По мнению некоторых ученых, люди рождены для дайвинга, и этот факт помогает нам процветать на больших высотах.
С тех пор, как я прочитал книгу Джеймса Нестора Deep в 2014 году, я был очарован невероятными подвигами фридайверов. Погружение на 335 футов ниже поверхности океана и возвращение на одно дыхание или просто задержка дыхания на 11 минут и 35 секунд явно требует особого набора навыков и навыков.
Но до недавнего выступления на конференции я никогда не задумывался о том, могут ли те же характеристики быть полезными в других условиях, где не хватает кислорода, например, в разреженном воздухе во время высокогорных походов и альпинизма. На конференции «Медицина в крайностях» в Амстердаме в прошлом месяце Эрика Шагатай из Университета Средней Швеции выступила с презентацией, в которой подведены итоги более чем двух десятилетий исследований в области фридайвинга. Поворот, который привлек мое внимание: понимание того, что делает хорошего фридайвера, может быть полезно для прогнозирования и, возможно, даже для смягчения высотной болезни.
Первоначальный исследовательский интерес Шагатай заключался в том, что она называет «профессиональными» фридайверами, в отличие от рекреационных или соревновательных фридайверов. Это люди, которые ныряют за рыбой и моллюсками, как и их предки на протяжении бесчисленных поколений: например, ныряльщики за жемчугом Ама в Японии и рыболовы-натуралисты Баджау на Филиппинах и в Малайзии. Последняя группа совершает многократные погружения на глубину около 50 футов, а иногда и на глубину до 130 футов, с такими короткими периодами восстановления, что они проводят около 60 процентов своего времени под водой. В течение девятичасового рабочего дня они могут проводить под водой до пяти часов, не дыша.
У этих дайверов, как установили Шагатай и другие, есть три общие характеристики с успешными конкурентоспособными фридайверами, которые принимают участие в соревнованиях по всему миру, санкционированных AIDA, международным авторитетом в области фридайвинга:
- Большие легкие: В одном исследовании 14 фридайверов-чемпионов мира жизненная емкость легких - максимальное количество воздуха, которое вы можете выбросить из легких - коррелировала с их результатами на соревнованиях. У трех лучших дайверов в группе средняя жизненная емкость легких составляла 7,9 литра, а у трех худших - всего 6,7 литра. И дело не только в генетике: Шагатай обнаружил, что 11-недельная программа растяжки увеличила объем легких почти на пол-литра.
-
Много красных кровяных телец: У дайверов, как правило, выше уровень гемоглобина, компонента красных кровяных телец, переносящего кислород. Вероятно, это прямой результат их ныряния. Даже если вы просто сделаете серию из 15 задержек дыхания, через час у вас будет всплеск естественного ЭПО, который вызовет образование красных кровяных телец.
Но есть более прямой и незамедлительный способ повысить количество эритроцитов: сжать селезенку, которая может хранить около 300 миллилитров концентрированных эритроцитов. Тюлени, которые являются одними из самых впечатляющих ныряльщиков в животном мире, на самом деле хранят около половины своих красных кровяных телец в селезенках, поэтому они не тратят энергию на перекачивание лишней крови, когда она не нужна. Когда вы задерживаете дыхание (или даже просто выполняете тяжелую тренировку), ваша селезенка сокращается и отправляет в кровоток дополнительную богатую кислородом кровь. Неудивительно, что размер селезенки коррелирует с эффективностью фридайвинга.
- Надежный «отклик млекопитающих на дайвинг»: Когда вы задерживаете дыхание, частота пульса снижается в среднем примерно на 10 процентов. Погрузите лицо в воду, и оно опустится примерно на 20 процентов. Ваши периферические кровеносные сосуды также будут сужаться, отводя драгоценный кислород в мозг и сердце. Вместе эти рефлексы сохранения кислорода известны как реакция млекопитающих при нырянии, и, опять же, сила этой реакции коррелирует с результатами соревновательных погружений.
