Глава двенадцатая Извергающие пламя

Глава двенадцатая

Извергающие пламя

Не шутите с водородом и метаном, особенно в самих себе!

Опасность, которую представляют воспламеняющиеся кишечные газы, была хорошо известна давно. Любой фермер вам скажет, что бактерии за какое-то время в состоянии разложить навоз на более простые вещества. Некоторые из них представляют ценность для сельского хозяйства в качестве удобрений, которые можно брать из ямы, где они образуются, и отправлять на поля с посевами[157]. Другие же – скажем, водород и метан – способны снести крышу скотного двора. Вот выдержка из радиопрограммы, посвященной безопасности сельскохозяйственного труда и мерам предосторожности, связанным с метаном. Ведущая Беатриса Поттер: «Он не имеет запаха. Он не имеет цвета. Он таится где-то рядом, но не оставляет следов».

Метан и водород становятся взрывоопасными при концентрации свыше 4–5%. Жидкая пена на поверхности ямы с навозом на 60 % состоит из метана. Возможно, фермеры и знают об этом, но их семьи – не всегда. Именно поэтому подразделение Миннесотского университета, отвечающее за распространение опыта и знаний в сельскохозяйственной отрасли, разработало учебный курс по технике безопасности, который включает в себя занятия со школьниками по программе «Игрушечное навозохранилище». Занятия предполагалось проводить в наглядной форме. («Вам понадобятся:…игрушечные корова, свинья и бык [в 1/32 натуральной величины], аквариум, один фунт сухого компостированного навоза… и шоколадные конфеты… чтобы создать подобие навоза на полу [опционально]»).

Как и «Игрушечное навозохранилище», толстый кишечник человека – уменьшенная разновидность того места, куда направляются и где скапливаются отходы биомассы. Это анаэробная среда. Иными словами, бактерии, производящие, в частности, метан, для своей жизнедеятельности не нуждаются в притоке кислорода извне. В этом хранилище процветают существа, участвующие в процессах брожения скопившихся отходов. Как и в навозной яме, микрофлора в толстом кишечнике перерабатывает биологические отходы, благодаря чему благоденствует и продуцирует побочные газообразные продукты. И в значительном объеме порождает водород. В человеческом организме бактериальный газ становится кишечным. Испускаемые в?тры на 80 % – водород. Примерно треть из нас «укрывают в себе» и бактерии, производящие метан – ключевую составляющую природного газа, который предлагают потребителям предприятия коммунального обслуживания. (И, возможно, две трети из нас таят в своих мыслях ложное опасение того, что наши «метановые выхлопы» горят синим пламенем – как газ в горелках газовых плит. Вынуждена огорчить: раскопки на YouTube к убедительным находкам в подтверждение данного мнения не привели.)

Способность метана и водорода воспламеняться отчасти служит причиной для убийственно затянутого очищения кишечника перед проведением колоноскопии. Обнаруживая во время обследования полип, гастроэнтерологи обычно сразу же убирают его, используя электрокоагуляцию для остановки кровотечения. И не желают беспокоиться о затаившемся где-то в складках кишечника горючем газе – как произошло во Франции летом 1977 года. В результате пациент погиб.

Пожилой человек 69 лет был доставлен в отделение Services des Maladies de l’Appareil Digestif (французский аналог «Гастроэнтерологии») больницы при университете города Нанси. Установив ток на уровень 4, доктор начал обычную полипэктомию. Спустя восемь секунд раздался внутренний взрыв. «Больного подбросило над столом для эндоскопии, – сказано в медицинском отчете, – и силой взрыва колоноскоп был выброшен наружу» (в переводе с французского, колоноскоп «вылетел из прямой кишки, как торпеда»).

