心血管生理学家特雷弗·戴博士
将生理学提升到新的高度
高空研究中的创造性方法
詹姆斯ElworthyADInstruments的多媒体设计师Kait话筒ADInstruments生物医药销售工程师加入特雷弗·戴博士这是一次前往珠穆朗玛峰大本营的无畏之旅。这是詹姆斯的叙述。
现在是凌晨三点，我已经醒来，无法呼吸。
通常情况下，你会认为这种困境会引起一些担忧，但在海拔超过5000米(约17000英尺)的地方，我被保证这种“周期性呼吸”是像我这样通常生活在海平面上的人的正常生理反应。所以这有点令人不安，是的，但仍然很典型。几分钟后，我用力深吸一口气，又安静地呼吸，然后又睡着了。
我们住在尼泊尔昆布山谷顶端一个叫Gorak Shep的地方。它也可能是月亮——我们被尘埃和岩石包围，我们的住所在一个冰冻的湖边。珠峰大本营离这里不到两公里，晚些时候(仍然是在黎明之前)，我们的23名徒步旅行者队伍，主要是生理学专业的学生，同时也是研究人员和研究参与者，将攀登到Kala Patthar(5643米，18,514英尺)，这是一个俯瞰大本营的地标，可以看到珠峰峰顶。然而，在我们出发之前，我们都被要求测量我们的体重、血压、静息心率、氧饱和度、呼吸频率和末潮一氧化碳2测量和记录。
额外:见图表詹姆斯的日常措施这一系列的测量方法是加拿大皇家山大学生理学副教授、心肺研究员特雷弗·戴(Trevor Day)的创意，他也是这次世界之巅探险的负责人——从山谷底部的卢卡(Lukla)往返珠峰大本营120公里。
当你在这么高的地方，氧气的分压只有海平面的一半多一点，会发生一些奇怪的事情——需要几种代偿生理机制来维持组织的充足氧气供应。当我们艰难地上山时，特雷弗给我讲了关于适应环境的概述。
“当我们上升时，我们的感受器会敏感地检测低氧，因此当我们暴露在低氧刺激下时，我们会呼吸更多。”
“我们产生更多的红细胞，所以红细胞与血浆总量的比例也会上升，这有助于我们的携氧能力。我们的血压上升，心排血量上升。”
多余的有限公司2也是呼吸增加的副作用。奇怪的是，这种分子是呼吸冲动的触发器，它的缺乏导致了我所经历的奇怪的相反的周期性屏气现象。
这种正常的适应过程已经被很好地理解了，但特雷弗真正感兴趣的是在这样的高度，这种反应是如何开始瓦解的。
额外:更多关于缺氧和缺氧研究当身体不能很好地适应环境时，就会出现急性高山病(AMS)。急性AMS的症状包括头痛、头晕、恶心和疲劳。如果不加以控制(通常通过下降到较低的高度)，它可能恶化为危及生命的脑水肿或肺水肿。
可以理解的是，这对登山者和登山者有严重的影响。
没有人真正知道AMS是如何或为什么表现出来的——它在一些人身上表现出来，而在另一些人身上没有——尽管人们认为运动、补水、食物摄入、遗传和上升速度都是因素。有趣的是，AMS风险似乎与健康状况、年龄或性别无关。
在我们攀登的每一天，我们队伍中的每一个成员都用标准化的量表对他们可能出现的类似ams的症状进行排名
(被称为路易斯湖评分)，并将这些数字加起来得到最终结果(这是AMS严重程度的一个指标)。然而，路易斯湖的评分有一个问题，它是a)自我报告，b)它似乎与症状的发展并不相关。特雷弗的研究目标是通过观察氧合水平与AMS的关系，以及他的测量是否能更容易地确定谁真的生病，来看看是否有一种方法可以提高分数。
“高海拔生理学的最大问题是试图预测谁会做得好，谁不会。我们感兴趣的是这些生理反应和急性高原病的发展之间的关系，以及我们是否能在生病的人之间做出任何预测，或者比其他人更严重的人，和我们正在测量的其他变量之间的关系，比如二氧化碳水平，比如氧饱和度。这是我们都在努力回答的重大问题。”
勇敢的探索
在这种环境下进行科学实验确实存在挑战。小屋的电力可能不稳定，一些设备在高空不可靠，还有一些设备被航空公司放错了地方——这些设备晚了几天到达，不得不安排一个友好的搬运工把它们运到山谷里给我们——总共40公斤。
特雷弗一如既往地乐不从心:“野外工作本来就充满了曲线球，我知道这一点，我以前见过，但你永远不会对你可能遇到的曲线球做好充分准备。”
尽管遇到了困难，日程安排还是很忙。这样的旅程并不是每天都有，所以尽可能多的科学知识被塞进了旅程的每一段。特雷弗的研究测试了新的“快速轻便”便携式方法来测量各种生理功能，英属哥伦比亚大学奥肯那根分校和维多利亚大学的研究人员正在研究佛教僧侣的脑电图和认知功能。博士生杰里米·沃尔什也在测试我们的认知能力
