Вот только один трагический случай. 7 июля 1972 г. в Солнечном (под Ленинградом) на пляже «Ласковый» погиб молодой человек. Экспертиза показала: смерть наступила от удушья, страх спазмами сжал горло, не дал позвать на помощь, — сигнала бедствия не было. Когда на него обратили внимание, голова его была опущена в воду. он держался за буй. И буй этот был расположен в 30 метрах от берега — прямо напротив спасательной станции...
Может ли современная техника прийти на помощь — дать спасателям что-либо, кроме неизменного бинокля? Ленинградский ученый доктор технических наук Геннадий Александрович Сергеев отвечает на этот вопрос положительно: он рассказывает об изобретенном приборе, который можно принять на вооружение наших спасательных станций. Собственно, область применения прибора не ограничена лишь интересами спасательной службы. При соответствующей настройке он будет полезен, например, тренерам, так как позволит непрерывно контролировать степень нагрузки спортсмена (пловца, гребца, лыжника и т. п.) на дистанции, судить о совершенстве его техники.
Остается добавить, что этот прибор — не абстрактная фантазия. Г. А. Сергеев демонстрировал его у нас в редакции (по габаритам этот «биопеленгатор» не отличается от обычного транзисторного приемника), рассказал об испытаниях его в Киеве и на Черном море, под Москвой, в районе Краснодара и в Баку.
Свойства новых полимерных материалов — таких, как жидкие кристаллы, дали возможность создавать миниатюрные и высокочувствительные приемные элементы гидролокационных установок. Наш прибор и представляет собой такую установку, способную воспринимать энергию излучения не от искусственного генератора (собственно локация), а непосредственно от биологического объекта.
Естественно, возникает вопрос: каким образом формируется энергетический импульс, обеспечивающий эффект «биопеленгации»? Для ответа обратимся к простому физическому примеру, объясняющему принцип энергетического разрыва. Представим натянутую струну, в средней части которой завязан узел. В точке сгиба произошла деформация, прочность струны оказалась нарушенной. Под воздействием нарастающей внешней нагрузки струна растягивается и в какой-то момент времени происходит ее разрыв в узловой точке. Резкое изменение упругого напряжения нити и приводит к появлению энергетического импульса.
Любой биообъект, находящийся в поле упругого напряжения окружающего пространства, также служит источником энергетических импульсов, гораздо более мощных при резком изменении упругих напряжений мозгового вещества, кровяного давления, напряжения сердечной мышцы, т. е. при любой стрессовой реакции. В момент такой стрессовой реакции энергия, формируемая в результате перестройки химической структуры клеток крови и мозгового вещества, возрастает в 10 тыс. раз по сравнению со спокойным состоянием человека.
Исследования, проведенные в последние годы, подтвердили тот факт, что, действительно, человеческий организм связан с окружающей средой не только посредством объемного теплового потока, но и силами упругого взаимодействия.
Вокруг человеческого организма существует слой воздуха, упругие характеристики которого заметно отличаются от аналогичных характеристик окружающего пространства. Измерения, выполненные с помощью различных датчиков, позволили установить, что между упругими характеристиками этого слоя и электрическими и магнитными явлениями существует взаимосвязь, определяемая свойствами пьезоэффекта1 и магнитострикции. Другими словами, человеческое тело формирует в окружающем пространстве слой воздуха, обладающий пьезоэффектом; ученые условно назвали его пьезотекстурным слоем газовой среды. (Не правда ли, трудно представить, что наше тело окружено прозрачной оболочкой, обладающей свойствами кристалла?)
Эти свойства кристалла и предлагается использовать. Ведь пьезотекстурный слой непрерывно преобразует все объемные упругие эффекты человеческого тела в инфранизкочастотные электромагнитные импульсы. Остается на базе сверхчувствительных жидкокристаллических датчиков сконструировать приемное устройство, позволяющее на каком-то расстоянии регистрировать эти биосигналы. При создании датчика был использован жидкий кристалл, наиболее близкий по своим физикохимическим свойствам к жидкокристаллическому веществу мозга.
