อึดอย่างไรเมื่อออกซิเจน...แทบเป็นศูนย์

[designbydx]

อึดอย่างไรเมื่อออกซิเจน...แทบเป็นศูนย์

คัดลอกมาจาก นิตยสาร Update ฉบับที่ 310 สิงหาคม 2556
แปลและเรียบเรียงจากOut of thin air, NewScientist, 15 June, 2013

60 ปีหลังที่ เอ็ดมัน ฮิลลารี และ เทนซิง นอร์เกย์ ได้เป็นบุคคลคู่แรกที่ไปเหยียบยอดเขาเอเวอเรสต์ จุดสูงสุดยอดของโลกแห่งนั้นก็พลัน
กลายเป็นสถานที่แห่งความพลุกพล่านวุ่นวาย โดยเฉพาะในช่วงที่มีสภาพอากาศดีๆ ตั้งแต่กลางเดือนถึงปลายเดือนพฤษภาคม ไหล่เขา
ส่วนบนจะคลาคล่ำไปด้วยนักปีนเขาหลายร้อยคน ด้วยความที่ทุกอย่างก้าวหาดูได้จากการเป็นวีดีทิศน์ผ่านโปรแกรมสื่อแลกเปลี่ยนออนไลด์
Youtube จึงอาจมีคนหลงคิดไปว่า มันคงไม่หลงเหลืออะไรให้ค้นหาอีกต่อไปแล้วบนหลังคาโลกแห่งนั้น แต่นั่นเป็นความคิดที่ผิด

คณะทำงานจากศูนย์การแพทย์สำหรับพื้นที่สูง ห้วงอวกาศและสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย(Center for Altitude Space and Extreme Environment
Medicine หรือ CASE) ประจำมหาวิทยาลัยคอลเลจลอนดอน ใช้เวลาหลายสัปดาห์ปักหลักอยู่บนยอดเขาเอเวอเรสต์เพื่อศึกษานักเดินป่า
นักไต่เขา และชาวเขาเผ่าเชอร์ปาหลายร้อยคน สิ่งที่พวกเขาค้นพบจากการทำงานในครั้งนั้นรวมถึงการค้นพบในครั้งอื่นๆ ของคณะทำงาน
อื่นมีผลเปลี่ยนแปลงความเข้าใจของเราในเรื่องการปรับตัวของร่ายกายเมื่ออยู่ในพื้นที่สูงได้ในระดับรากฐานเลยทีเดียว โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องเผชิญกับ
ระดับออกซิเจนต่ำๆ ในที่ดังกล่าว

[designbydx]

อย่าเพิ่งเข้าใจไปว่าการปฏิวัติความเข้าใจครั้งสำคัญนี้จะมีผลต่อคนไม่กี่กลุ่มทั่วโลกเท่านั้น ใครก็ตามที่เป็นโรคโลหิตจาง หัวใจล้ม และโรคภัยไข้เจ็บอื่นๆ สารพัดอีกเป็นขบวนล้วนมีสิทธิ์เผชิญภาวะออกซิเจนต่ำได้ทั้งสิ้น ในประเทศอังกฤษนั้น หนึ่งในห้าของประชากรมีโอกาสได้เข้าไปนอนหมดสภาพอยู่ในหน่วยอภิบาลผู้ป่วยหนัก หรือที่เรียกกันว่าห้องไอซียู ไม่ช่วงใดก็ช่วงหนึ่งของชีวิต โดยปัญหาพื้นฐานที่เหมือนๆ กันของผู้ป่วยเหล่านี้คือ ภาวะขาดออกซิเจน ที่รู้จักกันในนาม "ภาวะเลือดพร่องออกซิเจน(hypoxia)" ซึ่งก็ทำเอาแพทย์หัวหมุนไปตามๆ กันกับการแก้ปัญหาที่ตามมา ดังนั้น เป็นไปได้ไหมว่า การปรับตัวของผู้คนที่วิวัฒนาการตัวเองมาจนอยู่อาศัยในสภาวะนั้นได้จะบอกวิธีการรักษาแบบใหม่ๆ ให้กับเรา?

