액체 호흡 분야에서 러시아 과학자들의 "획기적인"연구 : 실제 상황
선사 시대
지금 먼 2017 년 XNUMX 월 러시아를 방문한 세르비아 대통령 알렉산드르 부 치치 (Aleksandr Vucic)는 닥스 훈트를 호흡 액으로 채워진 특수 플라스크에 담그는 실험을 보여주었습니다.
이 이벤트는 다음과 같이 러시아 언론에 의해 다루어졌습니다.
뉴스 피드가 현대적인 기준으로 오래된 것 같습니다. 왜 2021 년에 이미 돌아와야합니까?
사실 당시 러시아 과학자들의 발전을위한 광고 캠페인이 그 영향을 미쳤습니다. 결과적으로 내 마지막 기사에 대한 의견에서 러시아 전투 수영 장비에 대한 전문가 평가 댓글은 다음과 같은 내용으로 나타났습니다.
이와 관련하여 저는이 방향으로 실제 상황을 강조하기로 결정했습니다.
문제의 관련성
Jacques Mayol은 1927 년 상하이에서 태어났습니다.
이 남자는 다른 사람들이 비행을 꿈꾸는 동안 자크의 환상이 수중 세계로 향했다는 사실로 유명합니다. 더욱이, 바다 깊이의 정복은 장비없이 숨을 참지 않고 보조 기술 수단을 사용하지 않고 가정되었습니다.
사람이 깊이 잠수 할 때 가슴에 작용하는 압력은 1m마다 10 기압 씩 증가하고 이미 40m의 깊이에서는 5 기압입니다.
그 당시의 생리 학자들은 사람이 숨을 참는 동안 육체적으로 50 미터 이상 깊이 잠수 할 수 없다고 믿었습니다. 이것은 가슴이 파괴되고 생명과 양립 할 수없는 부상을 초래할 수 있기 때문입니다.
그러나 Jacques Mayol은 잠수했습니다. 처음 50 미터, 60 미터, 그리고 100 미터.
그러한 다이빙 후 그가 살아남은 이유를 조사했습니다. 그리고 생리 학자들은 우리 수중 조상의 유산으로서 인체의 새로운 "문서화되지 않은"기능을 최초로 발견했습니다. 각 사람의 몸은 깊이있는 것에 적응할 수있는 적응 메커니즘의 일부를 여전히 "기억"하는 것으로 밝혀졌습니다. 나중에이 메커니즘을 "혈액 이동"이라고했습니다.
혈액 이동은 신체의 말초 영역에서 중앙, 특히 폐포의 모세 혈관으로의 혈액 흐름으로 구성됩니다. 따라서 혈액은 높은 수압 하에서 폐의 압박을 억제하여 40 미터 (혈액 이동을 고려하지 않은 이론적 한계)를 훨씬 넘는 깊이까지 잠수 할 수 있습니다.
이 효과는 40 미터에서 100 미터로, 나중에는 170 미터로 점프 할 수있게했습니다.
이것은 "제한 없음"카테고리에서 프랑스 인 Loic Leferm을 달성 한 결과 (정확히 171m)입니다.
조금 앞서가는 1982 년 프로그램 Around the World의 Jacques Mayol이 있습니다. 살아있는 사람에 대한 압력의 영향에 대한 연구에 누가 참여했는지에 대한 질문.
그러나 사람에게는 더 이상의 움직임이 불가능합니다.
어떤 시점에서 가슴의 파괴 및 / 또는 폐의 붕괴 (붕괴)가 발생할 수 있으며, 이는 사망으로 이어질 수 있습니다.
호흡 장치를 사용하면 폐 내부에 외부 압력과 동일한 압력을 생성하여 문제를 해결합니다. 그러나 깊이가 깊을수록 더 많은 가스가 필요합니다.
예를 들어 12 미터 깊이에서 200 바로 채워진 표준 200 리터 실린더는 스트레스와 육체적 노력을 고려하지 않고 평온한 상태에서 6 분만 지속됩니다.
가스 용액의 또 다른 문제는 질소와 헬륨이 조직에 침투하여 압력을 받고 포화 상태가되어 감압이 필요하다는 것입니다. 최대 채도 형식으로 심해에서 일하는 다이버들의 총 시간은 일주일입니다.
위는 180m 다이빙에 대한 감압 프로필의 예입니다. 다시 한 번, 우리는 단기 다이빙에 대해 이야기하는 것이 아니라 "회전"기반의 심층 작업에 대해 이야기하고 있음을 주목할 것입니다.
