Ученые: две недели в горах меняют клетки крови на несколько месяцев
Ученые из США выяснили, каким образом организм человека приспосабливается к жизни на высокогорье, в местах, где кислорода в воздухе вдвое меньше, чем на равнине. Оказывается, дело совсем не в новых клетках крови, как считалось ранее, а в оптимизации работы гемоглобина.
То, что человеческое тело способно адаптироваться к недостатку кислорода, ученым было известно давно. На протяжении последних 50 лет считалось, что разреженная атмосфера высокогорья заставляет организм производить больше красных кровяных клеток для снабжения органов кислородом. Однако простая арифметика подсказывает, что это объяснение неверно. Человек может адаптироваться к низкому содержанию кислорода за очень короткое время - на формирование новых кровяных клеток требуется меньше двух недель.
Чтобы понять, как организм приспосабливается к разреженному воздуху, исследователи из США провели эксперимент AltitudeOmics: отправили группу добровольцев на гору Чакалтая - самый высокий пятитысячник Боливии.
Когда экспериментальная группа, состоящая из опытных спортсменов, поднялась в автобусе на высоту 5260 метров, даже самые тренированные участники почувствовали, что каждое движение дается им тяжелее, чем обычно. Содержание кислорода здесь на 47% ниже, чем в долине, поэтому даже подъем по лестнице давался молодым и сильным людям с большим трудом. Однако уже через день ученые заметили изменения в структуре гемоглобина в крови участников эксперимента. Через пару недель спортсменам удалось бегом преодолеть на 3,2-километровый подъем (хотя позже они признавались, что это было одно из самых тяжелых упражнений в их жизни).
Участники эксперимента пробыли в горах от одной до двух недель, после чего спустились вниз. При этом эффект, произведенный на гемоглобин в их крови разреженным горным воздухом, сохранялся до тех пор, пока кровь не обновилась естественным образом. Красные кровяные тельца живут около 120 дней — и ровно столько сохраняется привычка организма к низкому содержанию кислорода.
Удивительно, но когда спустя две недели волонтеры вновь поднялись в горы на экспериментальную высоту, их организмы "вспомнили" первоначальный опыт на высоте, что позволило им адаптироваться быстрее и лучше, чем в первый раз. Они вновь совершили восхождение на высоту 3200 метров, хотя в первый раз для многих из них это было проблемой.
Оказалось, гемоглобин — белок крови, отвечающий за транспорт кислорода, на большой высоте в разреженном воздухе начинает переносить больше кислорода, чем в обычных условиях. Изменения сохраняются до самой смерти клетки, то есть до 120 дней, даже если человек спускается с гор.
Такие изменения исследователи и раньше наблюдали в лаборатории, но никогда у людей и никогда на высоте. Ученые также обнаружили, что метаболические процессы, которые отвечают за эти изменения, значительно более сложные, чем ожидалось.
По мнению экспертов, эта научная работа полезна не только для изучения организмов альпинистов, но и для лечения людей, потерявших много крови из-за аварии. Кроме того, понимание процесса адаптации организма к высоте поможет лечить туристов, которые чувствуют себя плохо в горах. Это также может иметь пользу для космонавтов в длительных космических жкспедициях. Результаты работы опубликованы в Journal of Proteome Research.
© Федеральный познавательный журнал «Горец»
Для тех, кто любит высоту
Читайте также:
