酸素の毒性:有害な酸素環境下で生存するための進化⑧ 人間の低酸素適応
人間の全身の低酸素適応は、
組織レベルでの酸素供給の増加と酸素需要の減少につながります。
酸素供給を増強する急性の生理学的変化には、
頸動脈小体の化学受容細胞を介した過換気
全身の血管拡張
心拍出量の増加などがあります。
肺動脈だけは低酸素症に反応して血管収縮し、
低酸素性肺胞から血液を遠ざけ、換気と灌流の不均衡を修正することができます。
より慢性的な低酸素状態への適応としては、
HIF-2αの安定化を介した赤血球生成
血管新生
全身の酸素消費の抑制
食物摂取量の減少
体温の低下などがみられます。
慢性の低酸素症は、
ヘモグロビンの酸素解離曲線を右にシフトさせ、
2,3-ジホスホグリセリン酸(2,3-DPG)も増加させて、
より低い酸素分圧でも末梢組織における酸素放出を促進します。
また興味深いことに、
人間のエリート無呼吸ダイバー (例: 韓国のダイビングプロの女性) は、
潜水哺乳類であるウェッデルアザラシ(Leptonychotes weddellii)のように
深海潜水中の脾臓の収縮により長時間の息止めに適応し、
一時的に循環赤血球数を増やすことができるそうです。