따라서 여러 다이버 팀의 수중 작업을 위해 전체 지원 선박이 가스 혼합물의 준비 및 저장을위한 고성능 시스템과 관련됩니다.
그리고 "로고진의 발명품"은이 분야에서 돌파구를 허용하는 것 같습니다. 그리고 경쟁자가 없습니다. 즉, 우리는 다른 제품에 직면했습니다.
그러나 모든 것이 그렇게 단순하지는 않습니다.
그리고 다른 국가들은 그러한 결정이없는 매우 객관적인 이유를 가지고 있습니다.
이 유혹적인 아이디어를 구현하는 데 방해가되는 어려움을 살펴 보겠습니다.
1 문제
호흡은 외부 호흡 (흡입이 발생하는 방식과 가스가 폐로 들어가는 방식)과 내부 호흡 (가스 수송, 혈액과 조직 간의 가스 교환, 세포 호흡)의 복잡한 메커니즘을 포함하는 매우 복잡한 과정입니다.
이미 번거로운 자료에 부담을주지 않기 위해 시간을 절약하고 표현의 단순성을 위해 몇 가지를 단순화 할 것이지만 의미는 변하지 않을 것입니다.
폐의 폐포에서 폐포 공기와 혈액 사이의 가스 교환이 발생합니다. 혈액의 수송 기능은 헤모글로빈에 의해 수행되는 반면, 가스를 두 방향으로 수송합니다. 이전에 신체 조직에서 취한 CO2를 폐로 전달하고 산소를 받아 조직으로 전달합니다. 조직에서는 과정이 역전됩니다. 산소가 방출되고 CO2는 폐로 이동하기 위해 "포획"됩니다.
우리는 표면에 살기 때문에 전체 가스 교환 시스템이 정상 대기압과 균형을 이룹니다. 그리고 표면적으로 그것은 스위스 시계라고 불리는 것을 작동합니다. 그러나 균형이 깨지면 시계가 뛰기 시작합니다. 압력이 증가하면 가스의 분압이 변하는데 이는 혼합물의 가스 비율과 실제로 압력의 두 가지 양에 따라 달라집니다.
특정 압력에서 헤모글로빈과 산소의 친화력은 후자가 CO2를 운반하는 능력을 잃을 정도로 증가합니다 으로 직물. 궁극적으로 의식 상실, 경련 및 사망과 함께 중추 신경계에 심각한 손상이 빠르게 발생합니다.
이 시나리오는 여러 시나리오 중 하나 일뿐입니다.
혼합물의 각 가스는 균형을 이루어야합니다. 이 사실은 테크니컬 다이빙에서 서로 다른 깊이에 대해 서로 다른 가스 혼합물의 사용을 결정합니다. 다이버는 하나의 기체에서 다이빙을 시작한 다음 (설정된 수심에 도달하면) 다른 기체로 전환하고, 다이빙의 끝점에 도달하면 이른바 "바닥 기체"로 전환합니다.
상승하면 가스가 반대 방향으로 바뀝니다.
일반적으로 산소, 질소 및 헬륨 함량이 결합됩니다. 바닥 가스에는 최대 헬륨과 최소 산소가 포함되어 있습니다.
그리고 다이빙은 순수한 산소로 5-8 미터에서 극도의 감압 정지로 끝납니다.
이것이 액체 호흡 실험과 어떤 관련이 있습니까?
실험이 일정한 압력에서 수행되는 한 문제는 없습니다. 그러나 하강 및 상승 중에 압력이 변경됩니다. 이것은 호흡 액에 용해 된 가스의 함량을 변경할 필요가 있음을 의미합니다. 실험실 조건에서 액체는 확실히 미리 준비 될 수 있습니다. 그러나 이것은 소형 호흡 장치에서 어떻게 할 수 있습니까? 완전히 이해할 수 없습니다.
2 문제
닥스 훈트가 머리를 아래로 향하도록 수직으로 솔루션에 놓인 것은 우연이 아닙니다.
사실 동물은 이전에 호흡 센터를 막는 무언가를 주사하여 흥분성을 줄였습니다 (개발자 스스로 반사 신경을 억제해야한다고 말했습니다).
닥스 훈트의 위치는 수직으로 거꾸로되어있어 폐가 액체로 완전히 채워지지 않습니다.
왜 그렇게 중요한가요?
사실은 폐포가 가장 얇은 폐 계면 활성제 층으로 내부에서 덮여 있다는 것입니다.
다음으로 인용하겠습니다.
그것 없이는 폐가 단순히 무너집니다 (젖은 셀로판 봉지의 벽처럼).
