30 tháng 8 2021

Vì chiều cao lênh khênh của nó mà hươu cao cổ cần phải có mức huyết áp cao khủng khiếp. Thế nhưng chúng không hề gặp phải các vấn đề nghiêm trọng như những người bị cao huyết áp.

Đối với hầu hết mọi người, hươu cao cổ chỉ là loài động vật cổ dài, đáng yêu bậc nhất trong các chuyến thăm sở thú, hoặc là một trong những thứ cần được ưu ái trong danh mục chụp hình.

Nhưng với một bác sĩ tim mạch thì hươu cao cổ có có lý do đáng yêu hơn nhiều.

Hươu cao cổ hóa ra đã giúp giải quyết một vấn đề vốn đã giết chết hàng triệu người mỗi năm: bệnh cao huyết áp.

Những giải pháp độc chiêu của chúng - mà cho đến nay mới chỉ được các nhà khoa học hiểu một phần - là có các cơ quan nội tạng chịu được áp suất cao, nhịp tim được thay đổi, tích trữ máu - và biện pháp sinh học tương tự như vớ y khoa.

Hươu cao cổ phải duy trì huyết áp cao chót vót vì cái đầu ngất ngưởng của chúng.

Ở tuổi trưởng thành, đầu hươu cao cổ cách mặt đất khoảng hơn 6m - đây là cả một chặng đường dài đầy thách thức để áp lực bơm máu của tim thắng được trọng lực.

Muốn đạt được huyết áp ở não là 110/70 - mức bình thường đối với động vật có vú lớn - hươu cao cổ cần huyết áp tại tim khoảng 220/180. Mức huyết áp này không làm hươu cao cổ khó chịu chút nào, nhưng áp lực cao như thế sẽ gây ra đủ loại vấn đề cho con người, từ suy tim đến suy thận đến sưng mắt cá và phù nề chân.

Ở người, huyết áp cao mãn tính gây ra tình trạng dày cơ tim. Tâm thất trái của tim trở nên chai cứng hơn, ít có khả năng đàn hồi trở lại như cũ sau mỗi lần đập, dẫn đến một căn bệnh được gọi là suy tim tâm trương, mà biểu hiện đặc trưng là mệt mỏi, khó thở và giảm khả năng vận động. Loại suy tim này là nguyên nhân của gần một nửa trong số 6,2 triệu trường hợp suy tim ở Mỹ hiện nay.

Khi bác sĩ tim mạch và nhà sinh vật học tiến hóa Barbara Natterson-Horowitz của Đại học Harvard và Đại học UCLA kiểm tra tim của hươu cao cổ, bà và các sinh viên nhận thấy tâm thất trái của chúng cũng có dày hơn, nhưng không có hiện tượng xơ cứng, hoặc xơ hóa như xảy ra ở người.

Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng hươu cao cổ có tiến hóa đột biến trong 5 loại gene liên quan đến chứng xơ hóa.

Các nhà nghiên cứu khác khi kiểm tra bộ gene của hươu cao cổ vào năm 2016 đã tìm thấy một số biến thể gene dành riêng cho hươu cao cổ liên quan đến sự phát triển tim mạch, duy trì huyết áp và hệ tuần hoàn.

Vào tháng 3/2021, một nhóm nghiên cứu khác đã báo cáo các biến thể dành riêng cho hươu cao cổ trong các gene liên quan đến quá trình xơ hóa.

Và hươu cao cổ còn có một mẹo nhỏ khác để tránh suy tim: nhịp điện tim của chúng khác với các loài động vật có vú khác.

Natterson-Horowitz nhận thấy ở hươu cao cổ, giai đoạn làm đầy tâm thất của nhịp tim được kéo dài. (Cả hai nghiên cứu của bà đều chưa được công b.) Điều này cho phép tim bơm nhiều máu hơn sau mỗi lần đập, khiến hươu cao cổ có thể chạy nhanh mặc dù cơ tim dày hơn bình thường.

"Tất cả những gì bạn phải làm là nhìn vào bức ảnh một con hươu cao cổ đang chạy trốn," Natterson-Horowitz nói, "và bạn nhận ra rằng con hươu cao cổ hoàn toàn giải quyết ổn thỏa vấn đề huyết áp cao."

Natterson-Horowitz hiện đang chuyển sự chú ý của mình sang một vấn đề khác mà hươu cao cổ dường như cũng đã giải quyết tốt: huyết áp cao khi mang thai, một tình trạng được gọi là tiền sản giật.

Ở người, điều này có thể dẫn đến các biến chứng nghiêm trọng, như tổn thương gan, suy thận và bong nhau thai. Tuy nhiên, hươu cao cổ có vẻ khá ổn áp. Natterson-Horowitz và nhóm của bà đang hy vọng sẽ nghiên cứu nhau thai của hươu cao cổ đang mang thai để xem liệu chúng có khả năng thích nghi độc đáo cho phép giải quyết thỏa đáng vấn đề này hay không.

Những người bị tăng huyết áp hay bị sưng phù ở chân và mắt cá vì huyết áp cao đẩy nước ra khỏi mạch máu và tràn vào mô.