นับตั้งแต่ พ.ศ.2496เป็นต้นมา งานวิจัยที่เกิดขึ้นมากมายได้ช่วยเจาะลึกให้เราเข้าใจมากขึ้นว่า มนุษย์ปรับตัวใช้ชีวิตอยู่บนภูเขาสูงได้อย่างไร และจะเกิดปัญหาอะไรบ้าง ยิ่งสูงขึ้นก็ยิ่งมีออกซิเจนในบรรยากาศน้อยลง ที่เมืองลา รินคอนาดา ในประเทศเปรู ที่บ่อยครั้งถูกกล่าวถึงในฐานะเมืองที่ตั้งอยู่สูงที่สุดในโลกคือ 5,100 เมตร รทก. ซึ่งมีปริมาณออกซิเจนอยู่เพียงครึ่งหนึ่งของประมาณที่ระดับน้ำทะเล ส่วนที่ยอดเขาเอเวอเรสต์ซึ่งอยู่เหนือระดับน้ำทะเล 8,878 เมตร นั้น มีออกซิเจนเพียงหนึ่งในสามของที่ระดับน้ำทะเลเท่านั้นเอง

ร่ายกายของเราจะรู้สึกถึงผลกระทบตรงนี้เร็วมาก อันดับแรกคือ ร่ายกายจะต้องรวบรวมพลังมหาศาลในการเคลื่อนไหวไปมาบนพื้นที่สูง โดยจะมีความรู้สึกเหมือนกำลังก้าวเดินไปอย่างหนึบหน่วงขณะทั้งตัวจมมิดอยู่ในน้ำเชื่อมและมีเพียงหลอดดูดน้ำหนึ่งก้านเป็นเครื่องช่วยหายใจ เพื่อเป็นการชดเชยปริมาณออกซิเจนที่ขาดหายไป เราจะต้องหายใจถึ่ขึ้น ลึกขึ้น อันเป็นปรากกฏการณ์ทางกายที่เรียกว่า "การตอบสนองการหายใจในภาวะพร่องออกซิเจน" อัตราการเต้นหัวใจและชีพจรจะเพ่ิมขึ้นจนอาจก่อนให้เกิดความเจ็บป่วยถึงชีวิต ดังที่รู้จักกันดีก็ได้แก่ ภาวะปอดและสมองบวมน้ำ ทั้งนี้ก็เนื่องจากการที่ของเหลวรั่วออกจากเซลล์เข้าไปอยู่ในโพรงและช่องว่างต่างๆ ในปอดและสมอง

แต่คนเราจะค่อยๆ มีการปรับตัวเข้าหาภาวะพร่องออกซิเจนอย่างช้าๆ โดยร่างกายเราจะเพิ่มการผลิตเม็ดเลือดแดงฮีโมโกลบิน ซึ่งเป็นสารโปรตรีนที่ทำหน้าที่ลำเลียงออกซิเจนไปตามกระแสเลือดเพื่อส่งให้กับเซลลต์ต่างๆ ที่จะนำออกซิเจนเข้าสู่กระบวนการผลิตพลังงานอีกที วิธีนี้เองที่ทำให้เซลล์ของร่างกายเราได้รับออกซิเจนมากขึ้น ช่วยลดอัตราการเต้นหัวใจและความดันโลหิต เราจึงหายใจได้ปกติ และทำกิจกรรมกีฬา อาทิ ปีนเขาได้

