Lý do nhiều người không cần bình oxy khi leo núi cao

Nhờ ý chí?

Stewart Alexander Lowe là vận động viên (VĐV) leo núi người Mỹ, từng được mô tả là "người truyền cảm hứng cho cả một thế hệ những người leo núi và thám hiểm với lòng nhiệt tình không gì sánh nổi, những thói quen huấn luyện huyền thoại và những trận leo núi đá, leo băng, leo núi trên toàn thế giới" hay "nhà leo núi vĩ đại nhất hành tinh". Song, tiếc thay Lowe lại bị tử nạn trong một trận tuyết lở ở Tây Tạng. Mối nguy hiểm lớn nhất đến từ độ cao không phải là lở tuyến mà chính là thiếu oxy. Các triệu chứng đầu tiên và nhẹ nhất ở chứng say độ cao gồm đau đầu, chán ăn và ngủ không ngon giấc. Ngay cả trước "khu vực Tử thần", không khí trở nên loãng hơn, nó có thể gây ra mê sảng và ảo giác, cũng như phù nề hoặc tích tụ chất lỏng nguy hiểm trong phổi và não.

Gunther Messner, anh trai của nghệ sĩ đàn kim huyền thoại người Ý Reinhold Messner, đã chết y như vậy vào năm 1970 khi cả hai cùng đổ đồi từ đỉnh Nanga Parbat, ngọn núi cao thứ 9 thế giới (8.126m) nằm ở sườn tây của dãy núi Himalaya thuộc khu vực Gilgit-Baltistan của Pakistan. Gunther Messner chết vì cóng, bị ảo giác nhưng Reinhold Messner lại không hề hấn gì.

Theo Adventure Journal, những cái chết như Gunther Messner là lý do khiến hầu hết những người leo núi phải mang theo bình dưỡng khí oxy khi vào trong "khu vực Tử thần". Bản thân Reinhold Messner là người leo núi đầu tiên không mang bình oxy khi leo lên trên dãy Himalaya và ông coi oxy gần như là một vật tế thần, sự sỉ nhục đối với tinh thần tự nhiên. Tiếp đến là Tyrolean (sau này là thành viên của Nghị viện Châu Âu của Đảng Xanh) cũng một mình leo lên Everest mà không có gì khác ngoài một chiếc balô và kẹp nơ.

Nhưng làm thế nào để Reinhold Messner làm được điều này? Các xét nghiệm y tế cho thấy Reinhold không có gì nổi bật, không có VO2Max tuyệt vời hoặc các dấu hiệu sinh lý khác của các VĐV năng khiếu. Một nghiên cứu năm 1986 về 6 nhà leo núi đẳng cấp thế giới, gồm cả Reinhold cho thấy, tất cả họ đều không có gì nổi bật. Thậm chí, còn có cơ bắp nhỏ hơn VĐV chạy cự ly trung bình, có sức mạnh kém hơn 40% so với VĐV nhảy cao trung bình và dung tích phổi của họ bằng với nhóm kiểm soát ít vận động. Phải chăng, khả năng leo núi mà không cần bình dưỡng khí của Reinhold là từ ý chí?

Nhờ tiến hóa?

Có thể Reinhold đã tự mình vượt qua giới hạn bình thường của con người nhưng ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy một số tiến hóa khiến con người hoạt động tốt ở độ cao. Nghiên cứu về ảnh hưởng của tiến hóa đối với người Sherpa sống trên dãy Himalaya đã lộ ra điều này. Người Sherpa là tộc ít người, không phải tất cả đều sống ở vị trí cao hơn nhiều so với hầu hết các nhóm dân cư thông thường. Họ thường làm nghề khuân vác, hướng dẫn người leo núi và vận chuyển vật tư, nổi tiếng đến mức thuật ngữ "sherpa" đã trở thành một từ đồng nghĩa với người khuân vác trên núi, hoặc cho bất kỳ ai có sức chịu đựng khó tin.

Theo nghiên cứu, những người Sherpa có một số đặc điểm sinh lý độc đáo. Ở độ cao lớn, con người bắt đầu sản xuất nhiều tế bào hồng cầu hơn, vận chuyển oxy đến các mô xung quanh cơ thể; sự tích tụ này làm đặc máu, gây thêm căng thẳng cho các cơ tim vốn đã làm việc quá sức. Tuy nhiên, ở người Sherpa, hiệu ứng này đã giảm đi đáng kể. Cơ bắp của người Sherpa có thể tạo ra lực yếm khí nhiều hơn các quần thể khác, có nghĩa là chúng cần ít oxy hơn một chút để tự hoạt động. Trong khi hầu hết các ty thể của mọi người, những cơ quan nhỏ bé sản xuất oxy ở cấp độ tế bào, trở nên yếu ớt và "rò rỉ" ở độ cao, thì ty thể Sherpa lại mạnh mẽ và hiệu quả hơn nhiều. Nếu so sánh hiệu ứng tổng thể với quãng đường đi được của một chiếc ô tô và nhiên liệu trong trường hợp này là oxy thì người Sherpa lại có sử dụng nhiên liệu hiệu quả hơn.

Nhờ "thực hành nhiều thì thành thạo"?

Một nghiên cứu khác về Sherpa, lần này là xem xét sức mạnh huyền thoại của họ. Trên thực tế, không có gì bất thường về mặt vật lý, ngoại trừ xu hướng người Sherpa có bộ khung chắc chắn, nhỏ gọn. Họ cũng tiêu hao nhiều calo như bất kỳ ai, không có gì đặc biệt về cơ bắp và "không hề có bất kỳ mánh khóe nào".

Bí quyết có lẽ là luyện tập. Những người Sherpa sống ở vùng cao đã quen với việc đối mặt với những con đường dốc; những người làm công việc bốc vác bắt đầu từ tuổi trẻ, gánh vác ngày này qua ngày khác trong nhiều năm. Các cơ quan thích nghi với loại kích thích này. Đó là lý do tại sao luyện tập với tạ nặng hay chơi nhạc cụ hoặc nói một ngôn ngữ mới theo phương châm thực hành nhiều thì thành thạo, hoàn hảo hơn.

Do khả năng sử dụng oxy hiệu quả?

Thể chất sinh lý của người Sherpa đối với độ cao là một sự thích nghi tiến hóa. Tổ tiên của họ đã chuyển từ vùng khác đến vùng núi nhưng phải mất hàng nghìn năm mới thay đổi. Theo nghiên cứu công bố trên tờ National Geographic (Mỹ) thì những cư dân miền núi khác có những đặc điểm tương tự. Đó là những người bản địa ở vùng cao Andean, các nước Nam Mỹ như Ecuador và Peru cũng thích nghi với không khí loãng cao rất tốt. Hiện tượng này giống như cá voi, loài vật có số lượng hemoglobin cao bất thường, có nghĩa là chúng có thể sử dụng oxy thở tốt hơn.

Tuy nhiên, ở người Sherpa và những người Tây Tạng khác lại có sự khác biệt, đó là hít thở nhiều hơn mỗi phút so với những người bình thường. Người Tây Tạng cũng tổng hợp một lượng đáng kể khí oxit nitric khi họ thở, làm giãn nở các mạch máu và giữ cho máu lưu thông bình thường. Đây là 2 cơ chế riêng biệt, là huyết học và hô hấp, được phát triển bởi các quần thể khác nhau trong những hoàn cảnh khác nhau, song 2 cơ chế tạo ra cùng một kết quả giúp cơ thể sử dụng oxy hiệu quả hơn.