Человек в экстремальных условиях природной среды
Шрифт:
Таблица 8. Среднечасовые водопотери потоотделением при различных условиях
Чтобы проверить эффективность этого метода, мы провели экспериментальные исследования во время экспедиций на научно-исследовательских судах «Михаил Ломоносов» и «Витязь» в 1964-1975 гг. Результаты исследований представлены в таблице 8. В каждой серии экспериментов пять испытуемых находились в течение трех часов на открытой палубе. Ежечасно проводилось взвешивание на медицинских весах. Величина водопотерь определялась по изменению массы тела. Радиационные температуры регистрировались по зачерченному шаровому термометру. Исследования показали, что обнаженный человек на солнцепеке при температуре 45-50° (по шаровому термометру) теряет 420 ± 15 мл жидкости за один час (1,2-1,4 л за три часа).
Во второй серии экспериментов испытуемые размещались под тентом из белого капрона. Эта небольшая теневая защита несколько снизила водопотери, составившие 230 ± 15 мл/час.
В третьей серии испытуемые, находившиеся на солнцепеке, были одеты в белые трикотажные рубашки с длинными рукавами, смоченные водой. По мере высыхания одежда периодически увлажнялась. При взвешивании выяснилось, что водопотери потоотделением уменьшались до 170 ± 13 мл/час. При этом самочувствие испытуемых и их теплоощущения значительно улучшились (Волович, Усков, 1967). Однако при длительном воздействии высоких температур все применяемые меры снижения водопотерь хотя и замедляют процесс дегидратации, но не могут его остановить. Так, во время многосуточных экспериментов, проводившихся на спасательных лодках и на палубе корабля при радиационной температуре 40-52°, относительной влажности воздуха 80-96%, уже за первые сутки испытуемые теряли в среднем 2787 ± 453 мл жидкости.
Поскольку суточная норма воды была ограничена до 0,8 л и не компенсировала водопотерь потоотделением, суммарные потери жидкости после пяти суток эксперимента составили в среднем 5674 ± 560 мл. В результате у испытуемых развилось обезвоживание организма, составившее 8,0-8,5% от первоначальной массы тела.
Этот процесс сопровождался тепловой олигурией. Суточное мочеотделение снизилось с 1108 ± 101 мл до 670-370 мл. [15]
Наряду с этим мы наблюдали снижение содержания в моче электролитов. Так, например, на пятые сутки эксперимента суточное выведение натрия снизилось по сравнению с фоном со 121,32 ± 15,73 до 15,3 ± 3,4 ммоль, а содержание хлора уменьшилось почти в 12 раз (со 162,8 ± 17,5 до 8,1 ± 2,1 ммоль).
15
В исследованиях принимали участие В.Н. Усков, Г.С. Лебедев, С.А. Бугров, Ю.А. Голов, Н.А. Крученок.
И вместе с тем организм не испытывал натриевого голодания. Об этом свидетельствовала стабильность содержания натрия в крови в течение всего эксперимента (320-350 ммоль/л).
Хотя изменения калиуреза были менее значительными (количество калия в суточной моче уменьшилось с 32,17 ± 3,9 до 21,8 ± 2,0 ммоль), его содержание в плазме крови неуклонно снижалось и составляло на пятые сутки эксперимента 13,0 ± 1,0 ммоль (фон — 20,0 ± 1,0 ммоль). Причина этого явления заключается, по-видимому, в отсутствии физиологических компенсаторных механизмов, быстро устраняющих нарушения обмена калия в организме. Даже на вторые сутки после окончания эксперимента содержание калия в плазме оставалось на низких цифрах.
При самом строгом режиме экономии воды рано или поздно наступает минута, когда запасы ее приходят к концу.
Тяжелы страдания от жажды путника, заблудившегося в пустыне, но тысячекратнее муки его в океане. Человек видит сверкающую водную гладь, слышит шепот волн, ощущает освежающее прикосновение брызг — и не может утолись жажду.
Правда, хроника морских катастроф знает случаи, когда жертвы кораблекрушений использовали морскую воду для сохранения жизни. Почти 70 суток утолял жажду океанской водой Пун Лим, моряк американского транспортного судна, торпедированного японцами во время второй мировой войны. Морская вода помогла выжить молодому флотскому врачу П. Ересько, 37 дней находившемуся в шлюпке в Черном море без пресной воды (Ересько, 1945; Ермолович, 1962).
«Если считать со времени отплытия из Монако, — писал Ален Бомбар, — то в течение четырнадцати дней я утолял жажду морской водой».
«Я выпивал не меньше двух кружек морской воды и не испытывал от этого ни малейшего вреда», — отмечал в своем дневнике бесстрашный мореплаватель-одиночка, капитан бальсового плота «Севен систерз» Уильям Уиллис (1959).
