Люди без кислорода не существуют. Но некоторые подходят к этому ближе, чем мы привыкли думать.
Часть комментаторов не понимают юмора, потому исходная статья немного отредактирована.
Почему меня вообще заинтересовал этот вопрос
Когда я в очередной раз наткнулась на историю восхождения на Эверест без кислородных баллонов, у меня возникло ощущение внутреннего несоответствия. С одной стороны -база: человеку жизненно необходим кислород. С другой - реальные люди, которые поднимаются туда, где его почти нет.
Я не искала мистику и не верила в «сверхлюдей». Мне было интересно другое: где проходит биологическая граница человека, и почему одни оказываются к ней ближе, чем остальные.
Эта статья - попытка спокойно и честно разобрать, что на самом деле известно науке о переносимости экстремальной высоты: без упрощений, но и без избыточного научного тумана.
Почему высота так тяжело даётся большинству
Чем выше мы поднимаемся, тем меньше кислорода попадает в кровь при каждом вдохе. Уже на высотах около 2500–3000 метров у многих людей появляется кислородное голодание - гипоксия.
Это может проявляться головной болью, тошнотой, слабостью. В тяжёлых случаях развивается отёк лёгких или мозга. А выше примерно 8000 метров начинается так называемая зона смерти - место, где организм постепенно перестаёт справляться даже у очень тренированных людей.
Люди, для которых высота - обычная среда
При этом существуют целые народы, для которых такие условия - не испытание, а повседневность. Они живут на больших высотах тысячелетиями.
Тибетцы и шерпы
Тибетцы и гималайские шерпы - самый изученный пример. У них обнаружены особые варианты генов EPAS1 и EGLN1. Эти гены участвуют в системе HIF - клеточном механизме реакции на нехватку кислорода.
Проще говоря, их организм иначе «настроен» на работу в условиях гипоксии. Он не пытается любой ценой повысить гемоглобин, как это происходит у большинства людей, а использует кислород более эффективно и безопасно.
Анды
У народов Анд путь адаптации другой. У них выше уровень гемоглобина и больше эритроцитов. Это позволяет переносить высоту, но имеет и обратную сторону - риск хронической горной болезни.
Высокогорные народы Эфиопии
Эфиопские высокогорные популяции демонстрируют ещё одну независимую модель адаптации, связанную с работой сосудов и обменом кислорода без резкого роста гемоглобина.
Важно, что во всех этих случаях речь идёт о настоящей генетической адаптации - результатах тысячелетий естественного отбора.
Что может обычный человек
Когда человек из низины поднимается в горы, его организм старается приспособиться. Он начинает чаще дышать, увеличивает сердечный выброс, повышает количество эритроцитов.
Этот процесс называется акклиматизацией. Он обратим и имеет предел. Большинство людей даже при хорошей акклиматизации не способны долго находиться в зоне смерти.
Европейские альпинисты без кислорода - кто они
И всё же существуют европейцы, которые поднимались на восьмитысячники без дополнительного кислорода. Это редкие, но задокументированные случаи.
А еще есть горные туристы, высотники и альпинисты, обладающие какой-то уникальной выносливостью и работоспособностью, даже находять на 3000+ м над уровнем моря.
Важно понимать: это не среднестатистические люди. Это крайние исключения.
Что у них особенного
Исследования показывают, что такие альпинисты часто обладают сочетанием нескольких редких особенностей:
очень сильной дыхательной реакцией на нехватку кислорода;
эффективной работой лёгких;
хорошим кровоснабжением мышц;
экономичным использованием кислорода;
повышенной устойчивостью мозга к гипоксии.
Последний пункт особенно важен. В условиях сильной гипоксии у большинства людей ухудшается мышление и способность принимать решения. У этих альпинистов этот предел сдвинут.
Существует ли «ген высоты»
Это главный вопрос, ради которого я вообще полезла в научные статьи.
Короткий ответ: универсального гена высоты у европейцев не найдено.
Но есть интересные детали.
Ген ACE
У части элитных европейских альпинистов чаще встречается определённый вариант гена ACE - так называемый I-аллель. Его связывают с лучшей аэробной выносливостью и более экономичным использованием кислорода.
Это не гарантия успеха и не суперспособность, а лишь один из множества факторов.
Другие генетические находки
В небольших исследованиях у некоторых высотных альпинистов находили редкие варианты генов RTEL1 и COL6A1, связанных с работой дыхательной системы.
Эти данные пока нельзя считать окончательными: выборки малы, и чёткого генетического профиля не существует.
Почему это не то же самое, что у коренных горцев
Ключевое различие - в масштабе.
У тибетцев и других высокогорных народов адаптация - это норма для всей популяции. У европейских альпинистов - редкое индивидуальное сочетание факторов.
Еще немного про генетику
Важно не только то, какие гены у человека есть, но и как они работают. Генетические механизмы регулируют активность генов, отвечающих за реакцию на гипоксию.
У коренных народов высокогорья эти механизмы стабильны. У альпинистов из низин они, скорее всего, временные и формируются под действием экстремальных нагрузок.
К какому выводу я пришла
Наука не знает гена, который превращал бы человека в «высотное существо».
Мы видим два разных пути:
долгую популяционную адаптацию, сформированную тысячелетиями жизни в горах;
редкие индивидуальные комбинации генов, физиологии и устойчивости мозга.
Европейцы-альпинисты, устойчивые к горной гипоксии не опровергают биологию человека. Они показывают, насколько уникальным может быть человек. А еще это лишний раз позволяет убедиться, что для многих видов спорта подходят лишь генетически запрограммированные люди.