Особенно странно в данном случае то, что пациент-француз следовал всем подготовительным процедурам самым педантичным образом. А виной всему оказалось слабительное. Медики использовали маннитол – сладковатый алкогольный раствор вроде сорбитола, по послабляющему действию сходный с теми веществами, которые есть в черносливе. Хотя кишечник пациента и не содержал фекальных масс, внутри оставались бактерии – голодная микрофлора, устроившая себе пир на маннитоле и выделившая водород в количестве, достаточном для возникновения в животе больного пожара «Гинденбурга»[158]. Пятью годами позже было проведено специальное исследование, в ходе которого выяснилось: взрывоопасные концентрации водорода или метана или смеси обоих газов образовывались в кишечнике шести из десяти пациентов, получавших на подготовительном этапе маннитол.

Разумеется, все вышесказанное – не повод для отказа от колоноскопии, если она вам предписана. Маннитол давно не в ходу: проводя эту процедуру, медики обычно вдувают в толстый кишечник воздух или негорючий углекислый газ – чтобы ликвидировать «карманы» с водородом или метаном. (Кстати, надувание толстого кишечника помогает врачам видеть, что именно они делают. И создает потрясающую волну газов, порожденных метеоризмом и громозвучно проносящихся через послеоперационную палату.)

За пределами тела кишечный водород и метан не представляют опасности. Испускаемые кишечником газы смешиваются с воздухом, и концентрация их снижается до уровня, заметно более низкого, чем порог воспламенения. Если провести поиск на YouTube по запросу pyroflatulence[159], то ссылки приводят к информации о газе, выдуваемом из тела – однако это обстоятельство не является первостепенно значимым.

На заре работы над космической программой NASA заметно раздражала и тревожила проблема метеоризма и горючих газов, которые могли бы исходить от астронавтов и скапливаться в небольшом и герметичном внутреннем пространстве космического корабля. В исследовании, представленном в 1960-е годы на конференции «Питание в космосе и связанные с этим проблемы пищевых отходов», было высказано предложение отбирать астронавтов из числа претендентов, «которые бы продуцировали [в процессе пищеварения] только небольшие количества метана или водорода или совсем не производили бы эти газы». В качестве консультанта по проблеме кишечного метеоризма и испускаемых людьми газов NASA привлекло к сотрудничеству Майкла Левитта (с ним мы еще встретимся). Левитт заверил: капсула космического корабля достаточно велика, и в ней хватает циркулирующего воздуха, чтобы кишечные «выхлопы» водорода и метана – с большой долей вероятности – не могли достичь уровня опасной концентрации. По вполне понятным причинам, NASA проявляло осторожность. Принятое ранее решение обеспечить стопроцентное насыщение воздуха в капсуле корабля кислородом привело к гибели всех троих астронавтов Apollo 1 – когда во время пробного пуска на стартовой площадке случайная искра вызвала лютый пожар на борту.

Одним ранним зимним утром 1890 года молодой британский фабричный рабочий приподнялся на кровати, чтобы узнать, который час. Рассвет еще не занялся, улицы Манчестера были темны, а ставни домов закрыты. Зажигая спичку, чтобы взглянуть на стрелки часов, он невольно рыгнул. «К его ужасу, – пишет д-р Джеймс Макнаут в British Medical Journal, – газы воспламенились, сильно обожгли ему лицо и губы, а затем подожгли усы».

Случаи «воспламеняющейся отрыжки» – а Макнаут приводит описание еще восьми подобных эпизодов – весьма озадачивали. Наиболее типичный из них состоит из двуокиси углерода (от газированных напитков) или воздуха, попавшего в желудок во время еды или питья. Обе эти субстанции не горючи. Желудок здорового человека, в отличие от кишечника, не производит водород или метан. Желудочный сок убивает микроорганизмы, а без них продукты ферментации не выделяются. Даже если предположить, что некоторое количество бактерий в желудке и выжило – а мы уже знаем, что существуют твари, которые на это способны, – еда в виде химуса (или пищевой кашицы) следует далее в тонкий кишечник слишком быстро, чтобы процесс ферментации дал ощутимый результат.

За пределами тела кишечный водород и метан не представляют опасности. Испускаемые кишечником газы смешиваются с воздухом, и концентрация их снижается до уровня, заметно более низкого, чем порог воспламенения.

