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Wie Sherpas übermenschliche Energieeffizienz entwickelt haben

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Sherpas haben entwickelt, um den übermenschlichen Bergsteigern zu stehen, extrem leistungsfähig am Produzieren der Energie, um ihre Körper anzutreiben, selbst wenn Sauerstoff knapp ist, vorschlägt die neue Forschung, die in den Verfahren der National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht wird.

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Die Ergebnisse konnten Wissenschaftlern helfen, neue Weisen der Behandlung von Hypoxie - Sauerstoffmangel - bei Patienten zu entwickeln. Ein signifikanter Anteil Patienten lebensbedrohenden Hypoxie der Erfahrung der Intensivstationen (ICUs) in der möglicherweise, eine Komplikation verbunden mit Bedingungen von Blutung zu Sepsis.

Wenn Sauerstoff knapp ist, wird der Körper gezwungen, schwerer zu arbeiten, um zu garantieren, dass das Gehirn und die Muskeln genug dieses essenziellen Nährstoffs empfangen. Eine der am allgemeinsten beobachteten Weisen, die der Körper vom Aus:gleichen eines Sauerstoffmangels hat, ist, mehr rote Blutkörperchen zu produzieren, die für das Tragen des Bluts um den Körper zu unseren Organen verantwortlich sind. Dieses macht das Blut dick, jedoch also fließt es langsam und ist wahrscheinlicher, Blutgefäße oben zu verstopfen.

Bergsteiger werden häufig niedrigen Ständen des Sauerstoffes, besonders an den großen Höhen ausgesetzt. Deshalb müssen sie Zeit während der langen Aufstiege häufig nehmen, sich zu ihren Umgebungen zu akklimatisieren und dem Körper genügend Zeit geben, sich anzupassen und Höhenkrankheit zu verhindern. Darüber hinaus nehmen möglicherweise sie Sauerstoffversorgungen, um die dünne Luft zu ergänzen.

Wissenschaftler haben eine Zeitlang gewusst, dass Leute verschiedene Antworten zu den großen Höhen haben. Während die meisten Bergsteiger zusätzlichen Sauerstoff fordern, Mount Everest einzustufen, dessen Spitze 8,848m über Meeresspiegel ist, haben eine Handvoll Bergsteiger erreicht, so außen zu tun. Höchst bemerkenswert sind Sherpas, eine Ethnie von den Gebirgsregionen von Nepal, in der Lage, an der großen Höhe ohne offensichtliche Konsequenzen zu ihrer Gesundheit zu leben - infolgedessen, dienen viele, als die Führer, um Expeditionen im Himalaja zu stützen und zwei Sherpas bekannt, den Gipfel von Everest unglaubliche 21 Zeiten erreicht zu haben.

Vorhergehende Studien haben Unterschiede zwischen Sherpas und Leuten vorgeschlagen, die in den nicht-en-hoh Höhenbereichen leben, zusammen bekannt als ‚lowlanders‘, einschließlich weniger rote Blutkörperchen in Sherpas auf Höhe, aber höheren Niveaus des Stickstoffmonoxids, eine Chemikalie, die Blutgefäße erschließen und das Blutfließen halten.

Vor zwischen Beweis schlägt, dass die ersten Menschen auf der tibetanischen Hochebene herum 30.000 Jahren anwesend waren, wenn die ersten dauerhaften Siedler 6,000-9,000 Jahren erscheinen, vor vor. Dieses erwägt die Möglichkeit, dass sie entwickelt haben, um sich der extremen Umwelt anzupassen. Dieses wird durch neue DNA-Studien gestützt, die klare genetische Unterschiede zwischen Sherpa und tibetanischen Bevölkerungen einerseits und lowlanders auf dem anderen gefunden haben. Einige dieser Unterschiede waren in ihrem mitochondrialen DNA - der genetische Code, der Mitochondrien programmiert, die ‚Batterien‘ des Körpers, die unsere Energie erzeugen.

Um die biologischen Unterschiede zwischen dem Sherpas und den lowlanders zu verstehen, folgte ein Forscherteam, das von den Wissenschaftlern an der Universität von Cambridge geführt wurde zwei Gruppen während sie einen allmählichen Aufstieg bis zu niedrigem Lager Everest an einem Aufzug von 5,300m machten.

Die Studie war ein Teil von Xtreme Everest, ein Projekt, das darauf abzielt, Ergebnisse für Leute zu verbessern, die kritisch krank werden, indem sie verstehen, wie man unsere Körper auf die extreme Höhe auf dem höchsten Berg der Welt reagiert. Dieses Jahr markiert 10 Jahre seit der ersten Expedition der Gruppe zu Everest.

