為何青蛙心臟離開身體能跳2小時?哺乳動物真的只有10億次心跳嗎?

2021-01-15 騰訊網

我們經常將死亡定義為心臟停止跳動的時刻。

但是如果你看過烏龜或者青蛙的解剖實驗,那麼你會驚奇地發現,即使身體的其它部分全部消失,但是它們的心臟依然可以跳動幾個小時。

我們知道,大多數肌肉通過大腦的電脈衝完成收縮,所以很明顯,離開大腦的肌肉就會停止工作。

那麼,為什麼心臟卻可以獨立完成跳動呢?心跳比我們想像的要神奇的許多!

圖為:離體的烏龜心臟

心臟的特殊性

其實,不止是青蛙,只要手夠快,人類的心臟離開身體後一樣可以跳動一會兒!因為心臟更像一個身體的獨立單位。

心臟是將血液泵入全身的重要器官,它是動物身體循環系統的動力部分,它每天都十分忙碌。人類的心臟每天大約跳動10萬次,平均一生差不多要跳動30億次,可以讓血液在血管中流動將近10萬公裡。

可能正是因為它的功能如此特殊和忙碌,它有一套自己獨立的「電子系統」,以便更好的跳動和泵血。

可以說,心臟跳動的本身並不是由大腦控制的,而是在心臟內部。

當心臟被取出的時候,心臟內的神經細胞在很長一段時間內會繼續放電,促進跳動過程。

因此,心臟從體內取出後不會立即停止跳動,只要給它足夠的ATP來提供能量和氧氣,它就可以在沒有大腦調節的情況下跳動。

不過大腦對心臟而言也不是一無是處,它可以告訴心臟何時需要多快的跳動。

我們前面說的青蛙的心臟離開身體能夠跳動兩個小時,其實前提是給它泡在培養液中,如果是普通的水中的話,估計最多也就幾十分鐘,因為它的跳動需要能量。

雖然離開身體的心臟可以繼續跳動,但是停止心跳的身體基本也就停止了工作。

有趣的是,有人收集過哺乳動物的心跳數據,並得出一個驚人的結果,在自然界中哺乳動物的壽命和心跳成反比,心跳越快壽命越短,而且哺乳動物一生的心跳只有10億次左右。

心跳假說

我們前面提到過,人一生的心跳差不多是30億次,這個可能是因為我們有一個很長的青春期,以及得益於醫學的進步,讓我們跳出了自然法則。

圖為:動物的心率和壽命圖

從上面這張圖片中可以看出,除了人之外,大部分野生動物的心跳和壽命成反比,而人類確實跳出了這條比率線。

老鼠的心跳差不多每分鐘500次(bpm),而大象每分鐘只有26次,老鼠的壽命只有5歲左右,而大象可以活到60歲以上,結果是兩個物種的總心跳差不多都是10億次。

大約80年前,生物學家偶然發現了這樣的規律,哺乳動物的心跳與其質量的負四分之一冪(m^-1/4)成正比。

例如,貓的體重大約是老鼠的100倍,那麼心跳就是老鼠的100^-1/4(≈1/3)倍,實際上是它們的心跳是每分鐘150對500,差不多就是三分之一。

從這個規律中,生物學家還發現了,動物的體重變大時,不僅心跳變慢,壽命也相應延長,同樣也符合這個比率,老鼠和貓的壽命分別是5年和15年。

這是「心跳假說」的內容,該假說認為哺乳動物的心跳越快(或新陳代謝越快)壽命就越短,當然這個假說有很多例外,所以並沒有得到普遍認可。

最後

心臟是一個很神奇的器官,它離開身體後還能繼續跳動是正常的,如果它的跳動真的和壽命有關係也沒什麼好奇怪的吧!

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