- 拥有强心脏
- (瑞)雅各布·拉茨·恩德勒等
- 2701字
- 2024-06-20 14:07:44
心脏的解剖学
心脏是位于胸腔中部的一块肌肉,心尖指向左下方。心脏的位置并非固定的,它悬挂在大血管上,当你改变体位时,心脏的位置也会随之变动。感觉到心脏和听到心跳的最佳体位是向左侧躺,因为那样心脏离胸壁更近一点,你可以感觉到它就在左侧胸肌下面。
心脏的大小根据个人的体形而有所不同,大致与一个人攥紧的拳头差不多。
心脏是人体内独一无二的肌肉。大多数肌肉的日常状态是休息,在受到刺激后收缩,但心脏却一直在工作,从胎儿第6周起,直到死亡才停止。假设你的心脏平均每分钟跳动70次,那就是每小时4 200次,每天10.08万次,每年3 679.2万次,这些数字很惊人。而且它没有其他可以使用的替代者,没有任何备份系统能在心脏想要休息时来接管它的工作。想想你的手指在翻动本书时,是多么轻巧而准确地捏起纸页,将几克重的页面抬到合适的高度,然后在恰当的瞬间松开,以便你能继续读下一页。与你去田里刨土豆时的手指力量和精度比较后,你会觉得自己的手指真是太神奇了。但是,在刨出田里那些沉重的泥土后,手指就需要休息了。心脏也要应对不同的负荷,却从未停歇。为了应对人一生的巨大负荷,心肌细胞具有独特的结构和代谢方式。
心脏由两个心室和两个心房组成。左心室的肌肉壁较厚,因为它要将血液输送到全身;右心室则将血液输送到肺部,肌肉壁较薄。心室和心房之间被一道称为心间隔的壁分开。正常情况下,血液不应该在左右两边之间通过。心脏的外面是冠状动脉,它是心脏的动力管道,输送心脏工作时所需的氧气和营养。
让我们跟随一滴血从远离心脏的某处人体组织,比如脚趾,开始一段旅程。这滴血向上流动,通过逐渐变大的静脉。这些静脉就像山间小溪,汇合成越来越大的河流,最终流入下腔静脉,然后注入右心房。
在静脉内有阻止血液回流的瓣膜。呼吸也有助于血液运输。当我们吸气时,随着大呼吸肌(膈肌)下沉,胸廓扩大,肋骨抬高,胸腔容量增大。如此便产生了负压,从而使空气流入肺部,就像手风琴被拉开一样,与此同时静脉血也被吸入心脏。呼吸便是以这种优美的相互作用来帮助血液循环。
回到这滴已经到达右心房的血。在右心房和右心室之间有一个瓣膜(三尖瓣),心瓣膜的作用是引导血液向一个方向流动,防止血液倒流,如同运河中的水闸。当右心室扩张时,压力增加,当右心室开始收缩时,三尖瓣会随着一声轻响而关闭,同时右心室另一端的肺动脉瓣会打开,它是右心室通向肺部通道的出口。
这滴血接着在心脏和肺部之间的小循环中继续旅行,抵达人体5亿肺泡中的一个,在呼出的空气中卸下二氧化碳,从吸入的空气中补充氧气。血液中的一种分子——血红蛋白——既可携带氧气,也能携带二氧化碳。此时含氧的那滴血已经从深紫的酒红色变成了石榴红。
这一小滴血的旅程从人体远端的某处开始,然后通过越来越大的静脉到达右心室,再被泵送到肺部,在那里交换二氧化碳和氧气。此后这滴血又回到强有力的左心室,被射回人体的远端。
冠状动脉
心脏是一块肌肉,与所有的肌肉一样需要氧气和营养,而氧气便来自冠状动脉。因此,心肌不是从它输送的血液中获取氧气,而是有它自身的供血系统,冠状动脉源自主动脉(aorta)。我们生命所依赖的富氧血液竟是通过最多仅有5~6毫米粗的冠状动脉持续供应的,这确实令人吃惊,甚至有点可怕。它们的粗细和平常用的吸管差不多。尽管特例很多,但大多数人的心脏外有三支冠状动脉。个体差异可能是先天的,但心脏和其他肌肉一样,是易变的,因而冠状动脉在人的一生中都会发生变化。如果心脏的某个部分需要更多的氧气,血管会相应地发育并长出分支。
就像人的外貌各具特色,人体内部也不尽相同。冠状动脉的基本结构通常分布在同一位置,如同一棵树的树干,但其分支就像树木的枝杈一样,形态几乎是无穷无尽的。大自然并不遵循精确的蓝图来造物,无论是植物还是人体结构。
什么控制着心脏?