在高海拔地区剧烈运动前后。每个人都在手腕上戴着加速计，以确定睡眠障碍。该团队甚至借调了我们的一些夏尔巴人向导(以其非凡的生理机能而闻名)，在徒步旅行期间使用等效生命监测记录系统记录他们的实时心电图和呼吸频率。
似乎这一切还不够，特雷弗还同时扮演了父亲和医生的角色——安慰想家的年轻科学家和
他给我们当中的高原病患者提供了diamox和氧气——即使他自己正在遭受胃肠炎的折磨。尼泊尔当然是一个荒凉而美丽的地方，但有人想知道为什么特雷弗没有选择一个更简单的地方。但这个地点的选择，就像特雷弗做的所有事情一样，是经过仔细考虑的:
“这当然是一个美丽的地方，但这也使它成为人们(研究参与者)自筹资金来的遗愿清单目的地，这样我们就可以降低整体研究成本。另一个原因是它非常高——大本营是5300米——我们中的许多人实际上徒步到5600米的Kala Pattar。现在这是一个显著的高海拔压力，但你不需要技术技能-这是一个很长的步道。我们住在沿途的村庄里，所以相对来说比较舒服，不用住帐篷。住在小屋最酷的一点是你可以使用电力。在我们预定的休息日，我们可以在小屋中使用PowerLabs进行测量。所以所有这些因素结合在一起使得这里成为一个非常特别的地方来做这种工作。当然，尼泊尔人民很棒。”
谦逊的英雄
“科学英雄”的称号并不适合特雷弗。他多次告诉我，他真的希望这篇文章少写他，多写学生。他已经获得了资金，可以带着他实验室的9名成员一起帮助进行实验，当他们回到卡尔加里时，他们将继续亲自动手，整理和解释数据。对于学生来说，这是一个很好的机会，可以看到和体验野外的初级研究是什么样子的。他们很享受这段经历。他们一致认为这是一生一次的旅行，他们很感激特雷弗让这一切发生。
“这不是陈词滥调，对我来说，这真的是关于学生的。这项研究很有趣，也很重要，这是我们了解事物的方式，但能够把对科学的热情带回学生身上对我来说真的很重要。这次旅行可能产生的每一篇论文都将代表一群人的培训经历，他们冒着风险，抓住机会来到这个地方，试图和我一起做一些研究。所以我认为，如果有什么不同的话，那就是我能够为学生提供的培训环境，以及这对他们的简历意味着什么，这如何帮助他们进入专业的研究生课程，这如何挑战他们看待世界的方式，并把他们送到他们以后要做的职业选择中去。”
特雷弗对教育教学的倡导和他培养年轻科学家的方ld乐动体育I网址式在这次旅行中显而易见。回顾我自己的科学生涯(我在博士毕业后最终放弃了这一职业)，我有点羡慕这些年轻研究人员得到的鼓励:特雷弗提供了足够的热情，同时培养了一种弹性元素——这是应对科学在个人道路上设置的许多障碍所需的东西。
“至于我希望我的学生从中得到什么，我只是希望这是一次非常丰富的训练经验，可以让他们理解科学是如何在非常严峻的条件下进行的。科学是很难的，但当你在这样一个地方，你要担心诸如权力、清洁和人们的福祉等事情时，它就更难了。我们通常在实验室控制的所有东西在这里都很难控制。所以我希望他们能学会即兴发挥和解决问题，真正走向独立。能够在奇怪而有趣的地方提出问题并进行测量。”
这是特雷弗最打动我的地方，也许也是许多非科学家不欣赏这个职业的地方——这是关于创造性的，是关于不断推进和重新发明你的工作，让它发挥作用。对特雷弗来说，科学并不适合他的余生——它是一种活生生的、会呼吸的东西，一直伴随着他。在上山的整个过程中，他在稀薄的空气中一边喘着粗气，一边制定策略和认知(主要是和他的同事，科克大学的肯·奥哈洛伦教授一起)——如果我们尝试这样做会发生什么?如果数据能证明这一点呢?这是什么意思?特雷弗醒着的时候每时每刻都在想他的工作。对我来说，这就是对科学感兴趣的人和天生从事科学的人之间的区别。
在长途跋涉的最后，我们试图从卢克拉飞下山，却被连日的恶劣天气所困，很有可能错过回家的联程航班。每个人都筋疲力尽，脏兮兮的，而且越来越暴躁。随着这次科学旅行的结束，人们可能以为特雷弗会让自己放松一下，但相反，他用他持久热情的方式，再次让我们疲惫的队伍重新振作起来。尽管特雷弗会抗议使用英雄的标签，但在这里，他真的值得拥有这个标签。
想要一睹旅途中的生活，看看詹姆斯和凯特的博客吧:adintrepid.wordpress.com．
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