อย่างน้อยนั้นก็เป็นคำอธิบายซึ่งเป็นที่ยอมรับจากผุ้เชี่ยวชาญทั่วไป แต่ ฮิวจ์ มอนต์โกเมอรี สมาขิกคนหนึ่งในคณะทำงาน CASE และเป็นผู้อำนวยการของสถาบันสุขภาพและสมรรถภาพของมนุษย์ประจำมหาวิทยาลัยคอลเลจลอนดอล เริ่มตั้งคำถามว่า การเพิ่มเฮโมโกลบินเป็นหนทางที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการรับมือภาวะขาดออกซิเจน หรือเป็นเพียงการตอบสนองร่างกายพึงจะทำได้เท่านั้น เขาได้ชี้ประเด็นออกมาว่า ปฏิกิริยาเดียวกันนี้ก็ถูกนำมาใช้ในยามที่ร่ายการเสียเลือด บางที เมื่อใดก็ตามที่ร่างกายจับสัญญาณได้ว่าเลือดพร่องออกซิเจน มันก็จะเริ่มต้นสายโซ่ปฏิบัติการหนึ่งซึ่งแรกเริ่มเดิมทีวิวัฒนาการมาเพื่อรับมือกับการได้รับบาดเจ็บแบบฉับพลัน ความคิดนี้ฟังดูสมเหตุสมผลทีเดียวในมุมของวิวัฒนการ ดูจากการที่บาดเจ็บน่าจะเป็นอันตรายที่เกิดขึ้นเป็นปกติทั่วไปของบรรพบุรุษรุ่นก่อนๆ ของเรา ซึ่งก็คงมีไม่กี่คนหรอกที่เที่ยวปีนป่ายภูเขาเป็นว่าเล่น

มอนต์โกเมอรีกล่าวว่า มีหลายเหตุผลที่เดียวที่บ่งบอกว่า การเพิ่มฮีโมโกลบิลไม่ใช่หดทางที่ดีที่สุดที่จะรับมือกับภาวะขาดออกซิเจน อีกเหตุผลสำคัญคือมันไม่ได้ช่วยปรับปรุงปริมาณออกซิเจนขาเข้าเลย นั่นเป็นเพราะบนที่สูง ก๊าชจะละลายอยู่ในเของเหลวงได้น้อยกว่า นี่เองที่เป็นตัวจำกัดปริมาณออกซิเจนที่จะเข้าสู่เลือดจริงๆ "ไม่ว่าเลือดนั้นจะมีค่าโปรตีนเฮโมโกลบิลสูงสักเพียงใดก็ตาม การเพิ่มมวลเม็ดเลือดแดงไม่ได้หมายความว่า เราจะได้รับปริมาณออกซิเจนเข้าสู่เซลล์มากขึ้น" มอนต์โกเมอรีสำทับ

[designbydx]

วิวัฒนาการเพื่อชีวิตบนที่สูง

ดูเหมือนที่กล่าวมานั้นจะให้ข้อคิดว่า การเพิ่มขึ้นของเฮโมโกลบิลนั้นเป็นเพียงผลข้างเคียงของภาวะขาดออกซิเจน มากกว่าที่จะเป็นวิธีการแก้ปัญหาจึงมีการรวบรวมหลักฐานเพิ่มขึ้นจากผุ้คนที่อาศัยอยู่บริเวณที่ราบสูงทิเบต เมื่อไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา การอพยพถิ่นฐานของชาวฮั่นจากจีนแผ่นดินใหญ่ขึ้นมาที่ราบสูงแห่งนี้ได้กลายมาเป็นแหล่งทดลองตามธรรมชาติ สำหรับการศึกษาในเนื่องความแตกต่างการปรับตัวระหว่างผู้คนบนพื้นที่ต่ำกับประชาชนที่ผ่านวิวัฒนาการมากว่าพันปีในการใช้ชีวิตอยู่บนพื้นที่สูง

ในทศวรรษสุดท้ายของศตวรรษที่ 20 ลอร์นา มัวร์ กับเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยโคโลราโด ทำการศึกษาการตั้งครรภ์และการคลอดลูกบนที่ราบสูงแห่งนั้น พวกเธอพบว่าสตรีชาวฮั่นก็เหมือนกับนักท่องเที่ยวชาวตะวันตกที่ไปเยือนภูเขาเอเวอร์เลสคือ มีการผลิตเฮโมโกลบินเพิ่มขึ้นในระหว่างตั้งครรภ์ อันเป็นเหตุให้พวกเธอมีความเสี่องต่อผลข้างเคียงที่เกิดจากภาวะเลือข้นเหนียว รวมไปถึงภาวะ เส้นโลหิตในสมองแตกและลิ่มเลือดอุดตัน ทั้งนี้ การเพิ่มขื้นของความดันโลหิตยังไปเพิ่มความเสี่ยงต่อภาวะชักในขณะตั้งครรภ์อีกด้วย