Die lowlanders, die Gruppe 10 Forscher enthielt, wählten vor, um das Labor niedrigen Lagers Everest, in dem die mitochondrischen Studien von James Horscroft und von Aleks Kotwica durchgeführt wurden, zwei Doktorstudenten an der Universität von Cambridge laufen zu lassen. Sie nahmen Proben, einschließlich Blut und Muskelbiopsien, in London, um ein Grundlinienmaß zu geben, andererseits, als sie zuerst zu niedrigem Lager und einem dritten Mal nach zwei Monaten im niedrigen Lager kamen. Diese Proben wurden mit denen verglichen, die von 15 Sherpas, alle von genommen wurden, wem lebten in den verhältnismäßig tief liegenden Bereichen, eher als seiend die Bergsteiger der großen Höhe ‚der Auslese‘. Die des Sherpas Grundlinienmaße wurden in Kathmandu, Nepal genommen.

Die Forscher fanden, dass sogar an der Grundlinie, die des Sherpas Mitochondrien an der Anwendung des Sauerstoffes, um Atp zu produzieren leistungsfähiger waren, die Energie, die unsere Körper antreibt.

Wie von den genetischen Unterschieden vorausgesagt, fanden sie auch untergeordnete der fetten Oxidation im Sherpas. Muskeln haben zwei Möglichkeiten, Energie - vom Zucker, wie Glukose oder von brennendem Fett (fette Oxidation) zu erhalten. Die Mehrheit der Zeit erhalten wir unsere Energie von der letzten Quelle; jedoch ist dieses, so zuzeiten des körperlichen Druckes, wie ineffizient, beim Trainieren, wir nehmen unsere Energie vom Zucker. Die niedrigen Stände der fetten Oxidation schlagen wieder vor, dass das Sherpas an der Erzeugung von Energie leistungsfähiger sind.

Die Maße genommen an der Höhe selten geändert vom Grundlinienmaß im Sherpas, vorschlagend, dass sie mit solchen Unterschieden geboren waren. Jedoch für lowlanders, neigten Maße, nach der Zeit zu ändern, die an der Höhe verbracht wurde und vorschlugen, dass ihre Körper akklimatisierend und anfangend waren, des Sherpas nachzuahmen.

Einer der wesentlichen Unterschiede war jedoch in den Phosphokreatinniveaus. Phosphokreatin ist eine Energiereserve, die als ein Puffer auftritt, um Muskeln zu helfen Vertrag abzuschließen, wenn kein Atp anwesend ist. In den lowlanders nach zwei Monaten an der großen Höhe, stoßen Phosphokreatinniveaus, während in der Zunahme Sherpas-Niveaus wirklich zusammen.

Darüber hinaus fand das Team dass, während Niveaus von freien Radikalen, an der großen Höhe schnell mindestens zuerst sich zu erhöhen, Niveaus in Sherpas sehr niedrig sind. Freie Radikale sind die Moleküle, die durch einen Sauerstoffmangel hergestellt werden, der zu den Zellen und zum Gewebe möglicherweise zerstörend sein kann.

„Sherpas haben die Jahrtausende aufgewendet, die an den großen Höhen leben, also sollte es nicht überraschend sein, dass sie sich angepasst haben, um an der Anwendung des Sauerstoffes und an der Erzeugung von Energie leistungsfähiger zu werden,“ sagt Dr. Andrew Murray von der Universität von Cambridge, der ältere Autor der Studie. „Wenn die von uns aus niedrig-Lügenländern Zeit an der großen Höhe verbringen, passen sich unsere Körper gewissermassen an, um mehr ‚Sherpa ähnliches“ zu werden, aber wir sind kein Match für ihre Leistungsfähigkeit.“

Das Team sagen, dass die Ergebnisse wertvolle Einblicke zur Verfügung stellen konnten, um zu erklären warum einige Leute, die in Notsituationen unter dem Hypoxieleiden Fahrpreise, der dass andere viel schlechter ist.

„Obgleich Sauerstoffmangel möglicherweise als betriebliche Unfallgefährdung für Bergsteiger angesehen würde, für Leute in den Intensivstationen, die sie lebensbedrohend sein kann,“ erklärt Professor Mike Grocott, Stuhl von Xtreme Everest von der Universität von Southampton. „Ein in fünf Leuten, die zur Intensivpflege in Großbritannien sterben zugelassen werden jedes Jahr und sogar die, die überleben, gewännen möglicherweise nie ihre vorhergehende Lebensqualität wieder.

„, indem wir verstehen, wie Sherpas in der Lage sind, mit niedrigen Ständen des Sauerstoffes zu überleben, können wir Anhaltspunkte erhalten, um uns zu helfen, die am größten Risiko in ICUs zu identifizieren und die Entwicklung über bessere Behandlungen zu informieren, um in ihrer Wiederaufnahme zu helfen.“

Der 10. Jahrestag der ursprünglichen Expedition Caudwell Xtreme Everest wird diesen Monat durch eine Konferenz an der königlichen Gesellschaft von Medizin und ein Ereignis, das zur Öffentlichkeit am Abend vom 23. Mai am Royal Geographical Society offen ist, das eine Feier von sechs Jahrzehnten von Medizin auf Everest betitelt wird markiert.