为了使我们活着,心脏片刻也不能休息。心脏由许多不同的部分和数以亿计的细胞组成,它们必须协同工作。而且根据情况调整节奏更是一种挑战,心脏在我们休息时和被烟雾警报惊醒时的工作状态完全不同,后一种情况下心脏会怦怦直跳。为了获得这种闪电般的变化,心脏需要精密的控制,并由两个平行的系统进行调节:电系统和化学系统。实际上,还有第三个系统或因素,那就是血流量,或者说是到达右心室的血量,它是由压力来进行控制的。因此,电流、化学和压力,是控制你的生命之泵的三个不同因素。
利用导体的电流控制
在婴儿心脏的左心室中,有400亿个肌肉细胞。令人叹为观止的是,每一次心跳,都有数以亿计的心肌细胞在协同工作。让人惊讶的不是心脏偶尔会出错,而是它的工作表现极佳。试想一块气垫卷起的方向如果不对,空气就不能通过打开的阀门挤出去。心脏也是同一原理,它必须从远端开始收缩,并压住打开的瓣膜,否则就无法将血液射出。心肌细胞具备自我激活的能力,尽管心脏还自带一个导体——窦房结,它能通过微弱的电流控制心跳的速率,这种电流可以通过心电图读到。
化学控制
如果你真被某件事吓到了,肾上腺会在几分之一秒内将肾上腺素推进你的血液里。肾上腺素被血液带入心脏,会增加心肌收缩的速度和强度,因而你能感觉到自己的心跳加快。肾上腺素只是一个例子,心脏内有大量的受体会对血液中的激素和神经递质做出反应。这就是为何药物会对心脏有影响:我们吃的药被吸收进入血液中,再被血液带到心脏,使其中的某些受体产生反应。
压力控制
你或许以为每一次心跳都会使心室内的血液完全排空,但事实并非如此。在心脏收缩时,往往还有35%~45%的血量留在心室中。
为什么心脏不在每次跳动时完全排空?这与心脏独特的工作负荷有关。心肌细胞就像橡胶弹力带,它们舒张的时间越长,射出血液就越费力。为了在最佳状态下工作,心肌细胞便不能按自己的意愿舒张收缩。如果心脏充满多少血液,它就射出多少,这在有压力的短期内可行,但从长远来看不是高效的方式。
多项研究表明,在休息中(比如睡觉时)心率没有下降的人,心梗的风险会增加。像人体所有的肌肉一样,心脏有时也需要放松一下,这是相当合理的。
你的心跳有多快?
许多人在心脏跳得又快又猛时感到焦虑,不过我们要明白这是它正常的功能。我们身处的自然环境中有大量的节奏变化,无论对身体还是对心灵而言都是如此。休息、跑步、吃饭、恋爱、生气、追赶或逃跑,这些都会影响你的心脏。那么心脏应该跳多快呢?这取决于个人情况和时间。静息心率会随着年龄的增长和体能的增强而降低。
不少人都想知道自己的心脏能跳多快。最大心率取决于遗传因素、年龄,尤其是体能状况。为了粗略估计最大心率,可以使用一个简单的算式:女性为226减去年龄,男性为220减去年龄。那么,根据这个算式,一位72岁的女性在正常情况下的最大心率约为每分钟154次(226-72=154)。