นั่นช่างขัดแย้งโดยสิ้นเชิงกับสรีรวิทยาของสตรีมีครรภ์ชาวทิเบตซึ่งไม่ได้มีค่าเฮโมโกลบินในเลือดเพิ่มขึ้น คือยังคงมีระดับใกล้เคียงกับผู้คนที่อาศัยอยู่ ณ ระดับน้ำทะเล ผลที่ได้ก็คือ สตรีชาวทิเบตมีอัตราการเกิดการตายขณะคลอด หรือการคลอดก่อกำหนดน้อยกว่าสตรีจีนชาวฮั่นที่อยู่บนพื้นที่สูงด้วยกัน ทั้งทารกแรกเกิดของสตรีทิเบตยังมี น้ำหนักตัวสูงกว่าอีกด้วย(American Journal of Human Biology, ฉบับที่ 13, หน้า 635)

ที่ลึกลับน่าฉงนก็คือ ชาวทิเบตทุกคนล้วนมีระดับออซิเจนในเลือดต่ำอย่างน่าประหลาดใจ แต่กระนั้นมันก็ยังมีพลังมากพอที่จะบำรุงเลี้ยงร่างกายมีเชื้อเพลิงพลังงานพอที่จะขับเคลื่อนชีวิตไปได้อย่างมีสุขภาพ ดังนั้น ดูตามรูปการณ์ก็น่าจะเป็นว่า ประชากรที่เผชิญหน้ากับภาวะขาดออกซิเจนเป็นปกติในชีวิตประจำวัน กระบวนการทางวิวัฒนาการจะเป็นตัวพาพวกเขาเดินอ้อมความเสี่ยงต่อภาวะเลือดหนืดข้นเป็นซุปไป โดยการหารวิธีอื่นมารับมือกับสภาวะขาดแคลนอากาศหายใจดังกล่าวแทน การค้นพบครั้งนี้ได้รับการสนับสนุนความคิดเห็นโดยงานชิ้นหนึ่งเมื่อเร็วๆ นี้ที่เสนอวิธีคัดเลือกยีนซึ่งทำหน้าที่ควบคุมปริมาณเฮโมโกลบินโดยตรงในชาวทิเบตออกมา ราสมุส เนลเชน ประจำมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เสีย วิทยาเขตเบิร์กลีย์ ร่วมกับคณะวิจัยจากศูนย์วิทยาศาสตร์เพื่อการศึกษาแห่งประเทศจีนซึ่งตั้งอยู่ ณ กรุงปักกิ่ง ช่วยกันเปรียบเทียบรหัสพันธุกรรมดีเอ็นเอของชาวทิเบต 50 คน ซึ่งอาศัยอยู่ตามหมู่บ้านที่ระดับ 4,300 ม. และ 4,600 ม. เหนือน้ำทะเล กับชาวจีนฮั่น 40 คน ซึ่งอาศัยอยู่ในกรุงปักกิ่งที่ระดับ 43 ม. เหนือน้ำทะเล ความแตกต่างที่พบมากที่สุดอยู่ที่ดีเอ็นเอซึ่งอยู่ใกล้ๆกับยีนที่ชื่อ EPAS1 ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมการผลิตเฮโมโกลบินโดยมีค่าความหลากหลายสูงถึงร้อยละ 87 ในชาวทิเบต ในขณะที่กลุ่มชาวจีนฮั่นมีความหลากหลายเพียงร้อยละ 9 เท่านั้นเอง การศึกษาในเวลาต่อมายังพบความแตกต่างในยีน EGLN1 ซึ่งเป็นตังสร้างรหัสให้โปรตีนชนิดหนึ่งที่มีความสำคัญในการควบคุมระดับออกซิเจนในร่างกาย รวมถึงความแต่กต่างในยีน PRARA ซึ่งดูเหมือนว่าจะทำหน้าที่ควบคุมการผลิตเฮโมโกลบินเช่นกัน(Science, ฉบับที่ 329, หน้า 75)

[designbydx]