즉, 액체에서 공기로 전환 한 후 호흡을 재개하려면 소생 팀의 작업이 필요합니다.
현대의 유체에는 이러한 단점이 없다고 주장됩니다. 실제로 다음과 같이 이해해야합니다. 첫 번째 샘플보다 낫습니다.
그러나 그들은 역전이 (액체에서 기체로)를 안전하게 만들지 못합니다.
3 문제
매우 섬세한 문제가 하나 더 있습니다.
사실은 폐가 유일한 공기 구멍이 아니라는 것입니다.
상악동과 내이도 있습니다.
이상적으로는 거기에서 공기를 제거하고 액체로 채울 필요가 있습니다. 이론적으로 이것은 가능합니다. 훈련 된 의사가 특수한 조건에서 유사한 조작을 수행합니다. 그러나 조난중인 잠수함은 아닙니다.
엔지니어가 내이 다이어그램을 보면 (엔지니어링 관점에서) 큰 문제를 보지 못할 것입니다. 그러나 복잡성은 주로 의학적 측면 때문입니다.
사실 모든 내부 구멍은 매우 민감한 수용체를 포함하여 특정 수용체로 채워져 있습니다.
예를 들어, 내 이에는 전정기구에 대한 수용체가 있습니다.
스쿠버 다이버는 압력이 충분히 균일하지 않을 때 발생하는 불편한 어지럼증에 익숙 할 수 있습니다. 뇌는 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에서 다른 신호를받습니다. 그리고 그는 우주에서 항해 할 수 없습니다.
내이 자체는 인두와 분리되어 있습니다. 또한 우연이 아닙니다.
이 프로젝트에서 반사 신경과 수용체의 영향에 대한 문제는 실제로 해결되지 않았습니다.
이것은 매우 광범위한 주제입니다. 그리고 하나의 기사에서 모든 것을 분해하는 것은 불가능합니다. 그러나 예를 들어, 팔자 삼각형의 수용체의 영향을 입증 할 수 있습니다.
경기 중에 프리 다이버는 때때로 물속에서 기절합니다.
반사성 후두 경련은 물이 폐로 들어가는 것을 막고 호흡이 멈 춥니 다.
동시에 사람이 수면으로 들어올 때 가장 먼저해야 할 일은 마스크를 벗고 얼굴을 날리는 것입니다. 수용체는 공기의 작용을 인식합니다. 뇌는 환경이 호흡하기에 안전하다는 것을 이해합니다. 추가 조치없이 즉시 재개됩니다.
개발자 스스로 이러한 문제를 이해하고 있습니까?
네, 이해합니다. 또한 포털에 게시 된 Andrey Filippenko와의 인터뷰 일부를 인용합니다. tass.ru.
4 문제
흉막과 폐의 구조에 대한 해부학 적 세부 사항에 대해 설명하지 않으면 사람이 스스로 짙은 액체를 "호흡"할 수 없기 때문에 흡입하는 데 아주 작은 노력이 필요합니다.
상황은 폐의 전체 부피가 실제 가스 교환에 관여하는 것이 아니라 폐포 부피에만 관련된다는 사실로 인해 악화됩니다. 이러한 이유로 폐의 지속적인 공기 순환은 폐포 공기가 지속적으로 변화하기 위해 필수적입니다.
즉, 상대적으로 말해서 전체 볼륨을 사용하려면 호흡 액을 지속적으로 "저동"시키는 메커니즘이 인간의 폐에 설치되어야합니다.
이 경우 체내에서 방출되는 CO2는 어떻게 든 호흡 액에서 제거되어야합니다.
환기 문제는 해결되지 않은 다른 문제인 열 손실과 직접적으로 관련이 있습니다.
일반적으로 폐는 총 열 손실의 15 %만을 차지합니다. 그러나 이것은 공기를 호흡하고 정상적인 상태에있을 때입니다.
우리가 얼고 폐가 체액으로 가득 차면 어떤 일이 일어나는지 고려하는 것이 중요합니다.
저체온증과 싸우는 메커니즘은 다음과 같습니다. 말초 혈관이 좁아지고 팔다리를 통한 혈류가 감소합니다. 신체는 내부를 따뜻하게 유지하여 내부 혈류를 증가시켜 내부 장기와 뇌의 기능을 보장합니다.
심호흡이있는 폐의 호흡 표면 영역은 100 평방 미터에 이릅니다. 피부 면적의 30 배입니다.
사실, 이것은 몸이 열을 유지하려고 시도하는 대형 라디에이터이며, 액체 호흡 장치는이 예비에서 남아있는 열을 가장 효과적으로 제거합니다.