Макнаут прибег к помощи своего желудочного зонда. С тех пор как фабричный рабочий в последний раз ел, прошло уже пять часов – этого времени, как правило, вполне достаточно, чтобы желудок завершил свой труд и отправил химус в тонкий кишечник. Однако в нем обнаружились полторы пинты[160] супообразной жидкости с кислым запахом и более плотные отложения из остатков еды в виде отдельных образований – grumous[161]. И еще там был газ, много газа, похожего на шапку вспенившихся пузырьков. Они пенились и лопались точно так, как если бы составляли содержимое колбы в лаборатории какого-то полоумного ученого-экспериментатора.

Нужно было определить, что это за газ. Макнауту оставалось только одно: собрать немного его, копящегося над пеной в сосуде с желудочной жидкостью, и поджечь. Однако забавами тут и не пахло. На следующий день рабочий опять пришел к Макнауту. Чтобы вытеснить накопившийся снова газ, в дуривший желудок через зонд стали заливать воду. После чего врач поднес огонек к невидимой газовой струе, вырывавшейся изо рта пациента. «В итоге… вспыхнуло пламя, размеры которого были опасны как для больного, так и для меня самого», – вспоминал Макнаут. Возможно, я что-то и домысливаю на свой лад, но мне кажется, в описании происшествия, сделанном Макнаутом, проглядывает не вполне подавленное в юные годы веселье школьника. Во всяком случае, стиль его заметок отличается от той солидно-благосклонной манеры, что, несомненно, продолжала традиции Гиппократа и была характерна для British Medical Journal. Боюсь, если бы мне выдали врачебную лицензию, была бы я доктором Макнаутом.

Как выяснилось, из-за сужения пилоруса – нижнего желудочного сфинктера[162] – пища задерживалась в желудке молодого человека намного дольше положенного времени. Вдобавок, Макнаут заявил, что ему удалось выделить культуру бактерий, устойчивых к воздействию кислотной среды и производящих в процессе своей жизнедеятельности газообразные продукты. Углеводистая пища вкупе со временем и теплом тела в равной мере стимулировали порождаемое микроорганизмами брожение.

Желудок здорового человека, в отличие от кишечника, не производит водород или метан. Желудочный сок убивает микроорганизмы, а без них продукты ферментации не выделяются.

Эта история подстегнула мой интерес к коровам. Как мы уже выяснили ранее, рубец – это большая ферментационная емкость, огромное обиталище бактерий. Корова на выпасе способна ежедневно продуцировать сотни галлонов метана, обычно выходящих через ротовую полость. Напрашивается мысль, что в качестве вечернего развлечения скучающей сельской молодежи эта огнеопасная отрыжка вполне могла бы, если ухватить суть дела, соперничать с опрокидыванием коровы[163]. Но как получилось, что, проведя детские годы в Нью-Гемпшире, я никогда не слышала о коровьей отрыжке? Ответ нашелся у моего приятеля Эда Депетерса. Когда жвачное животное начинает пучить и объема рубца перестает хватать, оно действительно дает выход некоторому количеству метана, однако особым образом. Вместо того чтобы отрыгивать, корова, например, «переключает трубопровод», отводя газы вниз и направляя в легкие. И затем спокойно выдыхает. А, скажем, для вилорогой антилопы в саванне подобный способ может быть ключевым условием выживания. «Копытные животные в дикой природе, – поясняет Депетерс, – имеют обыкновение находить скрытое место где-нибудь в сторонке, чтобы без помех пожевать свою жвачку. Если лев, шествующий по соседству, услышит громкое хуу-ррп… Прости-прощай, антилопа!»

Поскольку некоторые из моих читателей, возможно, более, чем кто бы то ни было, пожелают вырваться на пастбище с зажигалкой в кармане и преступным умыслом сыграть шутку с одомашненными парнокопытными, позвольте мне добавить еще и вот что: попытка поджечь коровий выдох не произведет фонтан огня, как в случае с пациентом Макнаута. Из-за описанного выше механизма. Благодаря этой метан-отводящей системе, все, что может воспламениться, корова переводит в негорючие газы и только тогда выдыхает. Чтобы устроить взрыв, необходима отрыжка определенной концентрации и состава. А коровы оной не страдают.