การแก้ปัญหาวิธีแบบปลาๆ

ประวัติศาสตร์ของการปรับตัวให้เข้ากับสภาวะพร่องออกซิเจนนั้นเก่าแก่ยาวนานกว่าเผ่าพันธุ์มนุษย์เรามากมายนับตั้งแต่ออกซิเจนผุดขึ้นมาในบรรยากาศเมื่อ 2.45 พันล้านปีที่ผ่านมา ปรากฏการณ์ขาดออกซิเจนก็เกิดขึ้นหลายครั้งคราเช่นกัน โดยเฉพาะในมหาสมุทรต่างๆ สิ่งมีชีวิตจำเป็นต้องหาทางรับมือกับออกซิเจนที่ลดปริมาณลง และบางสายพันธุ์ก็ยังดำรงผ่านมันมาได้จนถึงทุกวันนี้

เมื่ออุณหภูมิลดต่ำลง สระน้ำทั้งหลายกลายเป็นผืนน้ำแข็ง ปลาไน(crucian carp) บางส่วนรอดชีวิตมาจากสภาวะพร่องออกซิเจนได้ด้วยการเผาผลาญอาหารให้ช้าลง แต่ปลาไนกลุ่มอื่นส่วนใหญ่ใช้กลวิธีแยบยลในการเผาผลาญสารอาหารโดยการ "หายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน" เจ้าที่ว่าจะเปลี่ยนกลไกลโคเจนสำรองซึ่งสร้างเก็บไว้ในช่วงฤดูร้อนให้กลายเป็นกลูโคสกับเอทานอล จนได้พลังงานออกมาจากระบวนการนี้เอง ปลาไนแสดงให้เห็นว่ามันดำรงชีพอยู่ในสภาพวะขาดออกซิเจนนานถึง 140 วัน โดยอาศัยวิธีการนี้

สมองของปลาไนสะสมไกลโคเจนไว้มหาศาลจนทำให้นักผ่าพิสูจน์ที่ไม่ได้เตรียมใจมาก่อนถึงกับตกตะลึงในความสามารถของปลาที่รอดชีวติมาได้ทั้งที่ถูกตัดขาดจากหัวใจของมันมานานหลายชั่วโมงแล้ว

เอทานอลซึ่งเป็นผลพลอยได้จากภาวะขาดออกซิเจนอาจดึงดูดความสนใจของนักไต่เขาบางคน ครั้งหนึ่ง แทร์รีย์ มูนีย์ ทนายความนักไต่เขา ได้ตั้งข้อสังเกตว่า ในเมื่อการปีนที่สูงขึ้นก็เหมือนการไปทำงานตอนเช้าในสภาพเมาค้าง ดังนั้นอันที่จริง วิธีฝึกฝนที่ดีที่สุดสำหรับผู้ที่จะปีนเขาเอเวอร์เรสต์ ก็คือ ใช้เวลาอยู่ในผับในบาร์ให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้นั่นเอง

[designbydx]

หนทางที่มาบรรจจบกัน

การปรับตัวทางพันธุกรรมที่มีต่อสภาวะออกซิเจนต่ำนั้นพบได้ในอีกกลุ่มประชากรบนพื้นที่สูงเช่นกัน นั่นก็คือกลุ่มอัมฮารา ซึ่งดำรงชีวิตอยู่ที่ระดับสูงเหนือน้ำทะเลยถึง 3,800 เมตร บนภูเขาไซเมียนของประเทศเอธิโอเปีย สืบต่อกันมากนานราว 70,000 ปี ด้วยความรู้สึกคับข้องใจ ซีนเทีย เบอัลล์ ประจำมหาวิทยาลัยเคสเวสเทิร์นรีเสริร์ฟ(สถาบันอุดมศึกษาเอกชนแห่งหนึ่งซึ่งเน้นทางด้านการวิจัย) ในเมืองคลีฟแลนด์รัฐโอไฮโอ สหรัฐอเมริกา ค้นพบว่า ชาวอัมฮาราก็เหมือนชาวทิเบต คือ มีระดับเฮโมโกลบินปกติ เพียงแต่เป็นผลจากการกลายพันธุ์ของยีนคนละชนิดกัน "ข้อบ่งชี้ทั้งหมดที่เราได้คือเรากำลังมองดูการมาบรรจบกันของวิวัฒนาการ" เธอกล่าว "ที่ระดับหนึ่งคือ ด้านการตอบสนองทางชีววิทยา พวกเขาจะเหมือนกัน แต่ที่อีกระดับคือ ด้านการเปลี่ยนแปลงในผลรวมของยีนในกลุ่มประชากร หรือที่เรียกว่า ยีนพูล(gene pool) พวกเขายังมีความแตกต่างกันอยู่"

