La Science derrière les super capacités des Sherpas

Un Sherpa va chercher des échelles pour les grimpeurs qui tentent de gravir le mont Everest. Tashi Sherpa/AP / masquer la légende

bascule de légende

Tashi Sherpa/AP

les Sherpas sont extraordinaires êtres humains.,

dans les hauts sommets de l’Himalaya, les membres de l’ethnie Népalaise sont célèbres pour leurs records de vitesse, leurs ascensions de routes que personne n’a gravies auparavant, leurs compétences de guide expert et autres.

Qu’est-ce qui rend les Sherpas si doués pour grimper dans l’atmosphère vaporeuse des plus hautes montagnes du monde?

ils peuvent être mieux à exploiter l’oxygène que le reste d’entre nous, suggère une nouvelle étude, qui offre également des idées qui pourraient éventuellement aider les gens ordinaires dont les tissus sont privés d’oxygène en raison de conditions médicales.,

« Vous n’avez pas besoin de passer très longtemps dans cette partie du monde pour voir que les gens qui y vivent, en particulier Les Sherpas, fonctionnent extrêmement bien en altitude — beaucoup mieux que nous », explique Andrew Murray, physiologiste à L’Université de Cambridge au Royaume-Uni et l’un des auteurs de l’étude.

« Il y a certainement quelque chose de vraiment remarquable dans leur capacité. »

L’étude ajoute à la preuve que leurs gènes jouent un rôle.,

Les Sherpas et d’autres groupes ethniques ont vécu sur le haut plateau de l’Himalaya à une altitude moyenne de plus de 14 700 pieds remontant à au moins 6 000 ans. Mais la vie à de telles altitudes reste inhospitalière pour la plupart d’entre nous.

Les personnes de basse altitude qui voyagent ou se déplacent à des altitudes plus élevées font face à de multiples risques: avec un accès limité à l’oxygène au-dessus de 8 000 pieds environ, les symptômes incluent souvent des maux de tête, un manque d’appétit et des troubles du sommeil., Les cas graves de mal des montagnes peuvent provoquer un gonflement du cerveau, une condition appelée œdème cérébral de haute Altitude, ou un liquide dans les poumons, appelé œdème pulmonaire de haute Altitude. Les deux conditions peuvent rapidement devenir mortelles.

Les femmes enceintes souffrent également de taux plus élevés de fausses couches et d’autres complications en raison d’une pression artérielle plus élevée en altitude — ce qui illustre le potentiel d’évolution pour favoriser les gènes qui aident les montagnards à faire face à la privation d’oxygène.

alors, comment les Sherpas le font-ils?, Au cours de milliers d’années, les corps des habitants de haute altitude ont développé des moyens de tirer le meilleur parti de l’oxygène, dit Murray.

lorsque la plupart d’entre nous grimpent, une hormone dans notre corps appelée érythropoïétine (EPO) déclenche la production de plus de globules rouges, qui peuvent ensuite transporter plus d’oxygène vers nos muscles. Mais les cellules supplémentaires épaississent également notre sang, ce qui met un stress supplémentaire sur le cœur pour le pomper et peut provoquer des symptômes de mal d’altitude. Les Sherpas augmentent également leur nombre de globules rouges en altitude, mais pas autant que les personnes de bas en bas.,

pour mieux comprendre comment les Sherpas parviennent à si bien performer, même sans l’aide d’une augmentation de globules rouges porteurs d’oxygène supplémentaire, Murray et ses collègues ont étudié un groupe de 15 Sherpas et 10 lowlanders lors d’une expédition au camp de Base de L’Everest en 2013.

aucun des participants n’a été autorisé à grimper à des altitudes extrêmes dans les semaines précédant l’étude, qui a commencé par un vol de Londres ou de Katmandou à Lukla, au Népal, à près de 9 200 pieds. Tous les participants ont reçu la même nourriture qu’ils ont marché pendant 10 jours jusqu’au Camp de Base de L’Everest à près de 17 400 pieds.,

avant, pendant et après le trek, les chercheurs ont prélevé des échantillons de sang ainsi que des morceaux de muscle de la taille d’un pois de tout le monde.

des différences intéressantes sont apparues dans les cellules musculaires des deux groupes, a rapporté l’équipe la semaine dernière dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences. Dans les muscles des Sherpas, l’étude a révélé que les mitochondries des cellules (les parties productrices d’énergie) convertissaient plus d’oxygène en énergie.