Казалось бы, что доводы Бомбара, Уиллиса и случаи, когда морская вода использовалась людьми, бедствовавшими в океане, достаточно убедительны. Однако Ханнес Линдеманн после опубликования рекомендаций Бомбара в печати выступил с резким возражением: «С тех пор как существует человечество, всем известно, что пить морскую воду нельзя. Но вот в Европе появилось сообщение об исследовании, утверждающем обратное, при условии, что организм еще не обезвожен. В газетном лесу оно расцвело пышным цветом и получило горячий отклик у дилетантов. Конечно, морскую воду можно пить, можно и яд принимать в соответствующих дозах. Но рекомендовать пить морскую воду потерпевшим кораблекрушение — по меньшей мере преступление» (Lindemann, 1960).
Эксперименты, которые провели в лаборатории французские военно-морские врачи Ж. Ори в 1954 г. и С. Лонже в 1957 г., не внесли ясности в эту проблему. С одной стороны, изменения, обнаруженные у испытуемых-добровольцев, пивших морскую воду небольшими порциями в течение 3-5 дней, оказались незначительными: несколько возрастало содержание в крови натрия, хлора, мочевины, чуть снизился щелочной резерв крови, а с другой — объем выделенной мочи значительно превышал количество выпитой воды.
Но пожалуй, самым ярким доказательством токсического действия морской воды стал результат работы английских исследователей. Они тщательно изучили и проанализировали 448 случаев катастроф, постигших британские торговые суда во время второй мировой войны. Значительной части матросов и пассажиров из 27 тыс. человек, находившихся на борту этих судов, удалось спастись. Многим помощь была оказана сразу же после катастрофы. Но примерно 5 тыс. человек еще много дней после кораблекрушения носило по волнам в спасательных шлюпках и на плотах. И вот оказалось, что из 977 человек, утолявших жажду морской водой, погибло 387 (38,8%). В то же время из 3994 моряков, не употреблявших для питья соленую воду, умерло лишь 133 (3,3%) (McCance, Ungly, Grossfill, Widdowson, 1956). Если даже принять во внимание, что часть людей погибла по другим причинам, что в первой группе некоторые люди не пили морской воды, а во второй находились моряки, соблазнившиеся морской водой, все же приведенные цифры весьма убедительны.
В составе морской воды преобладают хлориды (88,7%), меньшую долю составляют сульфаты (10,8%) и карбонаты (0,3%). На все прочие соединения приходится лишь 0,2%. Общий вес всех солей в граммах, растворенных в одном килограмме воды, называется соленостью. Что поразительно, так это постоянство солевого состава, на которое указывает одно и то же для всех участков океана значение так называемого хлорного коэффициента — отношения общего количества солей, растворенных в воде, к содержанию хлора (Муромцев, 1956). Вместе с тем соленость морских и океанских вод неодинакова. Иногда солей совсем немного, всего 3-4 г на 1 л воды, как, например, в Финском заливе. В Азовском и Черном морях их несколько больше — 10-18 г/л. В океанах содержание солей возрастает до 32-35 г/л. Более 40 г соли содержится в каждом литре воды Красного моря.
Одно из удивительных свойств человеческого организма — умение сохранять гомеостаз — постоянство своей внутренней среды. За этим бдительно следят бесчисленные живые датчики — хеморецепторы, барорецепторы, терморецепторы. За концентрацией различных веществ, растворенных в жидких средах организма, плазме крови, лимфе, межклеточной жидкости, наблюдают свои дозорные — осморецепторы.
Обычно с пищей человек получает примерно 15-25 г соли в день, главным образом хлористого натрия. Этого количества достаточно для удовлетворения его потребностей. Но едва организм получит излишек солей, как осморецепторы немедленно поднимут тревогу и не успокаиваются до тех пор, пока утраченное равновесие не будет восстановлено. Избыточные соли выводятся через почки, на которых лежит обязанность обеспечить осмотический гомеостаз. По данным В. Леделла (Ladell, 1965), прием 500,0 мл 3-4%-ного раствора соли увеличивает мочеотделение с 0,36 до 1,56 мл/мин, т. е. почти в 5 раз.
Известно, что на каждый грамм веществ, образующихся в результате процессов обмена, в том числе солей, необходимо не менее 50 мл жидкости (максимальная концентрация мочи — 2%). Следовательно, чтобы удалить 3,5 г солей, поступивших со 100 мл океанской воды, требуется израсходовать примерно 150 мл жидкости, т.е. израсходовать дополнительно к выпитой еще 50 мл из внутренних резервов. Если даже согласиться с мнением А. Гембла (Gamble, 1944), В. Леделла (Ladell е. а., 1955) и других ученых, что часть солей усваивается и потому 15-20% выпитой воды все же остается в организме, то для удовлетворения его потребностей в жидкости придется ежедневно выпивать 8-10 л горько-соленой океанской влаги. Возможно ли это? Справятся ли почки с такой огромной солевой нагрузкой?