แน่นอนว่า ประชากรสองกลุ่มซึ่งมีวิวัฒนาการอย่างเป็นอิสระด้วยวิถีทางที่ต่างกันในอันที่จะจำกัดการผลิตเฮโมโกลบินเพื่อแสดงการตอบสนองต่อสภาวะออกซิเจนต่ำนั้น ยังเพิ่มน้ำหนักใช้กับความคิดที่ว่า ตำราว่าด้วยคำบรรยายเกี่ยวกับภาวะขาดออกซิเจนนั้นจำเป็นต้องนำกลับมาพิจารณาทบทวนใหม่ อย่างไรก็ดี ที่สำคัญคือต้องจำไว้เสมอว่า ไม่ใช่ประชากรในพื้นที่สูงทุกกลุ่มจะมีวิวัฒนาการการเปลี่ยนแปลงดังที่พบเห็นในกลุ่มทิเบตและอัมฮารา ตัวอย่างเช่น ผู้คนบนเทือกเขาแอนดีส(อเมริการใต้) มีปริมาณเฮโมโกลบินสูงเหมือนคนในกลุ่มจีนฮั่นและนักไต่เขาชาวตะวันตกทั้งหลาย อย่างไรก็ดี นั่นบอกให้รู้ว่า พวกเขามีแนวโน้สที่จะประสบปัญหาจากภาวะความดันโลหิตสูง หัวใจเต้นผิดจังหวะ และกล้ามเนื้ออ่อนแรงมากกว่าชาวธิเบต

คงมีงานต้องทำอีกมากหากต้องการเข้าใจให้แจ่มแจ้งว่า ประชากรเหล่านี้รับมือกับออกซิเจนปริมาณต่ำได้อย่างไรและจะนำความรู้ที่ได้มาใช้ในวงการแพทย์อย่างไร โรคภัยไข้เจ็บหลายชนิดที่กระทบต่อระบบหายใจและหลอดเลือดหัวใจส่งผลให้ปริมาณออกซิเจนไปหล่อเลี้ยงอวัยะต่างๆ ของร่างกายน้อยลง อันนำไปสู่ภาวะขาดออกซิเจนณ ขณะนี้เป็นเรื่องยากมากที่จะค้นพบว่าให้ได้ว่า ร่ายกายคนเรามีปฏิกิริยาตอบสนองอย่างไรต่อกระบวนการนี้ ขณะอยู่ในแผนกผู้ป่วยของโรงพยาบาล ตอบสนองอย่างไรเพื่อเพิ่มโอกาสในการรอดชีวิตให้กับตัวเอง มอนต์โกเมอรีชี้ประเด็นไว้ว่า "หากต้องการรู้วิธีการจริงๆ เราต้องแยกผู้คนออกมา แล้วสร้างสภาวะพร่องออกซิเจให้กับพวกเขาเป็นเวลานานพอที่จะจับสังเกตได้ว่าพวกเขาปรับตัวกันอย่างไร" คงยากนักที่งานทดลองประเภทที่ต้องดำรงจรรยาบรรณในการวิจัยมนุษย์ จะพยายามหาความจริงในเรื่องนี้ให้ได้จากกลุ่มผู้ป่วย หรือจากห้องทดลอง

[designbydx]

ในอดีต ความพยายามสูงสุดที่ทำในหออภิบาลผู้ป่วยหนักมีจุดสนใจหลักอยู่ที่การปรับปรุงปริมาณออกซิเจนไหลเวียน แต่ข้อเท็จจริงที่บอกว่า ชาวทิเบตมีชีวิตอยู่ได้อย่างถาวรที่ระดับออกซิเจนในเลือดต่ำๆ โดยไม่เจ็บไข้ได้ป่วยนั้นอาจเสนอความคิดอื่นๆ ให้กับการรับมือปัญหาดังกล่าวแทน

