对于曾经一起攀登过8座世界最高山峰的登山者拉尔夫·杜伊莫维茨和南希·汉森来说,空气稀薄的环境似乎不是一个太大的问题。2018年5月,他们俩进入了德国航空航天中心的低氧舱,那才是他们职业生涯攀爬过的“最高峰”。
经过两周的适应期后,他们在比珠穆朗玛峰顶空气还要稀薄的环境下坚持了16天,其中有4天的氧气浓度相当于身处海拔7112米的山区——这已非常接近海拔8000米的“死亡区”。在“死亡区”里,缺氧会影响登山者的判断力,还会增加心脏病发作与中风的风险。
在整个实验过程中,两位登山者及观察他们的研究人员曾无数次犹豫是否要中断实验。但可喜的是,他们坚持了下来。如果杜伊莫维茨和汉森能够证明人类可以忍受长时间的缺氧环境,这将为一项更加雄心勃勃的实验铺平道路:测试人们缺氧一段时间是否对身体有益。
大约140年前,法国生理学家保罗·伯特就提出了“人在高海拔环境下,机体内携有氧气的红细胞数量会增加”的假设。上世纪30年代的空军飞行员在驾驶开放式驾驶舱飞机前,都要经受“高海拔适应”的训练。
在这期间,医生们注意到,缺氧似乎有助于治疗从哮喘到高血压的各种疾病。现在仍有不少临床现象表明,当人的心脏和脊髓受损时,适当的缺氧反而可能帮助患者更快恢复。
2017年,美国德克萨斯大学达拉斯西南医学中心的希沙姆·萨迪克和他的同事报告了一个奇怪的发现。研究者把实验鼠关在一个含氧量逐渐下降的空间里进行观察,发现在连续两周呼吸含氧量7%的空气(相当于人在珠穆朗玛峰顶峰呼吸到的氧气含量)后,这些老鼠的心脏细胞开始重新分裂生长。这是个令人惊讶的发现,因为成年哺乳动物的心脏通常无法形成足够的新组织来进行自我再生,这就是心脏病为何如此致命的原因。
萨迪克知道,哺乳动物的心脏细胞能够在子宫内维持分裂与生长,但出生后不久这种能力就会失去。他想知道,这是否与胚胎所经历的特殊氧气环境有关。
萨迪克并不是唯一一个发现缺氧可能有益的人。过去几年里,由美国佛罗里达大学神经科学家戈登·米切尔领导的团队一直在限制脊髓损伤患者的氧气吸入量。这些患者都需要使用呼吸机,米切尔说:“我们会让患者吸一分钟普通空气,再吸一分钟相当于海拔6000米山区的稀薄空气,如此反复。”
研究发现,呼吸稀薄空气的患者对呼吸机的依赖性更小。同时,他们行走和抓握的能力也有所提高。米切尔的团队通过研究发现,缺氧会触发生长因子的释放,而生长因子可以增强神经连接——这样一来,大脑和脊髓之间的神经通路就加强了。如今,这一发现正在通过更多临床试验加以证实。
還有一些证据也表明,缺氧会刺激心脏周围新生血管的生长。这可能有助于解释为什么长期生活在高海拔地区的人群患心血管疾病的风险较低。
(摘自《文汇报》10.18)