En altitudes elevadas, los glóbulos rojos en la sangre humana aumentan en número. ¿Por qué?

Hubo muchas buenas respuestas de otros Quorans respondiendo a su pregunta. Quiero tomar un rumbo diferente y contarles sobre algunas adaptaciones específicas que ciertas poblaciones humanas que viven a gran altura se han desarrollado. Esto incluye personas en las montañas de los Andes, montañas del Himalaya y otros. En particular, los sherpas del Himalaya han desarrollado diferencias sanguíneas específicas que les permiten adaptarse a la baja presión de aire a grandes altitudes gracias a las mutaciones en sus genes.

Monte Everest, en la región de Khumbu del Himalaya (Crédito: incamerastock / Alamy)

Hace unos 8000 años, un gen llamado EGLN1 cambió en un punto. Hoy en día, hasta el 88% de los tibetanos tienen esta nueva variación, que está prácticamente ausente de las personas estrechamente relacionadas que viven en las tierras bajas de Asia.

El cambio en EGLN1 protege a los tibetanos al evitar que sus cuerpos reaccionen de forma exagerada al bajo contenido de oxígeno del aire. En personas sin la adaptación, el aire fino hace que sus glóbulos rojos que transportan oxígeno se hinchen, lo que puede provocar insuficiencia cardíaca.

La adaptación de altitud de los tibetanos también se ha relacionado con un gen llamado EPAS1 , que está involucrado en la reacción del cuerpo a niveles bajos de oxígeno. Rasmus Nielsen de la Universidad de California, Berkeley y sus colegas descubrieron en 2014 que ningún otro grupo de humanos modernos tiene la variante tibetana de EPAS1 .

Nuestros glóbulos rojos transportan oxígeno usando una molécula llamada hemoglobina. Cuando las personas con las variantes comunes de EPAS1 viajan a grandes altitudes, aumentan demasiado sus niveles de hemoglobina, dice Nielsen. Esto hace que la sangre se espese, lo que provoca hipertensión y ataques al corazón, así como bebés con bajo peso al nacer y una mayor mortalidad infantil “.

La variante tibetana evita esto. “Aumenta los niveles de hemoglobina y de glóbulos rojos solo a gran altura, evitando los efectos secundarios que se observan en la mayoría de las personas”, dice Nielsen.

Los tibetanos heredaron su forma de EPAS1 de los ancestros de los sherpa nepaleses hace unos 30,000 años. Pero Nielsen cree que la variante no proviene originalmente de los humanos.

La versión específica del tibetano de EPAS1 vino de Denisovans, un misterioso pariente humano que se extinguió hace 40,000-50,000 años “, dice Nielsen. Los denisovanos solo se conocen por unos pocos dientes y fragmentos de hueso, y nadie sabe siquiera cómo se veían. .

Otros animales han evolucionado para hacer frente a la altitud cambiando genes similares. Los perros mastín tibetanos viven junto a los tibetanos a gran altura, y fueron originalmente domesticados por los perros nativos chinos de las llanuras. Un estudio de 2014 descodificó su ADN y descubrió que también tienen diferentes variantes de EPAS1 .

Encuentro esto absolutamente fascinante que una diferencia tan significativa puede existir en una población humana. Es evolución en acción. Sin embargo, la gran pregunta es cómo las personas con esta variación de genes que aumentan los RBC y la hemoglobina a un ritmo menor que los de las tierras bajas, todavía logran obtener suficiente oxígeno para todas las partes de sus cuerpos. ¿Cómo se las arreglan para funcionar tan bien, incluso sin la ayuda de una oleada de glóbulos rojos que transportan más oxígeno? Un nuevo estudio sugiere que en los músculos de los sherpas hay adaptaciones metabólicas, respaldadas por diferencias genéticas, que permiten que sus tejidos usen oxígeno de manera más eficiente. Como un automóvil pequeño y de alta eficiencia que tiene un tanque de gasolina más pequeño que un 4 × 4 que consume mucha gasolina, los músculos de los sherpas son capaces de obtener más millaje de menos oxígeno total. Los sherpas también fueron capaces de producir más energía sin oxígeno en absoluto, un proceso llamado metabolismo anaeróbico.

¡Sabía que esos Denisovans eran buenos para algo!

Fuentes:

La ciencia detrás de las habilidades de los sherpas

¿Qué tan alto sobre el suelo puede soportar la vida?

Bueno, a medida que pasamos de una altitud baja a una gran altitud, el aire comienza a volverse más y más delgado … en términos más precisos, la presión parcial del oxígeno comienza a disminuir a medida que aumenta la altitud.

