Александр Супин - Этот обыкновенный загадочный дельфин

Кстати, а как узнали, сколько кислорода извлекает дельфин из воздуха и сколько его еще остается? Очень просто. Дельфина обучили, чтобы после выполнения определенного задания нырка, подводного проплыва или какой-то подводной работы — он не сразу всплывал к поверхности воды для выдоха и вдоха, а сначала подплывал под опущенную в воду перевернутую воронку и под ней выдыхал воздух, а уж потом всплывал к поверхности воды для нового вдоха. Весь выдохнутый воздух оказывался «пойманным» воронкой, откуда уже не составляло труда забрать его по тонкому шлангу в прибор для анализа химического состава. Дальнейшее уже было делом простой техники: прибор-анализатор определял содержание в выдохнутом воздухе разных газов — азота, кислорода, углекислого газа и точно показывал, сколько кислорода было израсходовано и сколько оста лось.

Но и полное извлечение кислорода из воздуха — это еще не все. Значительное количество кислорода может быть припрятано впрок во всем теле дельфина. Известно, что кислород, попавший в кровь, связывается и пере носится во все уголки тела с помощью специального вещества, содержащегося в красных кровяных клетках, гемоглобина; именно он и придает крови красный цвет. Когда кровь омывает легкие, гемоглобин легко вступает в химическое соединение с кислородом. В таком виде вместе с кислородом — гемоглобин внутри красных кровяных клеток разносится током крови по всем тканям тела, а там кислород легко отсоединяется от гемоглобина и поступает из крови во все другие ткани. Но ведь гемоглобин, присоединивший кислород, — это не только переносчик кислорода, это еще и немалый его резерв. Если дельфин задержался под водой, то кислород, находившийся в легких, может быть уже полностью израсходован и не поступает из легких в кровь, но, связанный с гемоглобином, он еще продолжает и продолжает понемножку проникать из красных кровяных клеток в страдающие кислородным голодом ткани организма, подпитывая их. Ясно, что этот кислородный резерв — очень важное подспорье для ныряющего животного. И чем больше запасено связанного с гемоглобином кислорода, тем лучше.

Природа позаботилась и о том, чтобы этот кислородный резерв у дельфина тоже был побольше. Мало того, что содержание гемоглобина в крови у этих животных очень высоко (а значит, велико и количество соединившегося с гемоглобином кислорода), вещество, подобное гемоглобину, в большом количестве находится у дельфина еще и в мышцах. По аналогии с гемоглобином (при ставка «гемо» означает «кровяной») это вещество называют миоглобином («мио» означает «мышечный»). Миоглобин действует точно так же, как гемоглобин: легко вступает в соединение с кислородом, связывая его, но так же легко и освобождает кислород, позволяя ему проникать обратно в кровь. Пока кровь дельфина богата кислородом, миоглобин связывает кислород, запасает его, создавая резерв. Как только концентрация кислорода в крови снижается, миоглобин начинает постепенно отдавать кислород, резерв расходуется. Этот дополни тельный резерв драгоценного кислорода оказывается для дельфина очень ценным подспорьем при длительном нырянии.

Полно извлекать кислород из воздуха, создавать в организме его запасы — все это необходимо для ныряющего животного, но еще недостаточно. Все равно при долгом пребывании под водой кислород — на вес золота. Поэтому не менее важно не только как следует запастись кислородом, но и экономно, рационально его использовать. В этом дельфины тоже большие мастера. Их кровеносная система заботится о том, чтобы при нырянии должным образом распределить поток крови. А распре делить его следует так, чтобы в первую очередь обеспечить кислородом самые важные и наиболее ранимые при кислородном голодании органы — мозг и сердце: ведь если они пострадают от удушья, тогда — беда. Потому и снабжаются они кровью наиболее обильно. Следующими в очереди на обеспечение кислородом идут активно работающие мышцы: именно они гарантируют движение дельфина под водой, и на это — никуда не денешься приходится тратить много энергии, а для получения энергии нужен кислород. И уж совсем в хвосте этой очереди оказываются многие внутренние органы — желудок, кишечник и все остальное: ведь заняться, к примеру, перевариванием пищи можно и в более благоприятной обстановке, когда нет кислородного дефицита.

Но и сами внутренние органы тоже приспосабливаются к работе в таких необычных условиях. В первую очередь это касается сердца. У здоровых животных и человека сердце работает очень ритмично. Частота сердечных сокращений может, конечно, меняться в довольно широких пределах: в покое удары сердца реже, при большой физической нагрузке или при сильном волнении намного чаще. Но если взять относительно небольшой отрезок времени, в течение которого состояние организма более или менее одинаково, то сокращения сердца равномерны, интервалы между ударами практически постоянны; они чуть-чуть меняются в такт дыханию, но совсем немного.

Совсем по-иному выглядит работа сердца у дельфина. Частота сердечных сокращений все время меняется в такт дыханию, и меняется очень сильно. Посмотрите на рисунок: вот дельфин сделал очередной вдох — и сердце забилось часто-часто, стараясь поскорее разогнать вновь поступившую порцию кислорода по всем органам. Но время идет, и сокращения сердца становятся все реже и реже. Вот частота ударов замедлилась уже в несколько раз по сравнению с первоначальной, но продолжает все еще замедляться. Удары сердца отстают один от другого: томительные паузы длятся по нескольку секунд. Кажется, еще немного, и очередного удара вообще не последует, сердце остановится совсем. Но в это время следует новый вдох — и сердце мгновенно «просыпается», снова начиная в ураганном темпе гнать кровь по сосудам во все органы, заждавшиеся живительного кислорода. А через несколько секунд ритм сердечных ударов снова начинает замедляться... И так на каждом дыхательном цикле. Любой врач-кардиолог, если он не знаком с хитростями дельфиньего организма, пришел бы в ужас при виде та кой электрокардиограммы, а для дельфина такой режим работы сердца не только нормален, но и очень полезен. В конце дыхательной паузы, когда запас кислорода в организме на исходе, редкие сердечные сокращения выгодны вдвойне: во-первых, само сердце требует для своей работы меньше кислорода, а во-вторых, скупое кровоснабжение всех органов, за исключением самых важных, помогает растянуть последние остатки кислорода на возможно более длительный срок.

Что же получается? Выходит, что природа так и не изобрела ничего достойного внимания для обеспечения дельфина кислородом на время его подводных прогулок? Как можно полнее извлекать кислород из воздуха, создавать по возможности резерв «на черную минуту», не транжирить попусту, а расходовать экономно на самое необходимое — эка невидаль все эти рецепты, это же все само собой разумеется, тут и изобретать ничего не надо. Как говорил один из персонажей бессмертного романа: «Подумаешь, бином Ньютона!» Так что же — ничего интересного?