Змеи, впрочем, тоже. Однако при определенных обстоятельствах они способны изрыгать пламя буквально в мифических объемах. Но чтобы покопаться в этом деле, мы должны покинуть Эда Депетерса с его унавоженными сапогами и крышкой-заглушкой в коровьем боку и вернуться в Алабаму – к нашему старому знакомому специалисту по змеиному пищеварению Стивену Секору. Для начала немного предварительной пояснительной информации. У многих травоядных рубца нет, поэтому ферментация происходит в слепой кишке – это своего рода карман, расположенный на стыке тонкого кишечника и ободочной кишки. Именно эти травоядные – назову для примера трех: лошади, коалы и кролики – имеют более крупную, чем у других, слепую кишку, или цекум. Питоны и боа-констрикторы тоже обладают увеличенной слепой кишкой. Сей факт представляется Секору крайне странным, поскольку эти змеи – плотоядные. Зачем, удивляется он, мясоедам требуется та часть пищеварительной системы, которой пользуются «вегетарианцы»? Вероятно, предполагает он, у этих змей в процессе эволюции слепая кишка развивалась таким образом, чтобы они имели возможность усваивать и ту часть питательных веществ растительного происхождения, которая остается в желудках их жертв.

Змеи при определенных обстоятельствах способны изрыгать пламя буквально в мифических объемах.

Для проверки своей теории Стивен в лаборатории в Алабамском университете скармливал крыс[164] некоторым из питонов, а затем проверял последних на хроматографе, предназначенном, в частности, для анализа химического состава газов. Секор отслеживал уровень водорода в воздухе, выдыхаемом змеями в течение четырех дней после кормежки. Прибор действительно указывал на определенный всплеск, но этот пик возникал задолго до того, как съеденная крыса могла добраться до слепой кишки питона. Тогда ученому подумалось, что этот скачок нужно рассматривать как результат разложения, в процессе которого перевариваемая и выделяющая газ крыса давала в утробе удава эффект вспучивания. «Одно вело к другому», – замечает Секор (это у него такая манера сообщить, что он измерил, сколько водорода может выделять раздутый труп крысы). И его подозрения подтвердились. Уровень водорода оказался «выше крыши». И тогда Стивену явилось озарение: преданию об огнедышащих драконах можно найти биологически обоснованное объяснение… Не бросайте читать. Дальше будет круто.

Отмотайте ленту времени на несколько тысяч лет назад и представьте, что вы, одетый в меховые шкуры, тащите в родную пещеру питона, только что добытого вами на охоте. Правда, выражение «на охоте», применительно к вам, вероятно, не очень точное. Питон только что принял в себя целую газель и потому находился не в том положении, чтобы сражаться или спасаться бегством. А вы как раз свернули в нужную сторону и – вот она, неандертальская турдукен[165]. Или – газельтон. То обстоятельство, что газель уже как будто начала перевариваться, не слишком вас беспокоило. Первобытные люди охотились не только за свежатиной – они не брезговали и падалью. Соответственно, были привычны к мясу с душком. Однако ключевой момент в нашей истории связан все-таки с газами, образующимися в процессе разложения пищи в чьей-то утробе. Поэтому я снова возвращаюсь к Секору.

«Так что этот питон полон газа. Вы укладываете добычу поближе к костру, ибо собираетесь поужинать. Кто-то пинает дохлое чудовище или просто наступает на него – и весь накопившийся водород вырывается из его пасти». Водород – как в наши дни знаем вы и я, но еще не знали наши пращуры в эпоху плейстоцена – возгорается при концентрации, превышающей 4 %. И, как установил Секор, образующийся при разложении животного водород может достигать концентрации около 10 %. Стивен издает огнеметный звук: вуу-ууушш! «Вот вам и огнедышащий змей. А теперь вообразите, какие сказания об этом слагались. Через пару тысяч лет вы бы и сами стали легендой». Самые древние истории об извергающих пламя драконах родом из Африки и Южного Китая, где полным-полно гигантских змей.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.