Эти три фактора помогут вам справиться с полной остановкой дыхания на несколько минут. Имеют ли они какое-либо отношение к продолжительному воздействию небольшого количества кислорода, как вы испытываете в горах? Это то, что Шагатай и ее коллеги изучали в серии исследований с участием шерпов, треккеров и покорителей Эвереста в Непале.
В исследовании, опубликованном в прошлом году, они последовали за 18 треккерами в базовый лагерь Эвереста на высоте 17 500 футов (5 360 метров). Конечно, у треккеров с самыми большими легкими, самой большой селезенкой и самым большим снижением частоты сердечных сокращений во время задержки дыхания меньше всего развивались симптомы острой горной болезни.
Размер селезенки - не единственное, что имеет значение - ее преимущества зависят от сильного сдавливающего ответа, при котором все эритроциты выводятся наружу. В ходе исследования восьми покорителей Эвереста в 2014 году они обнаружили, что три повторных задержки дыхания перед восхождением вызвали сжатие объема селезенки в среднем с 213 миллилитров до 184 миллилитров. После подъема те же три задержки дыхания заставили селезенку сжаться до 132 миллилитров. Продолжительное пребывание на высоте усилило реакцию селезенки на ныряние. Фактически, есть также свидетельства того, что простой выход на умеренную высоту вызовет устойчивое умеренное сокращение селезенки, поскольку ваше тело изо всех сил пытается справиться с бедным кислородом воздухом.
Некоторые из этих адаптаций явно генетические. И у шерпов, и у фридайверов баджау селезенка больше, чем у других близкородственных популяций, вероятно, благодаря поколениям, проведенным либо высоко в горах, либо под водой. Но Шагатай не верит, что все это генетическое. В конце концов, у шерпа, который больше не живет на высоте, селезенка больше, чем у непальских низин, но не такая большая, как у шерпа, все еще живущего на высоте. Она считает, что наряду с другими качествами, такими как рефлекс ныряния, это то, что улучшается с тренировками.
Что можно сделать с этой информацией на практике? Вот некоторые данные исследования базового лагеря Эвереста, показывающие процентное снижение частоты сердечных сокращений во время одноминутной задержки дыхания. Участники разделены на три группы на основании результатов их опросника Lake Louise (LLQ), который является показателем острой горной болезни во время похода. У тех, у кого самые высокие показатели - другими словами, у самых больных - почти не наблюдается снижения частоты сердечных сокращений; те, у кого самые низкие оценки, в среднем на 18 процентов ниже:
Чтобы проверить собственное снижение частоты пульса во время одноминутной задержки дыхания, вам понадобится соответствующий датчик частоты пульса, поскольку соответствующая точка данных - это наименьшая мгновенная частота, которую вы достигаете к концу минуты. Это всего лишь один из многих факторов, но он может дать вам некоторое представление о том, есть ли у вас высотная болезнь во время похода, что может помочь принять ваше решение о том, насколько агрессивен маршрут следования или хотите ли вы принимать диамокс в профилактических целях.. (Это конкретное исследование было проведено в Катманду на высоте 4 800 футов, поэтому вполне возможно, что прогнозы будут другими на уровне моря - для будущих исследований.)
Еще более интригующим является то, что вы можете тренировать эти реакции. Например, в исследовании 2013 года Шагатай и ее коллеги обнаружили, что две недели из 10 максимальных задержек дыхания в день усиливают реакцию на погружение, вызывая более быстрое и более выраженное снижение частоты сердечных сокращений. Следующий шаг: выяснить, будет ли этот тип улучшения иметь какое-либо практическое значение для треккеров.
Для меня более важным выводом является мысль о том, что фридайвинг - не такое безумное и неестественное времяпрепровождение, как я первоначально думал, когда впервые прочитал Deep. Рефлекс ныряния у млекопитающих берет свое начало еще в нашей эволюционной истории - это то, что Пер Шоландер, один из первых ученых, изучавших его, назвал «главным переключателем жизни». И если Шагатай права, то схема, которая позволяет нам погружаться вглубь, также позволяет нам добраться до вершины Эвереста, потому что, по ее словам, мы были рождены, чтобы нырять.