Dedičstvo predkov
Vzduch, ktorý dýchajú himalájski pastieri, obsahuje kyslík približne v polovičnej koncentrácii ako vzduch, ktorý dýchajú obyvatelia žijúci na morskom pobreží. Ako však v takomto prostredí môžu prežiť ľudia? Naša prispôsobivosť závisí od našich predkov. Tí, čo sa narodili na nížinách a až neskôr sa presťahovali do hôr, prekonali množstvo anatomických a metabolických zmien, ktoré im pomohli prispôsobiť sa. Ľudia, ktorých rodiny žijú vo výškach už po mnoho generácií, si na nízku hladinu kyslíka zvykli. A zdá sa, že ženy sa tomuto stavu prispôsobili ľahšie ako muži.
Britský vedecký časopis New Scientist zverejnil pred časom štúdiu Lorny Moorovej z Coloradskej univerzity, ktorá na základe pozorovania obyvateľov vysokohorských oblastí Himalájí a Ánd skúmala vzťahy medzi nadmorskou výškou, evolúciou a zdravím.
Severný Tibet je skalnatá a suchá oblasť v najvyššom pohorí na svete. Vyzerá síce neobývateľná, ale v polovici osemdesiatych rokov sa tu našli kamenné nástroje svedčiace o tom, že v tejto oblasti existovalo najstaršie známe vysokohorské osídlenie. Najstarší kamenný predmet dokazuje, že ľudia tu žili už pred 50 000 rokmi.
Juhoamerické Andy, na rozdiel od Himalájí, sú osídlené len relatívne krátky čas, šesťtisíc rokov. Jedným z dôvodov tohto neskorého osídlenia je fakt, že ľudia by v tejto oblasti nemohli prežiť predtým, než sa začali venovať tomu, čo dnes nazývame poľnohospodárstvom. Museli sa teda najskôr naučiť pestovať zemiaky a kukuricu a domestikovať lamy.
Náhradné riešenie
Porovnávaním rodených obyvateľov Himalájí a Ánd s ľuďmi, ktorých predkovia sa do hôr presťahovali relatívne nedávno, Moorová a jej kolegovia načrtli obraz prebiehajúcej ľudskej evolúcie. Zamerali sa najmä na tehotenstvo a pôrod, teda na procesy, ktoré sú z evolučného hľadiska kľúčové. Najvyššia úmrtnosť detí hrozí ešte v maternici -- prirodzený výber podľa vedcov prebieha už v ranných štádiách tehotenstva. Toto obdobie je však dôležité tiež pre ženy -- riziko úmrtia je vtedy vyššie než v akomkoľvek inom období života.
Menej kyslíka v ovzduší tiež znamená menej kyslíka v krvi, od ktorého sú ľudské plody závislé. Jedným zo spôsobov, akým sa s týmto problémom vyrovnáva telo tehotnej ženy je, že dočasne zvýši množstvo kyslíka v krvi tak, že si zvýši hladinu hemoglobínu, a tak zväčší množstvo kyslíka, ktoré nesie každá molekula hemoglobínu. To je podľa New Scientist najjednoduchšie krátkodobé riešenie: takto sa s vysokohorským prostredím vyrovnávajú obyvatelia nížin, ako napríklad Číňania, povzbudení vládou, aby sa sťahovali do Tibetu alebo tiež ľudia, ktorí sa usadili v Amerických Skalistých horách, kde sa stále osídlenie datuje do obdobia pred 150 rokov.
Postupná adaptácia
Tento spôsob dovoľuje ženám dosiahnuť takú hladinu kyslíka, akú majú obyvatelia, žijúci na brehu mora. Avšak ešte nenarodeným deťom sa stále nedostáva dostatok kyslíka a inej základnej výživy. Ich priemerná pôrodná váha sa každých tisíc metrov nad úrovňou mora zmenšuje o sto gramov. Ale deti tibetských matiek sú po pôrode ťažšie. Z toho vyplýva, že prirodzení obyvatelia hôr sa na tento stav adaptujú úspešnejšie. Zdá sa to veľmi zvláštne, ale výskumníci si o tibetských nastávajúcich matkách myslia, že majú v krvi vyššiu hladinu kyslíka a tiež viac krvi, ktorá potom prekrvuje panvu.
