, прежде чем азот просто выключил свои жертвы.

Иммунная система организма должна бороться с микробами и другими паразитическими организмами, поэтому с биологической точки зрения она устроена сложнее, чем дыхательная система. Но это не означает, что она лучше справляется с подобным обманом. Как минимум некоторые коварные химические элементы обходят иммунную систему, обводя наш организм вокруг пальца.

В 1952 году шведский врач Пер-Ингвар Бранемарк изучал процесс образования клеток крови в костном мозге. Будучи небрезгливым, Бранемарк желал наблюдать это собственными глазами. Поэтому он просверлил отверстие в большой берцовой кости живого кролика и накрыл рану тончайшим слоем титана – не толще яичной скорлупы. Такие титановые «окошки» были проницаемы для сильного света и позволяли наблюдать за тем, что происходит внутри. Наблюдения шли успешно, и Бранемарк решил выломать из костей дорогие титановые окошки, чтобы воспользоваться ими для новых экспериментов. К его неудовольствию, титан даже не шелохнулся. Бранемарк махнул рукой на эти окошки (и на бедных кроликов), но когда то же самое стало происходить и в следующих экспериментах – титан всегда сидел в берцовой кости, как в тисках, – врач решил подробнее изучить эту ситуацию. То, что он увидел, мгновенно оторвало его от наблюдений за незрелыми кровяными клетками и позволило произвести революцию в протезировании, которое до тех пор развивалось очень вяло.

С древнейших времен врачи заменяли утраченные конечности неудобными деревянными палками и чурками. В ходе промышленной революции и после нее распространились и металлические протезы. Изувеченные солдаты, вернувшиеся с Первой мировой войны, иногда даже носили съемные оловянные лица-маски, которые, по крайней мере, позволяли калеке пройти через толпу, не привлекая любопытных взглядов. Но никому не удавалось интегрировать металл или древесину в живое тело – а это было бы идеальным решением. Иммунная система отторгала все подобные протезы, из чего бы они ни были сделаны – из золота, цинка, магния или хромированных свиных мочевых пузырей. Бранемарк, будучи специалистом по крови, отлично знал, почему так происходит. Как правило, множество клеток крови окружает инородное тело и обволакивают его нитями гладкого волокнистого коллагена. Такой механизм – блокирование чужеродной субстанции и препятствование ее просачиванию – хорошо работает, например, если вас случайно ранили дробью на охоте. Но кровяные клетки не слишком смышленые и не могут различать вредные и полезные инородные тела. Уже через несколько месяцев после имплантации любые протезы покрывались коллагеном и начинали выскальзывать или обламываться.