До сих пор речь шла о пьезотекстурном слое воздуха. То, что мы имеем дело именно с объемными кристаллическими реакциями человеческого тела, как раз и подтверждается результатами опытов, проведенных в воде. Как известно, вода обладает более высокими упругими свойствами, чем воздух. Благодаря большей степени упругого напряжения воды акустические волны, вызванные пьезоэффектом биологической природы, распространяются в ней на большее расстояние, чем в воздухе. Исследования, связанные с регистрацией стрессовых реакций человека, показали, что объемные пьезоэффекты на суше можно было наблюдать на расстоянии 4—5 м, а в воде — на расстоянии 20—25 м.
Прибор представляет собой малогабаритный, выполненный в герметизированной оболочке жидкокристаллический датчик, который преобразует энергию электрического поля инфранизкочастотного биосигнала в напряжение, поступающее на специальные фильтры и электронные схемы усилителей и индикаторов. Разработана специальная вычислительная приставка, позволяющая определять уровень нервно-эмоционального напряжения человека по характеру изменяющихся спектров.
Измерения, выполненные как в соленой (на Каспийском и Черном морях), так и в пресной воде (в районе Краснодара), подтвердили возможность использования указанного прибора в качестве своеобразного «биопеленгатора», принимающего сигналы бедствия и показывающего направление на их источник, т. е. в частности — для предупреждения несчастных случаев в воде на пляжах. Обработка экспериментальных результатов с помощью электронно-вычислительной машины совершенно достоверно показала, что спектры биосигналов спокойно плывущего человека и человека, испытывающего удушье, существенно отличаются. Дело в том, что при уменьшении содержания кислорода и увеличении концентрации углекислого газа кровь человека, попавшего в стрессовую ситуацию, резко теряет свои магнитные свойства, и в результате изменяется спектр излучаемого сигнала.
Следовательно, прибор2 можно настраивать на прием «излучения» того или иного вида с учетом дальности передачи биосигналов. К такому выводу мы пришли в результате экспериментальных исследований, выполненных сектором электроники Центральной лаборатории новых видов спасительной техники ЦС ОСВОДа РСФСР. На базе применения теории пространственно неоднородных эффектов электропроводного поля воды найдены пути увеличения дальности действия прибора, позволяющего определять изменения электропроводных характеристик под воздействием стрессовой реакции.
Было разработано техническое задание на изготовление специальной аппаратуры для регистрации биосигналов людей, терпящих бедствие в воде, с передачей информации от установленного в воде прибора на спасательную станцию по радиоканалу. Подобная малогабаритная транзисторная аппаратура может быть выполнена в виде спасательных буев, выставляемых на пляжах, на оживленных водных дорогах. Описываемый прибор окажет неоценимую помощь легководолазам и спортсменам-аквалангистам, позволяя следить за их состоянием под водой.
А почему бы не представить себе, что в будущем, при массовом выпуске и усовершенствовании таких приборов, они в качестве радиоавтоматов — ретрансляторов сигнала бедствия войдут в обязательный комплект снабжения всех прогулочноспортивных малых судов. Они имели бы важное преимущество перед существующими сейчас (на «больших» судах) образцами радиоавтоматов — подавателей сигнала SOS: ведь они действительно автоматически срабатывали бы при возникновении любых опасных ситуаций, включая такие, например, как сердечный приступ или никем не замеченное падение за борт человека...
Примечания
1. Напомним, что пьезоэффектом называется явление возникновения электрических зарядов на поверхностях кристаллов некоторых веществ под влиянием приложенных к ним механических сил. Различают прямой и обратный пьезоэффекты.
2. См. «Бюллетень изобретений и открытий» № 8 за 1966 г. (а. с. 180734) и № 10 за 1973 г. (369583).