Ник Лэйн: Кислород. Молекула, изменившая мир

Каннигем превратил свой стальной шар в подобие отеля — с курительными комнатами, рестораном, богатым убранством и индивидуальными номерами. К сожалению, он использовал не кислород, а сжатый воздух, так что давление кислорода в помещении было таким же, как при подаче кислорода через маску, только стоимость лечения была значительно выше. Хуже того, Каннигем лечил больных не с воспалением легких или сердечно-сосудистыми заболеваниями, которым такая процедура могла бы помочь, а приглашал пациентов с диабетом, пернициозной анемией и раком, исходя из ошибочной идеи, что все эти состояния вызваны анаэробными (боящимися кислорода) бактериями. Как цели, так и результаты подобной терапии не удовлетворили Американскую медицинскую ассоциацию, которая назвала эту схему лечения «гораздо более интересной с экономической, чем с медицинской точки зрения». Стальной шар простоял еще несколько лет, а в 1942 г. был пущен на металлолом и использован для военных целей.

Но, как выясняется, Каннингем был недостаточно настойчив. Несмотря на сложную историю, кислородная терапия все-таки получила теоретическое обоснование в начале ХХ в. благодаря трудам знаменитого шотландского врача Джона Скотта Холдейна (отца биолога Дж. Б. С. Холдейна). Холдейн был экспертом в области глубоководной медицины, а в годы Первой мировой войны занимался лечением больных, пострадавших от отравления хлором. Результаты своих исследований он суммировал в новаторской книге «Дыхание», опубликованной в 1922 г., в которой утверждал, что некоторые пациенты с респираторными, сердечно-сосудистыми и инфекционными заболеваниями поддаются лечению с помощью длительных ингаляций кислорода. Он считал, что при правильной подаче кислорода лечение может не только быть паллиативным, но и останавливать дегенеративные процессы, позволяя организму восстановить утерянное равновесие.

На таких же принципах основана и современная кислородная терапия, хотя даже сегодня мы толком не знаем, насколько благотворным может быть действие кислорода. Результаты обширных клинических испытаний, опубликованные в январе 2000 г. в престижном журнале New England Jоиrnal оf Medicine , показали, что вдыхание 80% кислорода на протяжении двух часов после хирургических операций на толстой и прямой кишке вдвое снижало риск развития раневых инфекций по сравнению с рутинной практикой (вдыхание 30% кислорода). Тот факт, что такое простое лечение дает столь заметные результаты, является весьма обнадеживающим. Но очень показательно, что в наши дни методы лечения XIX в. все еще могут быть медицинской сенсацией. Этот пример демонстрирует, кроме прочего, насколько деятельность мошенников и шарлатанов может затормозить прогресс науки.

Еще одна причина осторожных высказываний Холдейна заключается в возможной токсичности кислорода. Вот что он писал:

«Необходимо принимать во внимание возможную опасность длительного вдыхания чистого кислорода и сопоставлять ее с риском от прекращения кислородной терапии. Никаких общих правил здесь не существует. Ход лечения должен быть выбран врачом на основании тщательного обследования пациента с привлечением всего имеющегося опыта и знаний».

Понятно, что врачи предпочитают быть осторожнее, но в чем же, собственно, состоит риск? Возможно, сдержанное высказывание Холдейна воспринимается как сухая теория, однако кислород, особенно под давлением, может вызывать серьезные физиологические реакции, что было известно Холдейну на oсновании практики глубоководных погружений.

В обычных условиях токсичность кислорода проявляется медленно и скрыто. Многие пациенты в больницах получают кислородную терапию, проводят сутки или даже недели в кислородных палатах или вдыхают кислород в барах без каких-либо негативных последствий для здоровья. Космонавты часто дышат чистым кислородом на протяжении недель, хотя давление воздуха в кабине космического корабля составляет лишь треть атмосферного давления, так что дыхание чистым кислородом в космосе соответствует вдыханию 33% кислорода. Связь давления и концентрации кислорода в атмосфере объясняет гибель в огне трех американских астронавтов во время наземных испытаний корабля «Апполон-1» в 1967 г. В космосе в кабине корабля всегда поддерживается повышенное давление по сравнению с окружающим вакуумом, поэтому ракеты конструируют таким образом, чтобы они могли выдерживать большой перепад давления. По этой причине в кабине «Аполлона-1» даже во время тренировок создавалось повышенное давление. К сожалению, кабину заполняли не воздухом, а чистым кислородом. Это означает, что содержание кислорода составляло не 33, а 130%. Искра в электропроводке в этой обогащенной кислородом среде немедленно вызвала сильнейший пожар, и за считанные минуты температура повысилась до 2500 °С.