После многолетних исследований и практических опытов он наконец открыл те естественные законы, которые легли в основу наших современных знаний о воздействии давления на всех, кто летает, взбирается на вершины гор и спускается в морские глубины.
Вдыхаемый нами воздух растворяется в крови и вместе с нею попадает в ткани. Чем выше давление, тем больше воздуха растворяется в крови. Воздух состоит в основном из кислорода и азота, причем кислород расходуется в тканях. Азот же остается неиспользованным, поэтому, когда водолаз дышит сжатым воздухом, у него в организме быстро накапливается больше азота, чем может обычно разойтись по крови и тканям. Пока давление поддерживается на высоком уровне, водолаз не чувствует боли. В этом отношении водолаза можно сравнить с бутылкой, наполненной лимонадом. Шипучая жидкость образуется путем накачивания газа в бутылку под давлением. Пока давление высокое, газ в лимонаде находится в растворенном состоянии. Если же давление ослабить, откупорив бутылку, газ устремится наружу. То же происходит с водолазом, если давление воды вдруг прекращается: находящийся в крови избыточный азот рвется наружу. Правда, лимонад наполняется не азотом, а углекислым газом, но это не меняет дела.
Опасность распознается не сразу, поскольку сжатым воздухом дышится так же легко, как и обычным; в этом убедилась группа муниципальных советников, посетившая строительство новой штольни. По этому случаю советники захватили с собой бутылку шампанского. Каково же было их удивление, когда, откупорив бутылку, они обнаружили, что вино «выдохлось». Шампанское, как и лимонад, газируется, но повышенное давление в штольне не позволило углекислому газу выйти из бутылки. Муниципальные советники не знали этого, и все, кроме одного, отказались от шампанского. Этот один выпил три стакана, заткнул бутылку пробкой и сунул ее в карман.
Потеха началась после того, как советники поднялись в тамбур между штольней и поверхностью, где давление постепенно понижалось. Тут и раздался громкий взрыв, и один из советников прокричал, что его застрелили. Оказалось, выстрелила бутылка, и в лицо ему угодила пробка. Углекислый газ, содержавшийся в бутылке, стал пениться. То же происходило и в желудке человека, выпившего три стакана «выдохнувшсгося» шампанского. Он отделался легкими коликами в животе. Другое дело, если бы пузырьки азота оказались в крови и тканях: они принесли бы гораздо больше вреда. Воздушная пробка, образовавшаяся в суставе, может привести к скрючиванию конечности — отсюда и происходит название «скрючивание». Пробки в позвоночнике вызывают паралич ног, а попадание пузырьков азота в сердце приводит к смерти.
К счастью для водолазов, кровь гуще воды, поэтому образование пузырьков в ней затруднено если давление не понижается слишком резко. Профессор Берт установил, что если давление уменьшается постепенно, кровь и ткани могут избавиться от избыточного азота и пузырьки образовываться не будут. Кессонной болезни, следовательно, можно избежать, если водолаз будет подниматься медленно.
Когда у Джимми Мэрнса порвался костюм, он не мог медлить с подъемом. Однако, переодевшись, он снова поспешил в воду. Ему не пришлось бы ложиться в больницу (более того, опасность вообще была бы исключена), если бы на месте оказалась рекомпрессионная камера.
Рекомпрессионная камера действует по тому же принципу, что и тамбур, в который заходили члены муниципального совета на пути из штольни. Если бы близ озера Инверлох была рекомпрессионная камера, Мэрпс был бы помещен в нее тотчас по выходе на поверхность. Он стал бы сразу же дышать тем же сжатым воздухом, что и на глубине 170 футов. Давление в камере уменьшалось бы постепенно до тех пор, пока не восстановилось нормальное атмосферное давление. После этого Мэрнс, освободив кровь и ткани от избыточного азота, вышел бы из камеры.
Рекомпрессионная камера помогла уменьшить одну из самых серьезных опасностей, с которыми связаны глубоководные спуски, и спасти много жизней. Она спасла, в частности, жизнь водолазу Майклсу, когда Том Эди вытащил его в бессознательном состоянии во время работ по спасанию затонувшей американской подводной лодки С-4.
Подводная лодка С-4 была случайно повреждена американским эсминцем в 1927 г. и затонула на глубине свыше тысячи футов. Из числа лучших водолазов военно-морского флота США было отобрано и послано на спасательные работы восемь человек. Среди них оказался шотландец Том Эди. Он был признанным мастером водолазного дела, героем многих приключений, едва не стоивших ему жизни.
