长颈鹿的心血管秘密惊不惊喜,意不意外
对大多数人来说,
长颈鹿是动物园里可爱的长脖子动物。
但是对于心血管生理学家来说,
长颈鹿除了可爱,
还有值得深入探究的秘密。
到底是什么秘密呢?
跟着小编来一探究竟吧!
事实证明,长颈鹿帮助我们解决了一个每年导致数百万人死亡的问题——高血压。到目前为止,科学家们仅部分了解它们解决高血压的方案,涉及给器官加压、血液储存、心律改变等。
长颈鹿的血压非常高,因为它们的头“天一样高”,成年长颈鹿的头高出地面约6米,心脏需要抵抗重力来输送血液经过漫长的一段路。血压达到/70mmHg对大型哺乳动物来说是很正常的,但长颈鹿的血压需达到/mmHg左右。
这不会造成长颈鹿的身体不适,但这样的血压会给人带来各种各样的问题,轻微的比如脚踝和腿部的肿胀,严重的包括心力衰竭、肾衰竭。
为什么长颈鹿腿不肿?
患有高血压的人容易出现脚踝和下肢肿胀,因为高血压迫使体内水分从血管进入组织。但你只要看看长颈鹿修长的腿,就知道它们解决了这个问题。为什么我们没见过腿肿的长颈鹿?它们是如何抵御下面巨大压力的?
年,丹麦Aarhus大学的心血管生理学家ChristianAalkjr就此问题在AnnualReviewofPhysiology发表文章,长颈鹿的膝盖附近有厚壁动脉,可以对组织液起到限制作用。这可以降低小腿的血压,然而,目前尚不清楚长颈鹿是否需要通过打开和关闭动脉来调节小腿的压力。Aalkjr说,“想象一下,当长颈鹿一动不动地站在那里,它会收紧膝盖下方的肌肉,这非常有趣。”
长颈鹿低头抬头,会头晕吗?
长颈鹿的高个子在喝水时会带来一个问题:低头时头部血压会显著增加,再次抬头会引起相应的颅内压下降。这也是许多人突然站起来时经常会发生头晕、眼花甚至晕倒的原因。长颈鹿抬头后为什么没晕倒?
研究人员认为,部分原因是长颈鹿可以缓冲血压的突然变化。一些长颈鹿颈部超声波图像显示了它们是如何在颈静脉储存血液的。当头部向上时,颈动脉比颈静脉直径大得多。但当头部向下时,颈静脉会膨胀到原来直径的许多倍,这使得静脉可以暂时储存超过一升的血液,减少返回心脏的血流量。由于可用的血液更少,心脏在每次搏动时产生的压力较小。当长颈鹿的头再次抬起时,储存的血液流回心脏,心脏有力的收缩,产生短暂的血压飙升,帮助将血液泵到大脑。这可能有助于长颈鹿避免昏厥。
目前尚不清楚相同的过程是否会发生在清醒、自由移动的长颈鹿身上,不过,Aalkjr的团队最近已经通过植入自由活动的长颈鹿身上的传感器记录了血压和血流,希望很快能得到答案。
长颈鹿为什么不心衰?
人患慢性高血压会导致心肌增厚。卒中后左心室会变得更加僵硬,难以再次充盈,从而导致一种称为“舒张性心力衰竭”的疾病,其特征是疲劳、呼吸急促以及运动能力下降。在全部心力衰竭病例中大约有近一半是这种类型。
哈佛大学和加州大学洛杉矶分校的心脏病学家和进化生物学家BarbaraNatterson-Horowitz在检查长颈鹿的心脏时,发现它们的左心室确实变厚了,但没有出现像人那样的硬化或纤维化。
研究人员还发现,长颈鹿有5个与纤维化相关的基因发生了突变。与这一发现相一致的是,年的一项长颈鹿基因组研究发现了几种与心血管发育、血压和血液循环的维持有关的特异性基因突变。年3月,另一个研究组报告了与纤维化相关的长颈鹿特异性基因突变。
Natterson-Horowitz还发现,长颈鹿有另一个避免心力衰竭的诀窍:它的心脏电节律与其他哺乳动物不同,因此,长颈鹿心跳的心室充盈期相对延长了。这使得心脏每一次搏动都能泵出更多的血液,尽管长颈鹿的心肌较厚,但它们仍然能够用力奔跑。“去看一只正在逃跑的长颈鹿,你就会意识到它们可以解决这样的问题”,Natterson-Horowitz如是说。
长颈鹿有没有妊娠期高血压?
目前,Natterson-Horowitz正在研究另一个长颈鹿似乎已经解决的问题:孕期高血压,一种被称为“先兆子痫”的疾病。对人来说,这可能会导致严重的并发症,包括肝损伤、肾衰竭和胎盘脱落。然而,长颈鹿似乎没有这方面的困扰。Natterson-Horowitz希望研究怀孕长颈鹿的胎盘,看看它们是否有独特的适应能力。
虽然这些见解尚未产生一种具体的临床治疗方法,但这并不意味着未来研究人员不会将其应用于临床。尽管某些发现可能与人类的高血压无关,但它们可能有助于生物医学科学家以新的方式思考此类问题,并从中找到新的方法来治疗高血压这种常见的疾病。
资料索引:BobHolmes.HeadsUp!TheCardiovascularSecretsofGiraffes.Medscape.May26,.
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