https://geektimes.ru/post/297259/

• Научно-популярное
• Интервью
• Здоровье гика

Первые эксперименты с жидкостным дыханием, 1987 год, личный фотоархив А. В. Филиппенко.

19 декабря вице-премьер Дмитрий Рогозин продемонстрировал президенту Сербии технологию жидкостного дыхания. Для этого в сосуд с прозрачной жидкостью погрузили сопротивляющуюся таксу по кличке Николас. Через несколько десятков секунд живое животное достали и слили жидкость из лёгких собаки.

На фоне неудачи второго запуска c «Восточного» видеозапись демонстрации, где ответственный за космодром вице-премьер топит таксу, вызвала заметный негативный интерес. Критики указали, что это не эксперимент с целью протестировать гипотезу, а лишь научная демонстрация. Защитники животных напомнили о законах, предусматривающих уголовное наказание за демонстрацию жестокого обращения с животными. Одно из главных замечаний — отсутствие новизны: общедоступные источники говорят, что эксперименты над жидкостным дыханием шли ещё полвека назад.

Технология подразумевает, что лёгкие наполнят богатой кислородом жидкой смесью, которой и будет дышать человек. Это необходимо либо для погружения на значительные глубины, либо защиты тела от перегрузок или кессонной болезни при резкой смене давления. В медицине жидкостное дыхание можно использовать при лечении недоношенных детей. При всей привлекательности широкого и заметного практического применения задумка пока не нашла.

Всплеск внимания познакомил многих с технологией, хотя успешные эксперименты на животных уже проводили десятки лет назад. Врач-пульмонолог и разработчик технологии жидкостного дыхания к. м. н. Андрей Филиппенко согласился ответить нам на несколько вопросов.

Жидкостное дыхание в России

В 2015 году в «Фонде перспективных исследований» Андрей Филиппенко инициировал проект по разработке технологии спасения подводников свободным всплытием с использованием жидкостного дыхания. Однако технология не была разработана с нуля: она уходит корнями в советскую эпоху. В восьмидесятых Филиппенко руководил проектом НИОКР «Олифа МЗ», где и проверялась осуществимость данной технологии.

В период с 1986 по 1989 годы исследователи проводили эксперименты на животных, где собаки дышали в течение 2-х часов жидкостями без серьёзных последствий для здоровья животных. Тогда же проверили опытный образец портативного аппарата жидкостного дыхания.

Андрей Филиппенко рассказал нам о разрабатываемой технологии, её истории и будущем.

Когда вы заинтересовались и занялись разработкой систем жидкостного дыхания?

Я узнал про жидкостное дыхание в шестидесятых годах, когда мой отец получил от своего командования бумагу, где было написано, что есть такая идея, предложенная, чтобы с помощью солевых растворов спасать подводников с больших глубин. Отец был офицером 1-го института ВМФ, который занимался кораблестроением, стратегией развития подводного флота, и ему задавали вопросы по спасению, как служившему в подразделениях аварийно-спасательной службы на Дальнем Востоке и Севастополе в пятидесятых годах.

Письмо от ученых было в середине шестидесятых годов, тогда я был школьником. И тогда же увидел мышек в солевом растворе, что они выживали при повышенном давлении кислорода. Для меня уже с детства это не было новостью и вызывает до сих пор интерес как научно-практическая проблема.

Следил за этой темой насколько мог, уже когда был врачом. Я закончил сначала физико-математическую 239 школу в Ленинграде, пошел в 1-й медицинский институт им. академика И. П. Павлова, и там во время учебы на старших курсах промывание лёгких так или иначе звучало.

Почему внимание на эти разработки обратили только сейчас недавней демонстрацией? Об этом не говорили в последние двадцать—тридцать лет.

Интерес к моим разработкам профессионалов более-менее постоянный, так как постоянно совершенствовал технологию и продвигал тему в профильных организациях все эти годы. Выступал на разных совещаниях и показывал там мои видео, чаще, конечно, после аварий подводных лодок. Особенно много было таких совещаний после гибели подводной лодки “Курск”, что показано мной на недавно созданных электронных ресурсах. Возможно, у многих в руководстве ВПК в те годы были другие приоритеты. В частности, было более выгодно закупать зарубежные решения для спасения, например, американские, а не разрабатывать собственные. Поэтому, я считаю личным достижением, что мне, в 2014 году удалось убедить ФПИ возобновить исследования по этой теме. Смог обучить персонал фонда и профильных организаций и передать накопленные знания. Особенно горжусь тем, что удалось включить в эту работу Севастополь, город, с которым меня многое связывает.

Интерес же широкой общественности был стимулирован рядом статей и публичных заявлений представителей «Фонда перспективных исследований» летом 2016 года перед началом темы «Терек-1», что было связано с готовящимся финансированием этого крупного биотехнологического проекта. Интересно, что была озвучена рецензия канадского исследователя, и многие решили о возможных планах на продажу этой технологии за рубежом на каком-то этапе. Сейчас прошел год и надо было показать результаты деятельности.

С другой стороны, если посмотреть на темпы научно-технического развития, что за эти 20—30 лет сделали?

Вы знаете, я, тринадцатилетний школьник, в 1967 году на ВДНХ представлял три прибора. Конечно, без помощи нашего Клуба юных техников Новосибирского Академгородка этого бы не было. Я, правда, открывал съезд юных техников как самый молодой — было забавно, что у меня три прибора.

