你的心脏每分钟跳动多少次呢?尽管存在个体和年龄上的差异,但大部分人的心脏每分钟跳动60~70次。由此推算,心脏每天跳动8万次左右,一年3000万次上下,如果活到80岁,那一生中心脏会跳动20亿次以上。
从古以来,人类一直都在好奇,为什么心脏永不停息。过去,人们认为心脏和脉搏是由空气中的“生命能量”所驱动。我们会在第3章讲到,人们在17世纪之后发现心脏就像一个泵,并且推动血液在全身循环流动。直至20世纪上半叶,心跳的奥秘才被徐徐揭开。
当作为指令的电信号穿过心脏壁时,心脏就会跳动,这被称为“心脏传导系统”。
心脏不是一个大袋子,而是由四个腔室组成:右心房、右心室、左心房和左心室。每个“房间”在合适的时间有条不紊地重复收缩和扩张运动。如果它们各自为战,血液循环就会出现问题。
因此,心脏传导系统就像公司的运营系统一样,采用一种自上而下的运行方式将命令从总裁传递给职员。
这位“总裁”就是作为起搏点的窦房结,它是发出第一道指令的部位。它就是起搏器,在右心房的右上方产生有规律的电信号。指令接下来会到达房室结。
心脏传导系统的结构
房室结大约位于四个腔室的中心,信号在结内作短暂的延搁后再向后传递到希氏束、左束支、右束支和浦肯野纤维。它们相互连接,将信号传递到心脏的每个角落,引起肌肉收缩。作为“下属”,它们必须在最底层进行大范围的信息传递。
房室结也被称为阿肖夫-田原结。1906年,日本病理学家田原淳与他的导师德国病理学家卡尔·路德维希·阿肖夫发现了这个部位,它也因此得名阿肖夫-田原结。
如果心脏传导系统出现问题,无法很好地传递指令,就会引发心律失常。
根据功能障碍的类型,心律失常可以分为不同的类型。例如,“窦房结综合征”是由窦房结缺陷导致发出指令的频率降低引发心率下降;如果房室结功能障碍,就会发生“房室传导阻滞”——二者都属于心律失常。
不过,众所周知,心率并不是一直恒定的。当你处于紧张状态或进行剧烈运动时,心跳就会加快,因为大脑在通过自主神经进行调节。顾名思义,自主神经就是一种自动调节各种维持生命的功能的神经。
心脏由肌肉组成
我经常将器官与烤肉和烤鸡对比,因为很多人更熟悉这些动物的肌肉和器官,很容易想象它们的样子。对于心脏,只要说它是“爱心状”或“心形”,大家会轻松想象出它的形状。心脏是一块“肌肉”,这块肌肉被称为“心肌”。
人可以控制胳膊和腿上的肌肉,却不能自主控制心肌。没人能控制心脏跳动,也无法让它停下。这些不能被我们自主控制的肌肉称为不随意肌;反之,可以自主控制的肌肉是随意肌。心肌是典型的不随意肌。
心脏在静息时每分钟泵出约5升血液。而成年人全身的血液量约为5升,也就是说,血液在全身循环一次只需1分钟。不过,人在运动时泵血量会提高很多。随着心率的升高,心肌的收缩力也随之增加,泵血量可增加到每分钟35升左右。
因此,心脏可以像泵一样通过反复收缩将血液泵出,同时它也可以像真空泵那样通过扩张使血液回流。心脏向外泵出多少血液,就需要回收多少血液。因此收缩的力量很重要,扩张的力量也同样关键。
“心血管内科”是专门研究心脏和血管的科室。因为从心脏泵出的血液在全身循环,所以心血管内科关注的不只是心脏,而是整个血液循环系统。
在整个循环中有两个重要的部分。一个是肺循环,另一个是体循环,它们协力将从外界获得的氧气输送到全身。
两个循环过程简单来说就是:
①血液经过肺,从外部空气中吸收氧气。
②吸收的氧气随着血液进入心脏的左心房。
③含氧血从左心室输送到全身,各器官消耗氧气。
④血液从各个器官接收代谢产生的二氧化碳。
⑤二氧化碳溶解在血液中,回流至心脏的右心房。
⑥血液从右心室再次泵入肺部,释放二氧化碳并再次吸收氧气。氧气和二氧化碳在肺内进行交换,称为“气体交换”。
血液以心脏为中心画出一个“8”字形,并在肺和全身之间循环往复。
两个循环过程