Здесь мы подходим еще раз к важнейшему пункту адаптации к высоте. Приспосабливаться надо медленно, в несколько этапов, а не так, как при моем восхождении на Блауайс. Вот практические показатели, которые каждый может наблюдать без всяких вспомогательных средств и которые говорят об успешной адаптации к большой высоте: частота пульса, измеренная в покое утром перед восхождением, возвращается на высоте к своему исходному значению; нагрузка вызывает углубление дыхания; сон периодически прерывается, так как возрастает частота мочеиспусканий, особенно ночью, – это явление называют высотным диурезом.
Если же, например, частота утреннего пульса в покое больше, чем на 20 % выше, чем его частота в низине, то это говорит о том, что человек все еще находится в критической фазе приспособления и должен пока оставаться на достигнутой высоте. Если частота пульса позже возвращается к исходной «равнинной» величине, то это означает, что процесс акклиматизации успешно завершен. Если нет никаких других нарушений, то человек может продолжить восхождение. При этом, как известно из практического опыта, в последующие дни высота, комфортная для сна, оказывается меньше, чем высота дневной адаптации. Таким образом, днем надо восходить на очередную высоту, а на ночевку надо спускаться ниже. На следующий день надо взойти до более высокой отметки, а вечером спуститься несколько ниже.
Подводя итог, можно сказать, что адаптация к высоте зависит от скорости восхождения, высоты комфортного сна, абсолютной достигнутой высоты и общего состояния здоровья, но не зависит – и это страшно удивило меня при восхождении к Шертенальму – от выносливости. Сегодня я знаю, что и марафонские бегуны экстракласса при несоблюдении этого правила остановок заболевают высотной болезнью. При этом, по моему мнению, понятие «высотная болезнь» в отношении высот до 5300 м вводит в заблуждение. В этом случае речь идет не о болезни, а о неправильном поведении: слишком быстро, слишком высоко, слишком тяжелый рюкзак, отсутствие внимания к голосу собственного организма и непонимание того, что ему надо дать время на адаптацию. На высоте более 5300 м, как уже упоминалось, акклиматизация невозможна, независимо от того, как долго и гладко протекал до этого процесс адаптации.
Такие высоты – удел пассионарных альпинистов, фанатичных горных туристов или жителей высокогорья, таких как тибетцы в Гималаях или кечуа и аймара в Южноамериканских Андах. На последних мы остановимся более подробно, поскольку эти группы населения, как показали проведенные исследования, в разное время поселились в высокогорных регионах нашей планеты. Это позволяет с эволюционной точки зрения рассмотреть различные стратегии адаптации и временных параметрах, которые для нее необходимы. Так, в 2019 году китайские ученые в сотрудничестве с исследователями из Института эволюционной антропологии имени Макса Планка в Лейпциге проанализировали строение нижней челюсти древнего гоминида из Сяхе в Тибете. Благодаря генетическому анализу ученые смогли установить, что эта челюсть принадлежала члену популяции, близкородственной сибирским денисовцам, которые были до тех пор известны только по раскопкам в Денисовой пещере в Сибири. Эта находка отчетливо указывает на то, что заселение высокогорных областей Тибета происходило по меньшей мере уже 160 000 лет назад. До тех пор палеоантропологи считали, что это произошло на 130 000 лет позже. Если сегодня сравнить тибетцев с людьми, живущими на уровне моря, то первое, что бросается в глаза, – это более высокая концентрация гемоглобина в крови. Этого и следовало ожидать, потому что гемоглобин в эритроцитах служит для транспорта кислорода в крови. Если имеет место недостаток кислорода, то гемоглобин образуется в большем количестве. Однако, если сравнить тибетцев и жителей высокогорных районов Анд, то выясняется, что значения содержания гемоглобина в крови кечуа и аймара значительно выше, чем у тибетцев. Как это сочетается с тем, что кечуа и аймара заселили высокогорье приблизительно 15 000 лет назад, то есть намного позже, чем тибетцы? Может быть, жители гор Южной Америки за короткое время лучше приспособились к высоте? Или высокая концентрация гемоглобина не становится решающим фактором связывания и транспорта кислорода?
Какими могут быть отрицательные стороны у повышенного содержания гемоглобина в крови? Можно, например, вспомнить о том, что высокая концентрация гемоглобина негативно сказывается на текучести крови. Она становится слишком вязкой. Это приводит к повышению нагрузки на сердечно-сосудистую систему, которой приходится прокачивать по организму вязкую, как сироп, жидкость, а кроме того, вязкая кровь предрасполагает к образованию сгустков в кровеносных сосудах. Таким образом, существует физиологический предел более высокой способности связывания и транспорта кислорода за счет увеличения числа эритроцитов. Действительно, среди жителей высокогорья Южной Америки часто встречается болезнь Монжа, хроническая горная болезнь, которая обусловлена чрезмерным повышением числа эритроцитов и концентрации гемоглобина и проявляется нарушением свертывания крови. С эволюционной точки зрения более удачная адаптация заключается в повышении концентрации гемоглобина, но не чрезмерном. Кечуа и аймара, таким образом, представляют промежуточной стадией адаптации.