Moorová zistila, že bolívijské ženy, ktorých predkovia žili v horách už pred 6 000 rokmi, podstúpili podobnú, ale menej dramatickú fyziologickú zmenu počas tehotenstva. Vedkyňa verí, že existuje priama úmera medzi veľkosťou tejto zmeny a časom, ktorý predkovia strávili vo vysokohorskom prostredí. Ide teda o stupňujúcu sa a pokračujúcu adaptáciu.
V maternici je dieťa chránené pred vonkajším svetom telom svojej matky. Keď sa však narodí, musí sa "horské dieťa" naučiť žiť v riedkej atmosfére. Prvou prekážkou je už prvé nadýchnutie. Vedci zistili, že deti s dlhým vysokohorským rodokmeňom majú výhodu. Porovnania, ktoré vykonali, ukázali, že deťom prisťahovalcov trvá nadýchnutie po pôrode dlhšie než deťom starousadlíkov. Ba čo viac, hladina nasýtenia krvi kyslíkom je u Číňanov permanentne nižšia (76 %) než u Tibeťanov (86 %). Na porovnanie -- v prímorských krajinách je toto číslo asi 98 %.
Nasýtenosť krvi kyslíkom má pravdepodobne tiež stály dosah na fyzickú zdatnosť miestnych ľudí. Každý horolezec, ktorého sprevádzajú miestni šerpovia, potvrdí, že starousadlíci sa pri výstupoch aklimatizujú oveľa ľahšie.
Čo spôsobuje túto variabilitu vo fyzickej zdatnosti? Približne 25 % má na svedomí genetika. Podobný vplyv majú tiež vývojové vplyvy a za zvyšok je zodpovedný životný štýl. Jednou zo zjavných fyzických adaptácií je širší a väčší hrudník s väčšou kapacitou pľúc. Bez ohľadu na predkov, hrudník rastie s nadmorskou výškou. Ďalším prostriedkom prispôsobenia sa sú väčšie, ale hlavne výkonnejšie pľúca, ktoré zvyšujú množstvo kyslíka v krvi.
Tibetská tajná zbraň
Ale vedci kladú dôraz skôr na "tibetskú tajnú zbraň" -- cievy. Jedným z indikátorov ich stavu je krvný tlak v žile, ktorou preteká odkysličená krv zo srdca do pľúc. Túto žilu má ľudský plod veľmi hrubú, ale potom, čo začne po pôrode normálne dýchať, sa cieva stenčí. Moorová však zistila zaujímavú skutočnosť. Ľuďom z nížin, žijúcim vo vysokej nadmorskej výške, sa táto žila vráti do podoby, akú mala v detstve, čo má za následok zvýšenie krvného tlaku. To sa však netýka rodených Tibeťanov. Steny ich ciev sú užšie, takže majú nižší tlak, porovnateľný s tlakom ľudí žijúcich pri mori. Takto môže ich srdce pumpovať väčšie množstvá krvi s menším odporom. Je to presne to isté, čo vidno v prípade zvierat zvyknutých na vysokohorské prostredie, ako sú lamy alebo jaky.
Takéto fyziologické prispôsobenie sa má tiež vplyv na prekonávanie tzv. chronickej horskej choroby. Ľudia môžu žiť s jej symptómami, ako sú opuchy tváre, bolesti hlavy alebo nespavosť, dlhé desaťročia. Hoci zatiaľ neboli uskutočnené žiadne exaktné výskumy, zdá sa, že táto choroba má na svedomí množstvo úmrtí. Je to nezvratný dôkaz toho, že niektorí ľudia nie sú schopní trvalo sa prispôsobiť životu vo výškach.
Tak ako iné ťažkosti, aj túto chorobu ťažšie znášajú prisťahovalci než domorodci. Odhaduje sa, že ňou trpí desaťkrát viac Číňanov než Tibeťanov a je častejšia u ľudí žijúcich v Andách než u tých, ktorých domovom sú Himaláje, pretože tí si budovali odolnosť omnoho dlhšie.