คำตอบหนึ่งที่เป็นไปได้ผุดออกมาจากการค้นพบที่ว่าชาวทิเบตมีปริมาณสารประกอบไนตริกออกไซด์ในเลือดที่สูงเกินปกติ สารประกอบนี้จะส่งผลให้หลอดเลือดขยายตัว ช่วยให้เลือดไหลเวียนไปส่วนต่าองๆ ของร่างกายได้ปริมาณที่มากกว่าในช่วงระยะเวลาเท่ากัน เมื่อผนวกเข้ากับรูปแบบการหายใจที่เร็ว ลึก อีกทาง นี่ก็คือคำอธิบายว่า เหตุใดชาวทิเบตจึงลำเลียงออกซิเจนไปยังเนื้อเยื้อส่วนต่างๆ ได้อย่างเพียงพอ หากเป็นเช่นนั้นจริง คณะนักวิจัยทางสถาบัน CASE ก็หวังว่าพวกเขาจะใช้ความเข้าใจในร่างกายของผู้ป่วยในโรงพยาบาลได้

อีกแนวความคิดหนึ่งที่คณะวิจัย CASE กำลังค้นคว้าอยู่คือ การรับมือกับพื้นที่สูงซึ่งมีกลเม็ดเคล็ดลับซ่อนอยู่ในกรรมวิธีการใช้ออกซิเจนซึ่งมีอยู่จำกัดให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดโดยผ่านกระบวนการเผาผลาญสารอาหารที่แตกต่างกัน ในการท่องสำรวจยอเขาเอเวอร์เรสต์ครั้งแรกของคณะวิจัย CASE เมื่อ พ.ศ. 2550 นั้น เดนนี เลเวตต์ ได้เก็บตัวอย่างเซลล์กล้ามเนื้อของนักปีนเขา 17 คนมาจากค่ายพักแรม และส่งมันไปให้ แอนดรูว์ เมอร์เรย์ ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ตัวอย่างกล้ามเนื้อเหล่านั้นแสดงให้เห็ฯว่า ในช่วงระหว่างวันแรกๆ ที่อยู่ค่ายพักแรม เซลล์กล้ามเนื้อมีการระงับใช้ไมโทคอนเดรีย(mitochondria แหล่งสร้างพลังงานของเซลล์) บางส่วนโดยสันนิษฐานได้ว่า หากเกิดสภาวะที่ปริมาณออกซิเจนลดน้อยถอยลงมากกว่าเดิม มันจึงค่อยนำไมโทคอนเดรียเหล่านั้นออกมาทำงาน อย่างไรก็ดี หลังผ่านไปหลายสัปดาห์ ร้อยละ 20 ของไมโทคอนเดรียในกล้ามเนื้อจะหายไป(FASEB,ฉบับที่ 26, หน้า 1431) "การค้นพบที่โดดเด่นนี้เสนอความคิดว่า เมื่อปริมาณออกซิเจนมีให้อย่างจำกัด กล้ามเนื้อก็ยอมสละพลังงานของตนเพื่อให้อวัยวะส่วนอื่นๆ ทำงานต่อไปได้" เมอร์เรย์กล่าว

การเปลี่ยนแปลงนี้อาจเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการปรับตัวให้เข้ากับบรรยากาศซึ่งนักเดินป่าและนักไตเขาทั้งหลายประสบขณะขึ้นสู่พื้นที่สูง ว่าแต่ว่า มันสะท้อนถึงสิ่งที่เกิดขึ้นกับผู้คนที่มีวิวัฒนาการในการรับมือกับสภาวะออกซิเจนต่ำด้วยหรือเปล่า? ในปีนี้เองที่คณะของเมอร์เรย์ทำการทดลองอีกหลายอย่างคล้างๆ กันขึ้นมาเพื่อเปรียบเทียบกล้ามเนื้อของคนในพื้นที่ต่ำกับของชาวเขาเผ่าเชอร์ปาก่อนและหลังกระบวนการปรับตัวให้เข้ากับบรรยากาศ ผลยังไม่ออกมา แต่เขาคะเนไว้ว่าชาวเชอร์ปาได้วัวัฒนาการระบบป้องกันการทำงานไม่เต็มอัตราศึกของเซล์ไว้แล้ว และนี่เองที่อธิบายถึงสมรรถภาพชั้นยอดของพวกเขาในการดำรงชีพบนที่สูง