Другие приспособительные признаки можно увидеть на интересном примере тибетцев. Некоторые изменения касаются дыхания и обмена фолиевой кислоты. В отличие от кечуа и аймара, тибетцы реагируют на недостаток кислорода более форсированным и глубоким дыханием. У них сильно выражен феномен, называемый гипоксическим вентиляционным ответом. Кроме того, тибетцы располагают генетическими механизмами, которые позволяют задерживать в организме фолиевую кислоту и тем самым повышать доступность этого витамина. Фолиевая кислота – это незаменимый витамин, участвующий в росте и делении клеток. В таких органах, как костный мозг, происходит быстрое деление клеток, и они особенно сильно нуждаются в доступной фолиевой кислоте. Так как вследствие недостатка кислорода на большой высоте происходит стимуляция кроветворения, а фолиевая кислота быстрее распадается под влиянием ультрафиолетового излучения и оба эти фактора присутствуют на Тибетском плато, то можно считать, что приспособления, повышающие доступность этого витамина в организме, имеют очень важное значение и смысл.
Однако адаптацию можно продемонстрировать не только на экстремальных высотах. Такие изменения происходят уже на умеренных высотах, что было доказано в нескольких исследованиях. Умеренными считаются высоты до 2500 м. Ежегодно их по разным причинам посещают миллионы человек всех возрастов, причем часть из них страдает явными заболеваниями сердечно-сосудистой системы, органов дыхания и обмена веществ. Здесь возникает вопрос на основании того, что мы теперь знаем: насколько это полезно для здоровья? Как это ни удивительно, в специальной литературе почти нет данных на эту тему. Вместе с Эгоном Хумпелером из Брегенца, старейшим специалистом в области исследования влияния умеренных высот на организм человека, и Вольфгангом Шоберсбергером из Университета Инсбрука, с которым меня уже связывали совместные исследования в Андах и Альпах, мы в девяностые годы пришли к выводу о необходимости проведения широкомасштабных исследований на эту тему, так как помимо научного аспекта есть и аспект экономический: альпийский регион ежегодно посещают миллионы туристов. В конце концов, дело ограничилось двумя исследованиями, так как невозможно сразу дать исчерпывающий ответ на все открытые вопросы. Оба этих исследования остаются самыми масштабными из всех, посвященных воздействию умеренных высот на организм человека.
Austrian Moderate Altitude Study (Австрийское исследование умеренных высот, AMAS) получило финансовую поддержку в несколько миллионов шиллингов от Министерства экономики Австрии и ряда туристических компаний и ставит целью изучить, как влияет на здоровье отпуск, проведенный на умеренных высотах, в сравнении с отдыхом в долинах. Ключевые вопросы, которыми мы задавались: какому гостю можно рекомендовать активный отдых в горах? Сколько должен длиться такой отпуск? Какой должна быть деятельность с точки зрения пользы для здоровья? Кому следует воздержаться от проведения отпуска в горах?
Летом 1998 года после нескольких лет подготовки наконец настало время первого исследования. Нас было уже не трое, а почти два десятка ученых, преимущественно врачей и спортивных физиологов из Австрии и Германии, которые вместе со своими коллективами приняли участие в работе. Два года спустя последовало еще одно исследование. Финальная встреча с участием всех коллективов началась утром 11 ноября 2000 года в университетской клинике Инсбрука. Около девяти часов у многих коллег зажужжали пейджеры экстренного вызова. Что произошло? За несколько минут до этого в Капруне произошла самая страшная авария в истории горных железных дорог – пожар, унесший жизни 155 человек. Мы прервали заседание, определили новые сроки обсуждения и в следующие месяцы активно обменивались полученными данными, а весной 2003 года смогли опубликовать первые результаты.
Испытуемые, отобранные для исследования, страдали избыточным весом, нарушениями в обмене глюкозы и липидов, а также артериальной гипертонией. Эти заболевания широко распространены среди лиц среднего возраста в промышленно развитых странах, и это становится все более важной медико-политической проблемой. Медики объединяют все перечисленные заболевания термином метаболический синдром. Именно такой состав был также определен исследовательским коллективом, так как эта группа людей составляет большинство платежеспособных туристов как летом, так и зимой. Первое исследование было проведено в Лехе при участии 22 человек в возрасте от 35 до 65 лет со средним индексом массы тела 31,7 (ИМТ = вес тела, деленный на квадрат роста в метрах). Сначала предварительные исследования проводились в Инсбруке, а потом в течение трехнедельного отпуска, в Оберлехе на Альберге (1700 м над уровнем моря), участники исследования совершали по 4–5 пеших прогулок в неделю под надзором и в сопровождении врачей. Каждая такая прогулка продолжалась от трех до пяти часов.