КОЖНОЕ И РЕКТАЛЬНОЕ ДЫХАНИЕ

  Мы уже видели, насколько важную роль играет кожное дыхание у лягушек и как безлегочные саламандры поглощают весь необходимый им кислород через кожу (гл. 2). Что касается водных птиц и млекопитающих, то нет никаких оснований предполагать, что они могут получать сколько-нибудь существенное количество кислорода этим путем.

Прежде всего, это достаточно крупные животные, и относительная величина их поверхности соответственно мала. Кроме того, это теплокровные организмы, и потребность в кислороде у них очень велика. Наконец, их кожа по своей структуре резко отличается от тонкой, влажной и обильно васкуляризованной кожи земноводных.
В случае ныряющих рептилий дело может обстоять иначе. Водные черепахи обладают толстым и, вероятно, непроницаемым панцирем, но при длительном пребывании под водой газообмен у них мог бы осуществляться через слизистую рта. Некоторые черепахи набирают воду в прямую кишку, но какую роль это играет в газообмене, неясно; скорее всего они используют воду для регулирования своей плавучести, подобно тому как на подводных лодках набирают воду в балластные цистерны.
Хорошо известно, что морские черепахи — великолепные пловцы и ныряльщики. Тем не менее совершенно неожиданным оказалось сообщение, что зеленые черепахи (Chelonia mydas) могут перезимовывать, впадая в спячку, под водой на дне Калифорнийского залива (Felger et al., 1976). При этом они находятся на глубине от 10 до 15 и более метров, где остаются неподвижными несколько месяцев. Поскольку рыбаки узнали о существовании этих черепах и о том, как легко их обнаруживать с помощью современных приспособлений, неизбежным результатом будет теперь их чрезмерный вылов, который быстро приведет к резкому уменьшению популяции этих удивительных животных. Существуют ли зеленые черепахи, находясь под водой, за счет анаэробных процессов или же как-то получают то небольшое количество кислорода, которое необходимо им в период спячки, — это еще предстоит выяснить.
Морские змеи Pelamis platurus, которые, охотясь на мелких рыб, ныряют на глубину около 20 м, обычно держатся на поверхности, но голову опускают в воду, где высматривают добычу. У этих животных до Уз необходимого кислорода поступает через кожу и этим же путем выводится свыше 90% С02. Такой способ дыхания не только дает возможность змее дольше оставаться неподвижной с опущенной в воду головой, но и оказывается полезным, когда змея одолевает и заглатывает крупную добычу: это может продолжаться до 20 мин и не позволяет дышать воздухом (Graham, 1974).
ДЫХАНИЕ ЖИДКОСТЬЮ
Что будет, если наземное животное попробует дышать водой? Мы знаем, что человек на это не способен, он тонет. Известно также, что в 1 л воды содержится во много раз меньше кислорода* чем в 1 л воздуха. В связи с этим естественно возникает вопрос:: а что если бы мы увеличили содержание кислорода в воде, например путем насыщения им воды под высоким давлением?
Такой опыт был сделан. При насыщении воды чистым кислородом под давлением 8 атм в 1 л воды растворяется около 200 мл Ог (при 37 °С); иными словами, в 1 л воды будет примерно столько же кислорода, сколько в 1 л обычного воздуха. Необходимо учесть еще одно обстоятельство: для дыхания нужно использовать не чистую воду, а сбалансированный солевой раствор, сходный по составу с плазмой крови, иначе в легких вода будет быстро переходить в кровь из-за разности осмотического давления, что приведет к гемолизу эритроцитов и значительному снижению концентрации солей.

Именно эти последствия поступления воды в легкие обычно служат причиной смерти при утоплении в пресной воде. Поэтому искусственное дыхание часто не дает результата при попытках спасти утонувшего в пресной воде и более эффективно при утоплении в морской воде.
Опыты с полным погружением в перенасыщенную кислородом воду с успехом проводились на мышах и собаках, причем животные выживали в такой воде в течение нескольких часов. Когда мышей помещают в барокамеру и затем погружают в воду, перенасыщенную Ог, они сначала стремятся всплыть; но если этому воспрепятствовать, они начинают вдыхать жидкость, но не тонут, а продолжают дышать оксигенированным физиологическим раствором.
Основной недостаток такого способа дыхания — то, что при этом резко возрастает затрата энергии, так как вязкость воды примерно в 50 раз больше вязкости воздуха. Кроме того, в воде происходит смывание слоя сурфактантов, покрывающих в норме внутреннюю поверхность легких; это ничем не мешает во время самого опыта, но при возобновлении воздушного дыхания легкие обнаруживают тенденцию спадаться.
Более серьезная проблема связана с необходимостью выведения С02 с той же скоростью, с какой происходит поглощение кислорода. Для поддержания Рсо2 в крови на уровне нормы, т. е. 40 мм рт. ст., количество жидкости, входящей в легкие и выходящей из них, должно быть увеличено в несколько раз. Это четко выявилось в опытах на животных, дышащих жидкостью: при полном насыщении артериальной крови кислородом содержание СОг в крови сильно возрастало. При использовании водных растворов эту проблему очень трудно разрешить (Kylstra, 1968).
Другой подход состоит в замене воды определенными синтетическими жидкими веществами, в частности фторуглеродными соединениями. Кислород обладает очень высокой растворимостью в этих органических жидкостях, что позволяет обойтись без процедуры насыщения кислородом под высоким давлением. Однако растворимость СОг не так велика, и это затрудняет практическое применение фторуглеродов. Все же они были испытаны в опытах на животных, и было показано, что животные могут дышать ими без особых осложнений в течение нескольких часов. Однако кажется маловероятным, что эти жидкости найдут практическое применение.
Дыхание жидкостью в принципе обладает одним преимуществом, которое может оказаться ценным в определенных, сугубо специфических условиях. Поскольку вдыхается жидкость, а не газ, нет необходимости в разбавлении кислорода инертными газами, такими, как азот или гелий. Теоретически это позволило бы дышать жидкостью при очень высоких давлениях, так как из-за отсутствия инертных газов опасность перенасыщения ими организма и последующего развития кессонной болезни в принципе исключена. И все же возможность практического использования этого преимущества представляется весьма ограниченной. 

Еще по теме КОЖНОЕ И РЕКТАЛЬНОЕ ДЫХАНИЕ:

1.    Болезни органов дыхания
2. Болезни органов дыхания
3. 14.3.4. Органы дыхания
4. ПРОЦЕСС ДЫХАНИЯ
5. Система органов дыхания
6. Система органов дыхания
7.    Система органов дыхания
8. ЕЩЕ РАЗ О ДЫХАНИИ И ТАЙНАХ ЦЕЛОМА
9. Решение проблемы аэробного дыхания. Открытие цикла трикарбоновых кислот
10. растения, действующие на процесс тканевого дыхания
11. растения с преимущественным действием на органы дыхания и пищеварительный тракт
12. Растительные токсины, действующие преимущественно на органы дыхания и пищеварения
13. ПРОХОЖДЕНИЕ УНИПОЛЯРНЫХ АЭРОИОНОВ ПО ВОЗДУХОНОСНЫМ ПУТЯМ И ДЕЙСТВИЕ ИХ НА ДЫХАНИЕ И ГАЗООБМЕН
14. Содержание кислорода
15. ЗАКАЛИВАНИЕ ОРГАНИЗМА ЖИВОТНОГО
16. 6.5. ПРИЕМЫ УХОДА ЗА КОЖЕЙ И МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗОЙ
17. МЕХАНОТЕРАПИЯ (МОТОТЕРАПИЯ)