藏族高原的人們在世界屋脊上生存和繁榮,該地區平均海拔為14,763英尺(4,500米),或近三英里。在那個海拔高度,空氣中並沒有人類在較低海拔高度所享受的豐富的氧氣。相反,正如許多想要登山的人遺憾地發現的那樣,當他們攀登時,很難將足夠多的維持生命的元素吸入肺部和血液,這通常會導致包括噁心和頭暈在內的衰弱症狀,甚至可能是致命的。根據新的研究,藏族人避免了高山病,因為他們有更寬的動脈和毛細血管,將氧氣輸送到他們的肌肉和器官。
“在[藏族人]在高海拔地區極度缺氧的同時,他們消耗的氧氣量與我們在海平面時消耗的氧氣量相同,”克利夫蘭凱斯西儲大學的人類學家辛西婭·比爾說。“他們做到這一點的方法之一是具有非常高的血流量——以我們兩倍的速度將血液輸送到組織。”
藏族人透過在血管內壁產生大量的一氧化氮來增加血流量。這種氣體擴散到血液中,形成亞硝酸鹽和硝酸鹽,這會導致動脈和毛細血管擴張,並比正常情況下更快地將含氧血液輸送到身體的其餘部分。透過測量前臂的血流量,比爾和她的同事今天在《美國國家科學院院刊》上報告說,88名藏族男性和女性的血液流動量是50名克利夫蘭人的兩倍,後者居住在海拔僅為675英尺(205米)的地方。此外,藏族血液中迴圈的一氧化氮副產物高出10倍。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保關於塑造當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
事實上,藏族人的亞硝酸鹽和硝酸鹽水平高於患有細菌性血液感染——敗血性休克的患者,血流量也與患有高血壓的人的血流量相似。然而,他們在藏族人身上沒有不良影響。“我們沒有看到血管阻力增加,”比爾說。藏族人似乎體內也有更高水平的抗氧化劑,也許是為了幫助減少將如此多的一氧化氮(一種自由基)放入血液中的風險。
藏族人的呼吸也很多,平均每分鐘的呼吸次數比低地人甚至比其他高地地區(如南美洲的安第斯山脈)的同齡人還要多,後者的肺比普通人更大。此外,給藏族人純氧實際上會使他們的心率降低16%。但這些科學家表示,藏族人產生更高水平一氧化氮的能力是他們在世界最高峰中茁壯成長的關鍵。
這就提出了一個問題,這是否是人類進化功能適應的證據。“你必須找到基因,並找出不同的基因變異,”比爾指出。“但目前看來這確實是一個合理的假設。”
藏族人估計在以他們名字命名的高原上生活了20,000年,除了定期征服珠穆朗瑪峰——以及其他屬於地球最高峰的山脈——之外,他們還設法在充滿挑戰的條件下建立並維持了偉大的社會。成功的秘訣可能就編碼在他們的基因中。“這是適應高海拔缺氧的一個例子,”比爾說。“藏族人知道他們很特別,因為他們在高海拔地區生活而不會生病。”