疯狂的心脏(动物心脏进化奇趣故事,它是疯狂的引擎,也是人类文化的独特脉络)_AZW3_MOBI_EPUB_比尔·舒特
内容节选
第6章 在苦寒中蛰伏:心脏病、恒温与冬眠 冰冷的手,火热的心。 ——民间谚语 叫我小熊杰克吧,因为我正处在冬眠当中。 ——拉尔夫·艾里森,《看不见的人》 在30年的科研生涯中,我花了大部分的时间来研究蝙蝠。虽然大多数人对蝙蝠都已经没有了刻板印象,不会再认为它们是会飞的吸血老鼠了(这真是太好了,其实蝙蝠有1 400种之多,其中只有3种会吸血,而且它们与人类的亲缘关系比与啮齿动物的亲缘关系近多了),但对很多人来说,蝙蝠依然是神秘的。不过,几乎所有人都知道这类昼伏夜出的哺乳动物基本上都会冬眠。接下来我们就会讲到,冬眠在本质上是动物循环系统应对环境变化的一种策略,因为循环系统运输氧气和养分是很消耗能量的,而它在冬天必须减缓运行,才能适应这段漫长、严寒、找不到食物的时间。 在我着手研究蝙蝠对寒冷的适应之后,有一年,很巧合地,我被另一件事吸引了注意力。那年,气象学家宣布长岛和纽约市遭遇了“危险的极寒天气”。极寒天气之所以危险,有一部分原因是在这种天气下,死于心脏病和低温症(没有心脏病那么常见)的人数通常也会增加。低温症,就是一个人的核心体温低于35摄氏度时出现的症状。 心脏病患者在铲雪时容易发病,这一点并不难理解,尤其是在美国东北部,大雪天气非常常见,有时一场暴雪过后,一条马路上就能积攒几吨重的积雪。科学家认为,心脏病发作概率的增加主要是因为铲雪时的动作,尤其是抬升的动作,会让心跳加快、加重。铲雪和其他体育运动一样能使血压升高,给已经出了问题的“泵”造成崩溃的隐患。但这背后还有一个没那么明显的原因,那就是寒冷对整个事态的影响。 一个人举着铁锹蹚雪走来时,他就暴露在了低温之下。此时,人体会试图为核心器官(如大脑、心脏、肺和肝脏)保存热量。要达到这一目的,人体就需要减少位于外围的身体结构(如四肢和鼻尖)的血供,将血液导流向前面提到的那些重要器官。这个过程通过局部血管收缩来完成,也就是让特定身体部位的血管关闭。血管中有些微小的“肌肉阀门”,叫作毛细血管前括约肌,在收到大脑的指令后它们能够关闭血管。毛细血管前括约肌收缩时,血流就不会通过该部位的毛细血管床了,就像高速公路上的汽车驶过暂时封闭的出口。这样一来,血液就绕开了毛细血管(由后微动脉发散而出),从而绕开对应的组织,不向其供应“物资”(如下图右侧所示)。 在你温暖的家中,吃过饭后你的身体也会发生类似的情况,只不过这次血液被导流到了另一片区域的毛细血管床——消化道壁。此时,消化道壁内的毛细血管前括约肌没有得到收缩指令,血液就可以流入消化系统的毛细血管床,接收胃壁和肠壁吸收来的营养物质(还是通过扩散),并将富含营养物质的血液带回心脏,以供后续进入全身循环。 准确地说,静脉血并不是从消化道径直返回心脏的,而是先流入肝门静脉,去肝脏里绕一圈。在肝脏内,肝细胞会将糖分分离出来,用糖分作为零件,将其重新组装成类似淀粉的糖原分子,让肝脏将糖原储存起来。分离掉糖分后,仍带着大量其他营养物质的血液才会离开肝脏,经由下腔静脉,流回右心房。正是靠着这个过程,我们在吃完大量奶油蛋糕后,才不会过量吸收糖分。 至于储存在肝脏中的糖原,它们还可以轻易地被相同的肝细胞还原成葡萄糖,释放回血液。这种还原过程通常发生在两餐之间,探测器一样的化学感受器认定你的血糖浓度“过低”时。探测血糖的化学感受器位于颈动脉(为头部供血)和主动脉壁上,顾名思义,它们能够感受流过它们的血液中某种特定化学物质的浓度,如葡萄糖、氧气或二氧化碳的浓度。当血糖浓度下降得太剧烈时,化学感受器就会向大脑传送神经冲动,转达这一信息。大脑则给出相应的回复,如“葡萄糖太多了,储存成糖原”或者“葡萄糖太少了,分解一些糖原”。 血液中还有一种蜡质液体,叫作胆固醇。虽然名声不好,但胆固醇确实具备许多至关重要的功能。它是细胞膜的重要成分,可以协助传导神经冲动,还能参与合成维生素D、性激素、胆汁(协助消化脂肪)、皮质醇(压力激素)等物质。 胆固醇与运输脂质的蛋白质结合,在血液中流动。这些蛋白质主要分两类:高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)。通常情况下,脂蛋白能够通过血管壁进出血管,但低密度脂蛋白有时会发生堵塞,造成脂肪组织堆积在血管内壁上,形成动脉粥样硬化斑块。由这些斑块造成的疾病叫作动脉粥样硬化。这是一种很危险的疾病,因为斑块的堆积能降低血流量。有一个简单的方法让你直观地看到这一过程,就是打开你花园中连着水管的水龙头,然后一脚踩在水管上。踩上去时,管内压力增大,水流量减少。如果你一直踩着,能保持几分钟呢?如果你的脚施加的压力足够大,水管可能会开裂。这种后果如果发生在血管上就是致命的,血管破裂可能导致无法控制的大出血,甚至是死亡。 话说回来,这些和消化有关的知识,与寒冷天气引发的心脏病有什么关系呢? 冠状动脉是给心肌供血的血管。活跃的消化系统会让血液被导流到腹部,......
- 扉页
- 目录
- 前言 小城镇,大心脏
- 第一部分 疯狂的心脏
- 第1章 鲸:大家伙的小心脏
- 第2章 从微生物到脊椎动物:循环系统进化史
- 第3章 鲎:蓝色血液与夺命美食
- 第4章 从昆虫到长颈鹿:平衡重力和氧气的艺术
- 第5章 登上陆地:脊椎动物的双循环与四腔室心脏
- 第6章 在苦寒中蛰伏:心脏病、恒温与冬眠
- 第7章 赠你一颗动物的心:唱给婴儿菲伊的赞歌
- 第二部分 我们知道的,和我们以为我们知道的
- 第8章 心脏和灵魂:古代和中世纪对循环系统的认识
- 第9章 输入体内的应该是什么?从早期输血、输奶到静脉注射
- 第10章 达尔文之痛:“接吻虫”的叮咬和心绞痛
- 第三部分 由简陋到美好
- 第11章 倾听心声:从小木棍到听诊器
- 第12章 心脏手术:大自然设定的天花板
- 第13章 灵魂究竟居于何处?心本位与脑本位
- 第14章 心碎了,怎么办?
- 第15章 修复一颗心:从蛇身上学到的智慧
- 第16章 培育一颗心:干细胞、菠菜叶与3D打印
- 致谢
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