Ľudia z východu

Šerpovia sa preslávili schopnosťou žiť a pohybovať sa v himalájskych nadmorských výškach, kde je množstvo kyslíka v ovzduší nižšie. Čo umožňuje ich prispôsobenie sa životu v týchto náročných podmienkach?

Šerpovia sú etnikum obývajúce pohorie Himaláje v Nepále, najmä jeho najvyššiu časť pri hraniciach s Tibetom. Ich meno v tibetčine znie Šer-pa a znamená človek z východu, pretože tento pôvodne tibetský kmeň pochádza z východného Tibetu. Šerpovia sú prekvapujúco silní, vytrvalí a sú skvelí horolezci, a to všetko vo vysokých nadmorských výškach s nízkym barometrickým tlakom a veľmi nízkou dostupnosťou kyslíka. Čo dáva Šerpom silu vyliezť nad hranicu 5 000 metrov takmer bez námahy?

Testy pod Everestom

Odpoveď na túto otázku si dal za cieľ výskumný program Xtreme Everest 2, ktorý uskutočnili vedci z Medicínskeho centra pre nadmorskú výšku, vesmír a extrémne prostredie z University College London. Vedci porovnávali dve rôzne populácie: Šerpov a obyvateľov nížinných oblastí. Najskôr obom skupinám urobili základné merania v Londýne (50 m n. m.) a v hlavnom meste Nepálu Káthmandu (1 400 m n. m.), potom po výstupe do základného tábora pod Mount Everestom (5 300 m n. m.). Všetci mali rovnakú trasu výstupu, takže podmienky boli pre všetkých rovnaké. Vedci zisťovali údaje o fyziologickom stave, množstve kyslíka v danom prostredí, o svalovej hypoxii, glykolýze a o glukózovom metabolizme či o teplote, ktorá ovplyvňuje aj sťahovanie ciev. Pomocou paralelných molekulárnych, biochemických, fyziologických a genetických testov sa zistilo, že aj napriek klesajúcemu množstvu kyslíka pri výstupe na Mount Everest sú Šerpovia schopní udržať väčší stupeň prietoku krvi a dodávky kyslíka do tkanív. V podstate to dokazuje, že sú v porovnaní s dolniakmi schopní roznášať viac kyslíka vo svojom tele. Preukázali nižšiu kapacitu na oxidáciu mastných kyselín v kostrových svaloch, zároveň s účinnejším využívaním kyslíka, zlepšením svalovej energie a ochranou proti oxidačnému stresu. Na mitochondriálnej úrovni, teda na úrovni výroby energie v bunkách, Šerpovia používali kyslík efektívnejšie na výrobu energie potrebnej na poháňanie svojho tela.

Divy s hemoglobínom

Výsledky štúdie by mohli pomôcť vysvetliť, prečo sa Šerpom tak darí vo vysokých nadmorských výškach bez zvýšenia množstva hemoglobínu. Jeho vysoké úrovne totiž robia krv hustou a viskóznou, čím sa nespomaľuje len jej prietok, ale zvyšuje sa aj riziko vedľajších účinkov, ako je tvorba krvných zrazenín v pľúcach. Zdá sa, že zvýšený prietok krvi a donáška kyslíka sú dôvodom, prečo sú Šerpovia neustále schopní poskytnúť svojim tkanivám dostatok kyslíka a zároveň minimalizovať riziko potenciálne smrteľných vedľajších účinkov. V tejto súvislosti je zaujímavé, že na rozdiel od Šerpov sa ľudia z nížin, ale aj z populácií z vysokých nadmorských výšok, ako sú napríklad obyvatelia Ánd či Etiópčania z náhornej plošiny, vyrovnávajú s obmedzeným množstvom kyslíka vo vysokých nadmorských výškach zväčšením množstva hemoglobínu.

Alternatíva pre pacientov

Výskum má však širší dosah. Nízke hladiny kyslíka vo vysokých nadmorských výškach môžu totiž simulovať znížené množstvo kyslíka, ktorému čelia kriticky chorí pacienti v nemocnici. Pochopením fyziológie Šerpov v prostredí s nízkym obsahom kyslíka môžeme ľahšie vytvárať nové diagnostické a liečebné stratégie. Samozrejme, je možné, že fyziologické mechanizmy vo vyššej nadmorskej výške môžu byť odlišné od tých, ktoré majú bežní nemocniční pacienti. Štúdie na chorých nemocničných pacientoch sú však plné etických problémov, a keďže pacienti môžu byť chorí z rôznych príčin (napr. srdcová príhoda či pľúcna infekcia), odhalenie toho, ktoré fyziologické odpovede sú skutočne dôsledkom nedostatku kyslíka alebo nejakej liečby, je nesmierne náročné. Mechanizmy zistené v tejto štúdii opisujú alternatívne spôsoby pomoci dodávania kyslíka kriticky chorým pacientom. Identifikovanie rozdielov ľudí adaptovaných na prostredie so zníženým obsahom kyslíka a ich napodobňovanie môžu odhaliť nové spôsoby liečby a mohli by poskytnúť nové smery v medicíne intenzívnej starostlivosti, zhrnul Dr. Edward Gilbert-Kawai, spoluautor výskumu v rámci projektu Xtreme Everest 2.

BP
foto Fotky&Foto

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 02/2019.

Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.

Komentáre