« les mitochondries des Sherpas étaient moins perméables et donc plus efficaces que les mitochondries des Occidentaux », explique Murray., « Ils étaient meilleurs à utiliser de l’oxygène. »

comme une petite voiture à haut rendement qui a un réservoir d’essence plus petit qu’un 4×4 gourmand en essence, dit-il, les muscles des Sherpas sont capables d’obtenir plus de kilométrage avec moins d’oxygène total.

Les Sherpas étaient également capables de produire plus d’énergie sans oxygène du tout, un processus appelé métabolisme anaérobie.,

ensemble, les résultats aident à relier les points de la recherche précédente qui a révélé des mutations intrigantes dans l’ADN des Sherpas, dit Tatum Simonson, qui étudie la génétique et la physiologie des adaptations en haute altitude à L’Université de Californie, San Diego.

pour une étude de 2010, elle et ses collègues ont scanné les génomes des Tibétains vivant à haute altitude et ont trouvé une poignée de gènes avec des mutations distinctes qui semblaient être liées au métabolisme de l’oxygène et adaptées à un environnement à faible teneur en oxygène.,

en approfondissant le rôle potentiel de l’un de ces gènes (qui apparaît également chez les personnes D’ascendance éthiopienne qui vivent en haute altitude), le groupe de Murray a construit son travail « et a franchi de nombreuses étapes », dit Simonson. « Je pense que c’est l’une des premières études qui a réellement fait cela. J’étais tellement excitée de voir ce papier. »

L’étude montre que les métabolismes des lowlanders et des Sherpas fonctionnent de manière similaire à basse altitude, suggérant que les différences de gènes entre les Sherpas et les lowlanders entrent en jeu à haute altitude, ajoute-t-elle., « Mais ensuite, lorsque vous poussez le système en les exposant à un faible taux d’oxygène, vous commencez à voir des différences entre les populations. »

parce que les Sherpas se sont adaptés aux hautes altitudes sur des centaines de générations, dit Simonson, ils offrent une fenêtre sur le potentiel du corps humain pour faire face à la privation d’oxygène.

les mêmes variations génétiques qui aident les Sherpas à faire face à un maigre apport en oxygène apparaissent également occasionnellement dans la population générale, explique Simonson., Ainsi, des études comme celle-ci pourraient éventuellement aider à expliquer pourquoi certaines personnes traitent mieux l’hypoxie, ou de faibles niveaux d’oxygène dans leurs tissus, en raison à la fois des hautes altitudes et des conditions médicales comme les maladies cardiaques, les maladies respiratoires et le cancer.

dans les hôpitaux, jusqu’à 25 pour cent des personnes souffrant d’hypoxie meurent, dit Murray, et ceux qui survivent ne retrouvent pas leur qualité de vie antérieure. Le traitement s’est traditionnellement concentré sur l’augmentation des niveaux d’oxygène, mais cette stratégie ne fonctionne souvent pas et peut même causer des dommages.,

Il serait peut — être préférable de développer des traitements médicamenteux qui permettraient aux patients d’imiter ce que font les Sherpas, dit Murray-utiliser l’oxygène auquel ils ont accès plus efficacement.

 » au lieu d’essayer d’augmenter leur taux d’oxygène et d’endommager potentiellement les patients, pouvons-nous faire quelque chose pour les rendre plus tolérants à ce stress? »il demande.

« espérons Qu’il y aura d’énormes implications médicales. »

Emily Sohn est une journaliste indépendante à Minneapolis qui écrit régulièrement sur la santé et la science pour Nature, le Washington Post, bioGraphic, Hakai et d’autres., Plus à www.tidepoolsinc.com. sur Twitter: @ tidepoolsinc

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