문제의 목록은 네 가지 유성 문제에만 국한되지 않습니다. 그러나 한 기사의 틀 안에 더 깊이 잠기는 것은 비실용적입니다 (예를 들어, 다이버가 나가는 구획을 통해 반복적으로 불어 넣는 방법, 폐에있는 액체에서 해방되는 방법, 닥스 훈트처럼 표면의 아무도 뒤집을 수 없기 때문입니다).
실제 러시아 프로젝트의 모습
역사적으로 소련 에서이 주제의 기원에 서 있었던 사람들 중 한 명은 Andrei Filippenko입니다. 개에 대한 실험이 수행 된 것은 1980 년대에 그가 직접 참여한 것이 었습니다.
현재 단계에서 고급 연구 재단 (FPI)이 프로젝트에 참여했습니다.
세르비아 대통령에게 시연 된 것과 유사한 실험은 1980 년대에 국내 과학자들에 의해 수행되었습니다. 그 이후로 거의 변하지 않았습니다.
A. Filippenko의 아카이브에서 가져온 비디오입니다.
동영상 댓글에서 시청자 중 한 명이 스크린 샷 하단에 완전히 논리적 인 질문을했습니다.
그러나 여기에서도 한 가지 수정이 필요합니다. 그는 1988 년의 국내 경험에 대해 썼습니다.
1966 년 (즉, 22 년 전)에 미국 과학자가 같은 방향으로 작업 한 결과를 발표했습니다.
그리고 그 이전 인 1962 년 (소련 실험 26 년 전)에 같은 주제 인 "생쥐와 물고기"에 대한 또 다른 기사가 출판되었습니다.
즉, 결론은 무엇입니까?
2017 년 로고진은 세르비아 대통령 (그리고 전 세계)에게 1962 년 표본 (55 년 차이)의 경험을 보여줬습니까?
미디어에서 사용 된 별명과 관련하여 "발명 됨", "획기적인", "혁신적"및 "비할 데없는"?
그러나 광고에서 말했듯이
이 문제에 대해, 아바타를 가진 사람,
"Andrei Filippenko, PhD"계정에서 다음과 같이 썼습니다.
아무 말도하지 않겠지 만, 전체적으로는 '연구의 재개'가 외관상의 변화를 최소화하면서 1960 년대의 실험을 반복한다는 사실이 전체적으로 의심스러워 보입니다.
하지만 뭔가 됐지?
실제로, 프로젝트에 약간의 진전이 있었다고 주장 할 수 있습니다.
예를 들어, 처음에 사용한 용액을 새로운 세대의 액체 인 퍼플 루오 란으로 대체합니다.
그러나 그것은 완전히 다른 작업을 위해 완전히 다른 과학자들에 의해 만들어졌습니다 (기증 된 혈액 대체).
따라서 연대순으로 프로젝트 개발은 다음과 같습니다.
1. 1960 년대 미국인의 경험을 공부했습니다.
2. 이러한 실험은 최소한의 변화로 1980 년대에 반복되었습니다.
3. 숨 참기 다이빙과 관련된 프랑스 연구 결과를 연구했습니다.
4. 우리는 프로젝트에서 다른 과학자들이 만든 성능을 사용하기로 결정했습니다.
독자들이 스스로 결론을 내 리도록하십시오.
젊은 전문가 연결
유망한 기술의 디자인 프로젝트는 또한 닥스 훈트 초점에 좋은 추가입니다.
Andrey Filippenko는 Stieglitz Academy 학생들의 졸업장 프로젝트에서 과학 컨설턴트로 활동했습니다.
이것이 예술 산업 아카데미라는 것을 이해하는 것이 중요합니다.
즉, 프로젝트는 엔지니어가 아니라 디자이너가 개발했습니다. 그러나 사진은 방향을 대중화하는 데 잘 사용될 수 있습니다.
예를 들어, 이러한 프로젝트 중 하나를 고려할 것을 제안합니다.
이 제안은 최대 5 톤의 특수 장치를 만드는 것으로 구성되며, 헬리콥터 또는 기타 비행 운송으로 몇 시간 이내에 사고 장소로 배달됩니다. 승무원은 세 사람으로 구성되며, 한 명은 구형에, 다른 두 명은 액체 호흡이있는 슈트를 입고 젖은 구획에 앉아 있습니다.