เป็นไปได้ไหมที่เราจะหนี่ยวนำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในเชิงเผาผลาญสารอาหารแบบเดียวกันนี้กับผู้ป่วยในโรงพยาบาล? "ทิศทางในด้านการเยียวยารักษาที่เรื่องนี้จะพอพาเราไปได้คือ การช่วยให้ร่างกายใช้ออกซิเจนน้อยลง แทนที่จะเร่งการนำส่งออกซิเจนอย่างในกรณีก่อนหน้า" มอนต์โก เมอรีกล่าว

ความเข้าใจในกลไกตรงนี้จะส่องทางให้มองเห็นถึงปัจจัยต่างๆ ที่จำกัดการฟื้นตัวของผู้ป่วยเรื้อรัง บ่อยครั้งที่ทั้งผู้คนในพื้นที่ต่ำซึ่งเดินป่าขึ้นไปยังยอดเขาเอเวอเรสต์ และผู้ป่วยในโรงพยาบาลมีน้ำหนักลดลงอย่างกราวรูดภายหลังการเกิดภาวะขาดออกซิเจน ความรู้สึกเบื่อหาหารฟังดูมีเหตุผล หากอธิบายว่ามันเกิดมาจากการที่ระบบเผาผลาญอาหารเฉื่อยชาลงเนื่องจากร่างกายต้องการลดปริมาณการบริโภคออกซิเจน แต่การเปลี่ยนแปลงนี้อาจใช้เวลานานมากกว่าจะหวนคืนกลับมาอยู่ในสภาวะเดิมหลังจากที่สภาวะอาการต่างๆ กลับคืนเป็นปกติแล้ว อันเป็นการสนับสนุนความคิดที่ว่า ภาวะขาดออกซิเจนเปลี่ยนร่างกายให้กลายเป็นเครื่องยนต์ที่พร้อมจะเผาผลาญ "ร้อยละ 80 ของผู้คนในวัยทำงานใช้เวลาเป็นปีหลังออกจากไอซียูกว่าที่จะกลับไปทำงานได้ดังเดิม พวกเขาส่วนใหญ่ผอมแห้งไม่เหลืออะไรเลย" มอนต์โกเมอรีกล่าว

ภาวะน้ำหนักลดเป็นปัญหาสำคัญของคนที่เจ็บป่วยในระบบทางเดินหายใจ อาทิ โรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง เนื่องจากดูเหมือนว่า ชาวเชอร์ปาไม่จำเป็นต้องเสียดุลในเรื่องการเผาผลาญสารอาหารเย่างที่คนบนพื้นที่ต่ำเป็นกัน เมื่อต้องมาอยู่ในสภาวะขาดออกซิเจน บางทีความเข้าใจในความแตกต่างตรงนี้อาจช่วยให้เราบริหารจัดการกับภาวะอาการเหล่านี้ได้ในที่สุด เมอร์เรย์กล่าว

เป็นไปได้ว่า นี่เป็นเพียงบรรทัดแรกของรายการคำถามอีกยาวเหยียดเป็นพรืดที่คณะทำงาน CASE ต้องค้นหาคำตอบให้ได้ในการเดินทางท่องสำรวจเที่ยวสุดท้ายของพวกเขาสิ่งที่ชัดแจ้งอยู่ในตอนนี้ก็คือ เราเพิ่งจะเริ่มเข้าใจความสามารถของร่างกายในการวิวัฒนาการและปรับตัวให้เข้ากับการำรงอยู่อันโหดร้ายสุดขั้ว นี่เองที่เป็นเหตุให้ช่วงระยะเวลา 60 ปีหลังการปีนป่ายขึ้นไปถึงเป็นครั้งแรก ก็ยังมีเรื่องราวอันตื่นเต้นของการตะกายขึ้นไปพิชิตยอดเขาเอเวอเรสต์มานำเสนอขอบฟ้าใหม่ๆ ให้เราได้ชมอย่างต่อเนื่องตลอดมา

จบ