心脏起到什么作用?
人类个体中,大脑是最复杂也是最重要的器官。没有脑,生命就不复存在;而心脏虽不是脑袋里的器官,却比很多脑袋里的神经还要精密复杂。 心脏是人体内的“机器”,负责为全身提供动力,维持正常的生理功能。
它就像一个泵,不停跳动并将血液输送到身体的各个部分。在把血液输送出心脏的过程中,这些细胞会不断电击心脏肌肉以产生运动并压缩冠状动脉和微血管,从而挤压心脏中的液体(血液)通过毛细血管向组织供应氧气和营养。 然而,这只是一个非常笼统的描述,无法真正体现心脏作为人体重要器官所具有的特征、功能和面临的挑战。为了更深入地理解这个复杂的器官,让我们从三个视角来观察心脏工作:
1.作为肌肉器官,如何收缩和舒张来实现循环的功能?
2.作为内分泌器官,如何分泌激素来调节全身的生理活动?
3.作为一个免疫器官,如何进行防御来维护机体稳定?
首先,心血管医生经常说的一句话是"心脏一直在工作中”——也就是说,心脏永远不会"停下”。事实上,即使是在睡眠中,心脏也只需花费大约 1/5 的时间进行收缩,其余时间都在舒张状态——这是一种主动的运动方式,由自动神经系统控制。
虽然这种运动看起来很简单,但却能产生巨大的力量。每分每秒,心脏都会产生约 70 次收缩和舒张动作,每次心跳大约输出 600~800ml 的血液。这种力量足以将血液泵送到身体各部位,并且能够推动血液流经肺部进行氧合或二氧化碳清除。
当血液经过心脏时,由于心肌细胞的特殊结构,使得心脏能在不增加外部阻力的情况下使血液加速流动。心脏还可以自主地控制和调节其输出量,以此适应体内外的需要。
除了直接参与血液循环外,心脏还间接地影响血液的成分和性质。例如,通过刺激肾上腺皮质释放激素(ACTH),可间接促使肾上腺合成、贮存和释放肾上腺素与去甲肾上腺素,这两种物质都能显著提升血压、心率,进而影响到血液循环。
近年来有研究开始注意到心脏对脂质、脂蛋白代谢的影响,发现心肌细胞可能通过自分泌、旁分泌的方式激活AMPK信号通路,继而调节脂肪酸氧化、糖异生等重要代谢途径,因此心脏可能通过调控能量代谢参与血脂平衡的调节。
当然,心脏的这些功能都需要足够的能源物质和微量元素补充,才能高效运转。如果摄入不足,就可能引发一系列营养缺乏症,导致心功能受损甚至衰竭。 随着基因测序技术的快速发展,人们对于遗传性疾病的认知不断深化。目前已知约有5%的人类疾病与基因相关,而且这个数字还在不断增加。
在临床上,通常通过基因检测技术来评估患者患某种疾病的风险,指导个体化用药及风险评估。而对于心血管疾病,这一技术能够帮助医生判断患者的预后,预测风险,采取必要的干预措施。
随着分子生物学在心血管领域的研究不断深入,有可能从根本上解决一些严重威胁人类健康的心血管疾病。