손상된 잠수함의 선원들이 불리한 상황에 있기 때문에 성공적인 구조의 기회는 시간이 지남에 따라 감소합니다. 동시에 지원 선박을 사용하는 기존의 최신 구조 시스템은 당연히 현장 도착 속도에 제한이 있습니다.
개발 된 개념은 정확하게 속도에 의존합니다. 동시에 소녀는 장치에 조작기와 같은 기술적 수단이 장착되지 않은 이유에 대해 질문합니다.
그녀는 조작자의 무게가 무겁다 고 대답합니다. 그런 다음 장치를 항공으로 운송 할 수 없습니다.
동시에 도착한 두 명의 다이버가 보트 내부의 선원을 어떻게 도울 수 있을지 완전히 불분명합니다. 식량도없고 물도없고 공기도없고 구조 나 도움도 없습니다. 그들은 아무것도 가지고 있지 않습니다.
슈퍼 슈트를 입고 다이브 사이트에 빨리 도착하는 것은 실용적인 의미가 없습니다.
쿠르스크와의 비극에 대한 추측
쿠르스크에게 일어난 비극 이후, 액체 호흡 방향의 지지자들은이 비극을 언급하기 시작했고, 그들의 "획기적인 프로젝트"(60 년 동안 돌파구를 돌파 할 것입니다)의 필요성을 주장했습니다.
동시에 부정확성이 정기적으로 발생합니다.
첫 번째 부정확성은 아무도 저축하는 방법을 모릅니다.
1939 년 미국인들은 USS Squalus 잠수함에서 구조 작전을 수행했습니다.
구조는 고전적인 시나리오에 따라 이루어졌습니다. 지원 선박과 그 사이를 비행하는 캡슐과 비상 보트가 5 번의 "항해"에서 사고 이후 생존 한 모든 사람들을 수면으로 끌어 올렸습니다.
에서 가져온 계획 сайта 아래에 나와 있습니다.
배는 깊이 240 미터 (70 피트)에 누워있었습니다.
그리고 이것은 1939 년에 일어났습니다.
Kursk는 110m 깊이에서 침몰했지만 보트의 크기는 USS Squalus와 비교할 수 없었습니다. 길이 154m, 너비 18m, 높이 약 15m입니다.
구조 캡슐은 일대일이라는 사실이 아니라 모델이 비슷합니다.
두 번째 부정확성은 "시간 내에"저장할 수 없습니다.
이것은 대서양을 가로 지르는 군사 작전이 아니었다는 것을 상기시켜 드리겠습니다. 그것은 계획된 행사였습니다. 그리고 이것은 구조선이 바다로 옮겨지는 것을 막지 못했다는 것을 의미합니다 (훈련도 필요합니다).
그리고 구조선이 미리 바다로 나가지 않았고 무르만스크까지의 거리가 300km에 불과 했더라도 12 시간 이내에 현장에 도착할 수있었습니다.
여기서 명확히해야합니다.
예, 600 미터에서 사람들을 구하는 것은 쉽지 않습니다. 그러나 다이빙 벨을 100 미터 낮추는 것은 사소한 작업입니다. 그리고 여기에는 변명의 여지가 없습니다. 기본 작업에 대한 완전한 재료 및 기술적 준비 상태에 대한 설명 외에도.
오늘날, 그러한 수술은 운동 중에 일상적으로 수행됩니다 (기쁨).
조사 결과
액체 호흡의 주제는 잠재적으로 유망합니다. 그러나 추가 개발은 기사에서 언급 한 전체 범위의 복잡한 문제의 솔루션에 직접적으로 의존합니다.
차례로 이러한 작업은 해결되지 않습니다.
일반적으로 솔루션에 접근하는 방법에 대한 이해가 없기 때문에 (폐에서 체액을 환기하는 방법, 사람에게 음식과 음식을 공급하는 방법, 체온 조절 및 반사 문제를 해결하는 방법).
그러나 역설은 без 이러한 문제에 대한 해결책-프로젝트에서 개발할 것이 없습니다.
이미 할 수 있었던 모든 것이 이루어 졌기 때문에. 그리고 시간을 표시하고 오래된 실험을 시연합니다.
모든 진지한 과학자들은 이것을 잘 알고 있습니다. 따라서 그들은 획기적인 연구를 가장하여 오래된 실험을 보여줌으로써 전 세계를 웃게 만들 이유가 없다고 생각합니다.
다른 관점에서 볼 때 이것은 꽤 가능합니다. 예를 들어, 산업에 관심을 끌고 젊은 전문가들 사이에서 과학적 관심을 유도하기 위해 공과 대학의 후배 학생들을위한 오픈 데이 또는 전문 행사에서.
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