撲通、撲通，心臟每天不停收縮泵血，像一隻不知疲倦的洗耳球（皮吹子）。
但很多人不知道，我們的心臟內部並不像洗耳球一樣光滑。
藝術巨匠李奧納多·達·文西還是個解剖學奇才。500年前臨摹人體器官時，他就首次描繪出心臟內壁有一層形狀複雜的「雪花」。
達·文西的又一謎題
「心臟長出這層結構，肯定不像我畫壁畫一樣只為裝飾吧。」達·文西拋出了橫跨5個世紀的懸疑——為何心臟裡面竟有立體紋路，有什麼用？
達文西猜測，這些結構能讓血液流過心臟時變得更溫暖（難道是熱得快？）。
五百年後，現代醫學稱這種結構為心肌小梁（trabeculae），是殘留的胚胎發育痕跡。
心室內部長這樣？心肌小梁盤根錯節，密集恐懼症要發作了
原來，人類胚胎形成4個星期後，就會長出第一個器官——能自主跳動的心臟。心室發育時，先是很多肌纖維形成「小梁」（trabeculae）交錯的多孔層，如下圖A。隨後發育過程中，小梁又會進一步變得緻密，形成越來越厚的心肌層（圖B）。發育完成的心室裡心肌層佔據大部分，但小梁層依然存在於內壁（圖C）。
胚胎發育早期，小梁有助於給發育中的心臟供氧，但成年後為什麼小梁還在？它有什麼用？誰也說不清。
在許多先天性心臟病中，心肌長得很薄，小梁層卻很厚，粗大疏鬆，全是空洞。這種病叫做「心肌緻密化不全」，是心肌緻密部發育停滯造成的。病人心臟搏動無力，會出現心力衰竭，很難治療。
記得高爾夫球上的小窩嗎
近期，《自然》雜誌發表的論文揭露了這個「達文西的生物密碼」。心肌小梁結構有其生理作用，是不可或缺的！
研究表明，心肌小梁對心臟泵血能力十分重要。心室的粗糙表面使每次心跳，血液都能更有效地流動，就如高爾夫球上的球窩，降低了空氣阻力並幫助球飛得更遠。
小梁的形狀是影響心臟性能的重要因素，還可能與心臟病有潛在聯繫。研究人員為證實這一點，採用用全基因組關聯分析（GWAS），對比英國生物樣本庫（UK Biobank）中數萬人的基因，以及利用人工智慧識別了他們的心臟核磁共振圖像，確定了6個重要的基因區域。這些區域與心肌小梁形態、血流動力學表型有關。
小梁肌纖維不同的形態模式影響了心力衰竭的風險。其中，研究者觀察到的趨勢是，小梁結構越複雜，這個人的心衰的風險越低。反之則越容易心衰。
心衰是一種死亡率非常高的心臟病，在全球HF患者人數估計高達3700萬。對小梁的進一步研究可以幫助科學家更好地了解常見的心臟病如何發展並探索新的治療方法。
另外，有趣的是，與小梁有關的基因區域中，有兩個區域也調節神經細胞的分支，這表明類似的機制可能在發育中的大腦中起作用。
總結而言，關於心臟內這種神秘結構和遺傳性的新發現，是人類對心臟生理病理的又一次全新認識。我們每個人心室裡，並不是光溜溜的，而是刻有這種神秘的「浮雕」，出於大自然的造化，這些結構能幫我們心臟泵血，而且就像達文西的畫作一樣，越精緻越好！
參考資料：
1.Meyer, H.V., Dawes, T.J.W., Serrani, M.et al. Genetic and functional insights into the fractal structure of the heart.Nature (2020).
2. New clues to a 500-year old mysteryabout the human heart-News release by EMBL-EBI
3.Sedmera D, McQuinn T. Embryogenesis of the heart muscle. Heart Fail Clin. 2008;4(3):235-245. doi:10.1016/j.hfc.2008.02.007
4. Ziaeian B, Fonarow GC. Epidemiology andaetiology of heart failure. Nat Rev Cardiol. 2016;13(6):368-378.