自然选择与高原反应关系的探讨

李红军

【摘要】高原反应也叫急性高原病（acute high altitude disease，AHAD），是人类到达一定海拔高度后，身体为适应因海拔高度而造成的气压差、含氧量少、空气干燥等的变化，而产生的自然生理反应。由于在低氧的条件下，因为人体各个器官供氧不足，呼吸、消化、造血、循环、神经等系统都必须加倍工作，促使呼吸急促或停顿、瞌睡或睡不着、尿多或少尿、头疼或头昏、呕吐等症状。为了减轻反应程度，首要原则：循序渐进的升高海拔。一般来说高原反应是指海拔高度在2000-8000米之间生理变化。通过对在高原居住环境、健康状况的调查分析，研究人类在低氧环境下能自由自在的生存秘密，并探索防止高原反应的有效方法。

【关键词】高原反应 海拔高度 自然选择 个体因素

一、介绍

据生理学实验研究，最适合人类生存的海拔高度是500～2000米。长期生活在平原地区的人只能适应氧分压20%的减少，超过此值就会引起明显的不适。一般海拔500米以下的地方因气压较高，空气密度较大，对人体机能有较重的负担。高于2000米，因大气压力较低，空气中氧含量减少，使人呼吸困难而出现高原反应。在此海拔高度，人在暗处的视力开始减弱，记忆力开始受到影响。一般把海拔2000～2500米作为运动员高原训练的最佳高度，但对于生活在平原地方的中老年人和孕妇一下子到达这一高度对身体不利。在3000米处，大气压已下降1/3，水的沸点降至90.c，人的动脉氧饱和度降至90%，唾液分泌量开始减少。多数人简单的算术开始变难，判断力下降。6000米处，多数人的身体已处于失能状态。7000米处，智力与肌肉运动的协调严重障碍，意识丧失，甚至出现幻觉。8000米以上的地区大气压已是海平面的1/3，为死亡禁区。

然而从高海拔地区回到平原，约30%的人会发生“低山反应”，状态比高山反应轻些，究其原因，也是人體各个系统需要从新调整恢复所致（如图）。避免的方法是：循序渐下。最好在3000米处稍加停留，休息整顿。

二、高原居住人群是自然选择的优胜者

青藏高原是世界上海拔最高的高原，而藏族是世界上人口最多的高原民族。生活在海拔2000-6000米的藏族人也会有高原反应吗？在5900米处这个高度，水汽量为海平面的5%，水的沸点下降至81.c，人体的动脉氧饱和度降至海平面式的30%，易对身体各个器官供氧严重不足，即使是藏族人也会有轻微的高原反应。

那么，为什么藏族人有如此的抗高原能力呢？为什么能在低氧环境下正常的居住生活？

调查数据证明：藏族人体内的氧的运输能力超群。它们体内有着丰富的毛细血管网，能把血液四通八达的运送到各个细胞。这种生理结构会大大加速有氧血液的运输速度，不会造成缺氧现象，也就不会有高原缺氧反应。藏族人的脸颊部丰富、增生的毛细血管使得他们有真美丽的高原红，这是藏族人健康的象征。

从自然选择的角度来说，对高原低氧环境的适应最需要的就是时间。考古学证明：人类长期寄住在北美高原的历史不到200年，南美印第安人约为10，000年，青藏高原上至少25，000年前已有藏族人的祖先在居住。高山生理学的研究证明了达尔文的进化论：居住在高原最久的藏族就是最能适应高原低氧环境的民族。他们与移居历史仅仅50多年的汉族相比，高原病的发病率相比很低（如图）。

通过对在青藏高原上生活的土生动物的研究，如藏羚羊、牦牛，发现它们也有与藏族人相似的生物学适应规律，他们既有强大的心肺功能和极高的氧供应功能与利用率，这也是自然选择的结果。

三、高原反应因人而异

高原反应并不是一进入高原就会出现的，一般是2-3天之后才会出现高原病。国家驻青藏高原生理研究站的统计测试数据表明，低氧环境对人体呼吸、循环、造血、神经、消化、内分泌等系统都有影响，甚至影响性功能：性激素分泌下降，性与下降，生育能力下降。。据国际高原生理研究资料，16世纪中期西班牙人占领秘鲁王城库斯科（海拔3400米）后，居住了近50年也没有生育，才改迁利马。但高原民族并没有受到影响，特别是藏族。在拉萨，日喀则，林芝等地的调查表明，藏族妇女的受孕率为93%，并不低于平原地区。

人类对高原缺氧的适应性，多半是依靠先天素质。影响高山反应的主要因数：海拔高度，进入方式，个体因数和时间季节等，其中个体因数比较复杂，如：民族，年龄，性别，居住地，健康状况，精神状况等。国家高原生理学的研究数据表明，急剧升高海拔比循序渐进的阶梯升高患病率要高得多;冬季进入高海拔地区比夏季患病率要高，因为冬季气温低，大气压低，含氧量减少，寒冷会加大新陈代谢速度，增加对氧的消耗。在个体素质方面有：“期男不欺女”“欺胖不欺瘦”“欺高不欺矮”等现象。

著名的高原学家皮德哈.凯特（Hackett）曾说，男性、青年、好运动易得高原病。身体素质越好越容易得高原病。原因是男性分泌的雄性荷尔蒙会促使红细胞增生，结果红细胞过多，容易患慢性高原病;而女性分泌的雌性荷尔蒙具有抑制红细胞过度增生的作用，加之每月的例假作用，也会内在的控制红细胞的过度增生。个高、发胖的人体表面积大，需氧量和耗氧量都比平常人要多，在第样的环境下，他们对氧的要求更不容易得到满足，所以患高原病的比例更大。人的精神状态也很重要。乐观者反应轻有的人对高原环境不了解，又听说一些耸人听闻的宣传，产生紧张或恐惧心理，结果反应加重。

四、高原反应与进入方式有关

做什么事情都有一个循序渐进的原则，特别是进入高原工作或生活的人，更应该遵守循序渐进“阶梯升高”这个原则。循序渐进是达尔文进化论不可缺少的重要观点，也是适者生存的基础。1992年，谢尔姆和格列（Shilm and Gallie）曾调查275950名尼泊尔喜马拉雅山区的游客，发现近万分之一的游客不幸因各种高原病去世。常见的高原反应常识是：行前体检，积极预防，遵守“三不”金科玉律（不登的太陕、不攀得过高，不过度运动），多喝水、多休息。