Первый — настоящий лазер, рубиновый, который прожигал лезвие. Это была разработка, которую сделали учёные за семь лет до этого в США и за которую была получена Нобелевская премия.

Второй — это прибор для исследования объёма лёгких. То есть, по сути дела, те приборы, которыми проводят функциональную диагностику лёгких. Третий прибор — это такая таблетка, которая бегала по полу. Она бегала налево-направо под звуки разной высоты дудочки. Когда аккумулятор разряжался, то она сама по источнику инфракрасного излучения находила розетку, сама подключалась и заряжалась.

Не все современные роботы, которые появились сорок лет спустя, умеют делать это. А ведь там не было ни одной микросхемы.

За пятьдесят лет, даже не за последние 20-30 лет это — явно медленное развитие. Надо честно сказать, что мы почти не занимаемся наукой и технологией. Я говорю про цивилизацию в целом.

Так что неудивительно, что не делается. Очень многие разработки перестали делаться с конца шестидесятых годов, и так постепенно заглохло. Единственное изменение — это обработка звуко- и видеосигналов и сети. То есть технологии, которые нужны для глобального контроля за людьми. Всё остальное, с моей точки зрения, почти стоит.

Я беру конец XIX века, когда в домах многих государств появилось почти всё современное, кроме Интернета: водопровод и отопление, электричество и телефон. Появился целый ряд технологий и в XX веке. Был мощный сдвиг в авиации, использовании энергии атома. В шестидесятых годах — выход в космос. И медленное, ползущее сейчас развитие меня удивляет. На косметику мы тратим больше, чем на космос. Это смешно после «первого звонка» — Челябинского метеорита.

Понимаю. В каком состоянии находились эти разработки тогда?

Если мы посмотрим на эту технологию, которая была — да, в 1962 году человек сделал и показал: если мы заполним лёгкие солевым раствором, то согласно закону Генри, его можно насытить кислородом, и это будет почти дыхание — так же, как в воздухе (20 %). Есть непреложные законы физики, что диффузия должна идти. И она идёт, животные способны в этих условиях жить. И мышка выжила. За три секунды её можно было поднять с трёхсот метров. Это J. Kylstra убедительно показал.

В 1966 году попробовали новый класс жидкостей — фторуглероды, который растворяет аномально много кислорода при нормальном давлении. 40—50 % — в два раза больше воздуха. Естественно, по законам физики этот кислород пойдёт внутрь организма, потому что физика всегда бьёт биологию. Когда мне говорят, что дайверы пьют какие-то чаи, которые резко улучшают выведение инертного газа из человека, то я могу сказать, что это неверно. Нельзя существенно сдвинуть физический процесс выведения инертного газа без изменения давления или температуры. Совсем другая ситуация, когда инертного газа вообще нет при жидкостном дыхании.

Когда сделали фторуглеродные жидкости, то убедились, что мелкие животные могут выжить в них после насыщения О₂.Возник первый уровень понимания феномена жидкостного дыхания фторуглеродами. Все эти работы были на мелких животных. Это было связано с тем, что жидкости были очень дорогими — это химия фтора.

Фторуглеродные жидкости требуют очистки от, в первую очередь, фтор-иона, поскольку он крайне вреден для организма. Для небольших вливаний в организм их чистить научились. В одном литре фторуглеродной жидкости растворится около пол-литра кислорода и двух литров CO₂. Естественно, такая жидкость способна быть газотранспортной, если она находится в лёгких и может обмениваться на свежую при новом вдохе.

В обычной ситуации «кислородотранспортную» роль выполняет азот. Он как бы позволяет выходить из себя кислороду в тело человека и принимает CO₂. В лёгкие заходит воздух, кислород частично поступает в организм, отдаётся CO₂ и такую смесь мы выдыхаем.

Почему именно соединения фтора хорошо изучались? Ещё в 30 годы двигателист ракет В. Глушко говорил, что о том, что фтор — окислитель лучше кислорода. По плотности и по удельной тяге топливо на основе моноокиси превосходит топливо на основе кислорода. В тридцатые годы Глушко говорил о развитии химического производства соединений фтора и добился этого позднее на производствах ГИПХа под Ленинградом. Государственный институт прикладной химии (ГИПХ) скоро отмечает столетие — его строили чуть раньше, чем сказал Глушко, для других задач. Фактически, это был самый большой химический институт мира. Когда я в него пришёл, я увидел больше орденов Ленина, чем в газетах «Правда» и «Известия» вместе взятых.

Большинство военных ракет у нас были связаны со фтором. Это прекрасный окислитель, но крайне сложный в работе. Даже не тем, что он опасен, это совсем другой класс реакций. Можно создать жидкости, которые почти ничем не потушить [например, трифторид хлора — прим. ред.], с ними сложно общаться.

Сейчас на месте огромного здания ГИПХ на проспекте Добролюбова в Петербурге мы видим груду кирпичей. Его работа фактически прекратилась с распадом СССР. Я говорю о том, что по большому счёту прекратилась. Да, там были немногочисленные сотрудники, работавшие для РФ, их сокращали. Зато сидела и работала группа «Боинга» из 200 человек, ещё кто-то, и они работали уже на другие страны по официальным заказам.