Zaujímavé je tiež, že ženy sú voči tomuto ochoreniu odolnejšie. Muži môžu ochorieť ešte pred tridsiatym rokom života, zatiaľ čo u žien sa tento problém prejaví až v menopauze, a to v menšom rozsahu ako u mužov. Vysvetlenie možno hľadať v skutočnosti, že ženy sa nedostatku kyslíka prispôsobia lepšie, najmä vďaka tomu, že musia prežiť tehotenstvo.
Rozdiely v metabolizme
Vysvetlenie však môže byť zložitejšie. Jedným z tých vedcov, ktorí zastávajú tento názor, je Charles Fulco z amerického vojenského výskumného inštitútu environmentálnej medicíny v Massachusetts. V experimentoch s ľuďmi žijúcimi na úrovni morskej hladiny zistil, že ženské svaly sú asi dvakrát odolnejšie ako mužské.
Porovnaním pomeru mužskej a ženskej svalovej hmoty voči ich hmotnosti zistil, že ženy môžu vykonávať cviky dvakrát tak dlho ako muži. Navyše, ženy si túto schopnosť udržiavajú aj vo väčších výškach, zatiaľ čo mužská schopnosť postupne klesá. Fulco si myslí, že problém je na bunkovej úrovni -- ženy podľa neho dokážu dopĺňať svoje zásoby energie rýchlejšie ako muži, a tak poskytujú svalom lepšiu možnosť na sťahovanie.
Viac dôkazov, že sa ženský metabolizmus líši od mužského, prinášajú štúdie Barryho Brauna z massachusettskej univerzity, ktorá sa zoberá potravou, "spálenou" počas cvičenia. Podľa neho, ak chceme, aby naše telá so stúpajúcou výškou nestrácali silu, odporúča konzumovať najmä karbohydráty. Toto zistenie nie je ničím nové. Zaujímavé však je, že to platí len pre mužov. Ženský metabolizmus je prispôsobivejší a dáva im väčšiu šancu na prispôsobenie sa vysokohorskému prostrediu.
Medicína ako prekážka
Kým však vedci riešia záhady ľudskej adaptability, výskum v horských oblastiach naráža na nové (nielen politické) prekážky. I keď vedci ešte len začali svoje výskumy, evolučný proces sa možno chýli k svojmu koncu. S riadnou dávkou cynizmu by sa dalo povedať, že výdobytky modernej medicínskej technológie narúšajú proces prirodzeného výberu, ktorý v minulosti eliminoval tých, ktorí neboli schopní prispôsobiť sa životu v horách. "Evolúciu, o ktorej hovoríme dnes, nemožno nájsť nikde, kde existujú jednotky intenzívnej starostlivosti," hovorí jedna z vedkýň. Takéto technológie sú síce ešte príliš vzdialené od úpätí Mount Everestu, ale blížia sa k nemu míľovými krokmi.
Zdravie automaticky neznamená aj odolnosť
Akútna horská choroba postihuje viac ako polovicu ľudí z nížin, keď sa ocitnú viac ako niekoľko hodín vo výške nad 3 500 metrov nad morom. Zaujímavé je, že takmer neexistuje rozdiel v tom, či ste horolezec, ktorý pokoril mnoho himalájskych vrchov alebo domased, ktorý z domu vychádza len keď musí. Fyzická odolnosť človeka nemá na náchylnosť človeka na takúto chorobu takmer žiaden vplyv.Táto choroba je zvláštna tiež tým, že jedna návšteva v tejto výške pre vás nemusí byť problém, ale pri ďalšej môžete dostať veľké bolesti hlavy, stratíte orientáciu alebo upadnete do letargie.
To, čo spôsobuje túto chorobu, je nedostatok kyslíka v krvi -- hypoxia. Ľudské telo sa s týmto problémom pokúša vyrovnať tak, že zvýši činnosť srdca a pľúc. Zvýšený obeh krvi však môže byť kontraproduktívny, pretože vo vysokej nadmorskej výške pľúca nemajú dostatok času na okysličenie krvi.
Jeden vedec dokonca tvrdí, že čím ste vytrénovanejší, tým máte väčšiu šancu, že dostanete túto chorobu. Je to preto, že títo ľudia zvyknú mať väčšie svalstvo, ktoré vyžaduje viac kyslíka. To vedie k vážnejšej hypoxii a väčšiemu úsiliu kompenzovať tento nedostatok.