Работы пришлось вести в море, в условиях колоссального давления. Погрузившись в водолазном снаряжении на дно первым, Том Эди постучал по корпусу подводной лодки и с радостью услышал ответный стук находившихся внутри нее людей.
К главной балластной цистерне подводной лодки прикрепили шланг, через который сверху стали подавать воздух, чтобы придать судну плавучесть, достаточную для всплытия на поверхность. Но лодка не всплывала.
Между тем погода ухудшалась. Водолаз Майкле спустился к лодке еще с одним шлангом, но в это время оба его линя зацепились за корпус судна. Всякая попытка освободить один линь лишь крепче затягивала другой.
— Я запутался, — сообщил он по телефону.
— Посылаем к вам Эди, — последовал ответ. Упоминание этого имени всегда действовало успокаивающе.
Но Эди в это время уже лежал на своей койке и отдыхал после утомительного спуска. Пока его снова одели, Майкле уже не подавал о себе никаких вестей. Тяжелая морская вода затянула его лини еще туже. Подводная лодка крепко держала его лицом к палубе. Он не мог больше двигаться и говорить, так как потерял сознание.
Эди начал спуск. При нем был мощный подводный светильник, ножницы, молоток и большое зубило. Он нашел Майклса и сумел несколько высвободить его, чтобы поставить ногами вниз, однако оба линя так и оставались зажатыми. Эди обнаружил, что воздушный шланг Майклса попал в пробоину наружной обшивки лодки и освободить его было невозможно.
— Пришлите мне ножовку, — сказал он по телефону. Ножовка была спущена по воздушному шлангу. О прибытии ее он узнал, когда она ударилась о его шлем. Эди отвязал ее и начал пилить поврежденную обшивку. Он пилил и работал зубилом в течение сорока минут почти до полного изнеможения. Наконец металл был распилен, и шланг Майклса освобожден. Майкле поднялся немного и снова остановился: спасательный конец был все еще зажат. Эди попытался отцепить его, но вдруг почувствовал холод. Острый край обшивки порезал его костюм, и в него начала проникать вода. Воздух, подававшийся в шлем, удерживал воду на уровне шеи, но достаточно ему было наклониться вперед или в сторону, как он захлебнулся бы.
Продолжая действовать, Эди отцепил спасательный конец и отправил Майклса в бессознательном состоянии наверх. Потом стал подниматься сам. Он находился под водой более часа. Как только Эди выбрался наверх, его сразу же поместили в рекомпрессионную камеру. Майкле, пробывший под водой более трех часов и все еще не приходивший в сознание, находился вместе с ним. На следующий день Майклса срочно отправили в больницу, где он, пережив опасный кризис, выздоровел. Хотя людей, оставшихся в затонувшей подводной лодке, спасти не удалось, Эди за проявленное им мужество был награжден орденом Почета. Рекомпрессионная камера спасла Майклса и Эди от кессонной болезни. Она спасала многих других, кто не мог спуститься снова для декомпрессии. Она спасала многих водолазов, которые вынуждены были спешно подниматься на поверхность из-за резкой перемены погоды, делавшей дальнейшее пребывание под водой невозможным. Случалось, что в крови водолаза, уже переполненной азотом, пузырьки азота начинали образовываться даже до того, как он достигал поверхности, и тогда рекомпрессия должна была заставить эти пузырьки раствориться, после чего допускалось постепенное понижение давления. Рекомпреосионная камера предназначена для оказания неотложной помощи. Вернейший способ избежать кессонной болезни — медленный подъем. Профессор Берт указывает, что подъем должен быть ступенчатым, с одинаковой скоростью.
Указанный способ применялся пятьдесят лет назад. А потом английский ученый усовершенствовал его. Этот ученый — профессор Дж. С. Холдейн, член Комитета по глубоководным спускам, впервые созданного английским Военно-морским министерством.
После проведения большого числа опытов на животных и людях Холдейн установил, что ступенчатый подъем, с задержками на определенных глубинах для декомпрессии, быстрее и безопаснее для водолазов, чем медленный и равномерный подъем. Это открытие было с успехом проверено испытаниями, проведенными в 1906 г. лейтенантом Даманом и артиллерийским офицером Катто из Королевского флота. Они увеличили предел глубины безопасного спуска до 204 футов.
