Budou potápěči dýchat vodu?
Oceán je hluboký kilometry, zatímco současné dýchací přístroje umožňují potápěčům dostup jen do několikasetmetrových hloubek - a to ještě pouze krátkodobě. Nadějí na průlom by mohlo být dýchání vody. Ten, kdo viděl Cameronův film Propast (The Abyss), viděl i systém, který to umožní. Známý režisér Titanic si moc nevymýšlel; je totiž velkým fanouškem podmořských technologií a dobývání hlubin.
Pokud potápěč nechce být rozdrcen tlakem vody, musí buď sedět v pancéřovém trupu ponorky (což má své nevýhody), nebo dýchat vzduch pod stejným tlakem. To ovšem funguje jen asi do 40 metrů, protože tam začne být dusík jedovatý: způsobuje opojení podobné opilosti, které ve větších hloubkách obvykle vede ke smrti. Dusík sice tělo nepotřebuje - jenomže samotný kyslík je smrtelně jedovatý už od deseti metrů. V moderních dýchacích systémech pro velké hloubky se proto dusík nahrazuje kyslíkem a pokusně také vodíkem. Ale i nejrafinovanější směsi dávkované počítači patrně nepustí člověka hlouběji než do půl kilometru.
Člověk vodní
Většinu fyziologických problému potápění by odstranilo, kdyby potápěč nedýchal plyny, ale přímo vodu s rozpuštěným kyslíkem - jako ryby. Jacques-Yves Cousteau zveřejnil už v polovině 20. století vizi, které říkal Homo aquanauticus (Člověk vodní). Podle ní by dobyvatel hlubin měl plíce vyplněné sterilní plastickou hmotou, zatímco malé zařízení by dodávalo rozpuštěný kyslík přímo do krevního oběhu. Praktická realizace by ovšem byla velmi obtížná a riskantní.
Naproti tomu dýchání vody plícemi vypadalo mnohem slibněji. Takovému potápěči by k pobytu v hlubině i několika kilometrů stačil jednoduchý přístroj, který by dýchanou vodu obohacoval o kyslík. Idea je o to lákavější, že ve velkých hloubkách stačí jen malý podíl kyslíku v dýchaném médiu - i poměrně malá plocha plic zařízených na vysoký obsah kyslíku ve vzduchu by proto úplně dostačovala.
Prakticky ve stejné době, kdy Cousteau snil o Homo aquanauticus, proto nechal dr. Johannes S. Kylstra z univerzity v Leydenu dýchat myši a krysy vodu a zaznamenal při tom částečný úspěch. Pokusná zvířata dokázala po dobu až 18 hodin dýchat vodu obohacenou kyslíkem, avšak poté hynula. Ukázalo se, že prvotní příčinou smrti bylo pozvolné hromadění oxidu uhličitého v těle. Kromě toho voda poškozovala plíce a její velký odpor vedl k rychlé únavě.
Později odešel Johannes Kylstra do USA na State University of New York, kde ve svých pokusech pokračoval - tentokrát také na lidech. Koncem 60. let dobrovolník z řad hlubinných potápěčů Francis J. Falejczyk dýchal solný roztok - pro jistotu však pouze jednou plící, zatímco druhá byla dočasně vyřazena z provozu. Falejczyk po pokusu prohlásil, že necítil žádné obtíže.
Skafandr z filmu Propast
Přibližně v téže době učinil dr. Leland Clark objev, který znamenal v problému dýchání kapaliny významný pokrok. Zjistil, že nejen kyslík, ale i oxid uhličitý se velmi dobře rozpouští v kapalných fluorkarbonátech, mezi něž patří třeba i známý freon. Jeho pokusná zvířata dýchala tuto látku obohacenou kyslíkem a vydechovala s ní oxid uhličitý a další zplodiny metabolismu.
Doba přežití při Clarkových pokusech činila i několik týdnů. Stále však zůstávalo vysoké riziko poškození plic, takže žádné pokusy na lidech tehdy ještě neproběhly.
Zkušeností však přibývalo a na počátku 90. let už kapaliny na bázi kyslíkem obohacených fluorkarbonátů dýchali i psi, které se po několika hodinách zase podařilo převést zpět na dýchání vzduchu. Detailní vyšetření neprokázala žádné poškození plic. Na základě těchto výsledků už bylo možné uvažovat o experimentech na lidech.
Tentokrát nešlo o potápěče, ale o pacienty s nedostatečnou funkcí plic - zejména o předčasně narozené děti. Ty často umírají na selhání plic a v mnoha případech jim nepomůže ani nucená ventilace, protože jejich dýchací orgán ještě není dostatečně vyvinutý. Vědci je proto nechali dýchat nově vyvinutou a schválenou kapalnou látku známou pod komerčním názvem perflubron (perfluoroctyl bromid). Výsledky byly podstatně lepší, než při použití nucené ventilace vzduchu. Dýchání kapaliny by mohlo pomoci i dospělým, u nichž v důsledku nemoci nebo otravy došlo k akutnímu selhání plicních funkcí.
Sotva lze pochybovat o tom, že pokusy s dýcháním kapaliny nepustili se zřetele ani konstruktéři válečných námořnictev. Možnost sestupu do kilometrových hloubek bez omezení, kterými trpí hlubinné ponorky, je dobrým důvodem k důkladnému utajování. Přibližnou představu, jak by takový systém mohl vypadat, dal před časem fantastický film Propast (The Abyss): potápěč dýchá kapalinu na bázi fluorkarbonátů, která je obohacená rozpuštěným kyslíkem. Medium proudí v uzavřeném okruhu, a výměnu plynů i další parametry řídí miniaturní počítač. V kapalném prostředí nepracují hlasivky, takže potápěč musí komunikovat jiným způsobem. Kritickým okamžikem je plnění plic kapalným médiem a jejich vyprazdňování po skončení ponoru.
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Vždycky jsem si přál ocitnout se v románu Julese Verna. Teď se mi to splnilo.
Václav Žmolík, moderátor
Tajuplný ostrov
Lincolnův ostrov nikdo nikdy na mapě nenašel, a přece ho znají lidé na celém světě. Už déle než sto třicet let na něm prožívají dobrodružství s pěticí trosečníků, kteří na něm našli útočiště, a hlavně nejedno tajemství.
