Своеобразно построила природа органы дыхания у насекомых. Все тело их пронизывают тончайшие трубочки, через которые воздух достигает клеток. У рыб есть специальный дыхательный аппарат — жабры, состоящие из маленьких мешочков. Через эти мешочки непрерывно протекает вода, их стенки пронизывает густая сеть кровеносных сосудов. Проходя через жабры, кровь обогащается кислородом.
Однако вода содержит немного кислорода. В одном литре растворено лишь 10 кубических сантиметров этого газа, и поэтому, чтобы снабдить организм нужным количеством кислорода, через жабры должно протекать очень много воды. У писателя Александра Беляева есть известный научно-фантастический роман «Человек-амфибия». В нем автор рассказывает о фантастической операции — пересадке человеку жабер от рыбы. После этой операции герой смог плавать под водой вместе с рыбами многие часы. Все мы помним увлекательные приключения человека-амфибии, но не все, наверное, знают, что если бы медицина смогла осуществить подобные операции, жизнь человека под водой все же была бы невозможна именно из-за малого содержания кислорода в воде.
В состоянии покоя человек потребляет в минуту 0,25—0,30 литра кислорода, а при тяжелой физической работе — до 6 литров в минуту. Если бы человек получал этот кислород не из воздуха, а из воды, то через дыхательный аппарат надо было бы прогонять огромное количество воды в минуту; дыхательный аппарат должен был бы обладать мощностью гидромонитора. Конечно, наша дыхательная система не выдержит подобного напряжения.
Жизнь человека под водой возможна лишь при сохранении легочного дыхания и снабжения легких кислородом воздуха. Вот почему водолаз и пловец с аквалангом снабжаются приспособлениями для непрерывной подачи воздуха. Акваланги имеют специальные баллоны со сжатым кислородом, водолазу сжатый воздух подается из компрессора. Только ныряльщики и подводные охотники, плавая у поверхности воды, могут дышать через простую трубку, соединяющую их с атмосферой.
Естественно, возникает вопрос; зачем создавать столь сложные системы подачи воздуха — компрессоры, баллоны, — когда можно с помощью простой трубки соединить человека, находящегося под водой, с атмосферой? Вопрос этот отнюдь не праздный. С ним связано решение важных проблем различного рода подводных работ, спасательной службы и т. д.
Опыт показывает, что дышать с помощью простой трубки, выходящей из-под воды на поверхность, может лишь человек, нырнувший не очень глубоко. Попытки дышать через такую трубку на больших глубинах кончались трагически: наступало кровоизлияние в легкие. В чем же дело?