Ahora, dado que la presión parcial de oxígeno es menor en nuestros pulmones (nivel alveolar), la unión del oxígeno a la hemoglobina en los glóbulos rojos disminuye … lo que resulta en una disminución del suministro de oxígeno a los tejidos, lo que les priva de oxígeno (estrés hipóxico).

Esto a su vez activa los mecanismos compensatorios en nuestro cuerpo que conducen a la liberación de la hormona eritropoyetina de los riñones, lo que estimula la médula ósea para aumentar la producción de glóbulos rojos (eritropoyesis).

En esta imagen, es claramente evidente que su rostro se ha vuelto rosado indicando una mayor producción de glóbulos rojos.

El aumento de glóbulos rojos compensa la disminución de la unión del oxígeno, eliminando así el estrés hipóxico a nivel del tejido.

Espero que esta sea una explicación satisfactoria para su consulta!

Cuando se viaja a una altitud mucho más alta que la habitual, los RBC se activan temprano, en una forma menos madura y por lo tanto menos competente por el Sistema Reticuloendotelial (RES) en respuesta a una demanda repentina de más oxígeno de lo habitual en la elevación más baja .

(Además, 2,3 DPG aumentan lo que hace que la hemoglobina presente tenga una retención menor de O2 y por lo tanto la libera más fácilmente al extremo de los tejidos).

http://www.altitude.org/haemoglo

http: //medical-dictionary.thefre

Al regresar a la elevación más baja habitual, el RES reciclará los RBC, ahora en exceso.
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Pero todo eso es para personas que visitan mayores altitudes.
Aquí hay una comparación de tibetanos y amayas que viven en la altura con una discusión sobre la sorprendente diferencia en la hemoglobina promedio de los dos pueblos, ordenados por sexo.
(Se notará que estas diferencias no son atribuibles a la deficiencia de hierro en una población).

http://case.edu/affil/tibet/book

¡Mejor!

En altitudes más altas, la presión atmosférica es baja y, por lo tanto, el cuerpo no recibe suficiente oxígeno. Esto conduce a síntomas como náuseas, fatiga, palpitaciones, falta de aliento y dolor de cabeza y se llama Altitud / Enfermedad de montaña. Aproximadamente el 97% del oxígeno es transportado por los glóbulos rojos en la sangre, el resto el 3% se transporta en estado disuelto a través del plasma. Más cantidad de glóbulos rojos, más cantidad de oxígeno se transporta para la circulación. Por lo tanto, para contrarrestar los síntomas anteriores, el cuerpo compensa la baja disponibilidad de oxígeno al aumentar la producción de glóbulos rojos (eritropoyesis) y también al aumentar la frecuencia respiratoria. Esto conduce a un aumento en la cantidad de oxígeno que se somete a la circulación y el cuerpo se aclimata a la altitud.

Con la elevación de la altitud atmosférica, también disminuirá la presión parcial de oxígeno, por lo que hay menos oxígeno en la sangre. Esto causará un aumento en la hormona “Epo” = eritropoyetina hecha en el riñón que estimula la médula ósea para producir más hematíes, por lo que el transporte de oxígeno se normaliza. En personas que provienen de actitudes más bajas, esta adaptación tomará algunas semanas.

la tasa de glóbulos rojos producida por la médula ósea es directamente proporcional a la cantidad de la hormona menor eritropoyetina producida por el riñón y los pulmones. Y el factor principal para impulsar la producción de eritropoyetina es la hipoxia.
En grandes altitudes, el cuerpo se encuentra en un estado de hipoxia relativa, debido a la falta de aire y a la menor disponibilidad de oxígeno. Por lo tanto, la eritropoyetina se secreta continuamente y la cantidad de glóbulos rojos aumenta.

A medida que aumenta la presión y la humedad de su entorno. Lo que resulta en la alta necesidad de oxígeno para tu cuerpo. Entonces, como mecanismo de defensa, su cuerpo comienza a producir una gran cantidad de glóbulos rojos en su cuerpo. este es un ejemplo de la función extremadamente eficiente de nuestro mecanismo evolutivo

Solo porque el cuerpo con baja disponibilidad de oxígeno produce más glóbulos rojos para compensar la deficiencia de oxígeno. 1 hb puede unir un máximo de 4 de oxígeno. Una altitud más alta reduce su capacidad de unión.

U puede ver a los controles rosados ​​personas de mayor altitud