Nhưng bạn chỉ cần nhìn vào đôi chân thon mảnh của hươu cao cổ là biết rằng chúng hoàn toàn giải quyết ổn thỏa vấn đề đó.

"Tại sao chúng ta không bao giờ nhìn thấy những con hươu cao cổ bị sưng chân? Chúng được bảo vệ như thế nào trước áp lực khổng lồ ở dưới chân?" Christian Aalkjær, bác sĩ tim mạch tại Đại học Aarhus ở Đan Mạch, người viết bài về khả năng thích nghi của hươu cao cổ với huyết áp cao đã đăng trên tạp chí khoa học bình duyệt đồng đẳng Annual Reviews of Physiology năm 2021, đặt câu hỏi.

Ít nhất, một phần nào đó, hươu cao cổ giảm thiểu sự phù nề nhờ vào một 'mẹo' với cùng một cách mà các y tá hiện đang áp dụng cho bệnh nhân: dùng vớ y khoa.

Ở người, đây là những loại quần tất bó sát, đàn hồi để nén các mô ở chân và ngăn chất lỏng tích tụ.

Hươu cao cổ cũng hình thành điều tương tự với một lớp mô liên kết dày đặc bao bọc chặt chẽ. Nhóm nghiên cứu của Aalkjær đã thử nghiệm tác dụng của việc này bằng cách tiêm một lượng nhỏ dung dịch nước muối bên dưới lớp mô bao bọc vào chân của bốn con hươu cao cổ đã được gây mê cho nhiều mục đích nghiên cứu.

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng để tiêm thành công ở cẳng chân hươu, sẽ cần nhiều áp lực hơn so với một mũi tiêm tương tự ở cổ. Điều này cho thấy lớp mô bao bọc ở chân giúp chống rò rỉ nước khỏi mạch máu.

Hươu cao cổ cũng có các động mạch thành dày gần đầu gối, có thể hoạt động như một bộ phận hạn chế dòng tuần hoàn của máu, theo phát hiện của Aalkjær và những người khác.

Điều này có thể làm giảm huyết áp ở cẳng chân, giống như một đường gấp khúc trong ống nước ngoài vườn khiến áp lực nước giảm xuống ở phía ngoài đường gấp khúc. Tuy nhiên, vẫn chưa rõ liệu hươu cao cổ có mở và đóng các động mạch để điều chỉnh áp lực ở chân khi cần thiết hay không.

"Sẽ rất thú vị khi tưởng tượng rằng chú hươu cao cổ đứng ngoài kia đang đóng cơ vòng ngay dưới đầu gối," Aalkjær nói. "Song chúng tôi không biết quả thực có phải vậy không."

Aalkjær có một câu hỏi nữa về những con vật đáng chú ý này.

Khi một con hươu cao cổ ngẩng đầu lên sau lúc cúi xuống uống nước, huyết áp lên não sẽ giảm xuống một cách đáng kể (từ 300/200 xuống 110/70) - nếu điều này xảy ra ở người thì ta sẽ thấy xây xẩm nghiêm trọng như khi đứng dậy đột ngột.

Nhưng vì sao hươu cao cổ không hề ngất xỉu?

Ít nhất một phần của câu trả lời dường như là hươu cao cổ có thể chuẩn bị sẵn chế độ đệm trong hệ thống huyết áp để dùng cho những thay đổi đột ngột này.

Ở những con hươu cao cổ được gây mê có đầu có thể nâng lên và hạ xuống bằng dây thừng và ròng rọc, Aalkjær đã phát hiện ra rằng máu đọng trong các tĩnh mạch lớn ở cổ khi đầu cúi xuống. Nhờ vậy, có hơn một lít (0,2 gallon) máu được trữ lại, tạm thời làm giảm lượng máu trở về tim.

Khi có ít máu hơn, tim tạo ra ít áp lực hơn cho mỗi nhịp đập trong khi đầu cúi xuống. Khi ngóc đầu lên một lần nữa, lượng máu được trữ lại sẽ đột ngột đổ về tim, khiến tim phản ứng lại bằng một cú đập mạnh mẽ, tạo áp suất cao giúp bơm máu lên não.

Vẫn chưa rõ đây có phải chỉ là điều xảy ra ở những chú hươu đang thức và vận động tự do hay không, mặc dù nhóm của Aalkjær gần đây đã ghi lại huyết áp và lưu lượng từ các cảm biến cấy vào hươu cao cổ đang vận động tự do ngoài trời, và ông hy vọng sẽ sớm có lời đáp cho vấn đề này.

Vậy chúng ta có thể học hỏi được những gì từ hươu cao cổ để ứng dụng vào y khoa không?

Hiện chưa có kết quả nào có thể chuyển thành một liệu pháp lâm sàng cụ thể, nhưng điều đó không có nghĩa là sẽ không bao giờ trở thành hiện thực, Natterson-Horowitz nói.

Mặc dù một số khả năng thích nghi của loài hươu cao cổ có thể không phù hợp với bệnh cao huyết áp ở người, nhưng chúng có thể giúp giới khoa học y sinh suy nghĩ về vấn đề này theo những cách thức mới, và tìm ra những hướng tiếp cận sáng tạo cho căn bệnh quá phổ biến này.