震驚！心臟竟是個(gè)莫比烏斯環(huán)？更讓人意外的是…

本文專家:

呂明明，川北醫(yī)學(xué)院心血管碩士研究生

胡厚祥，川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院心內(nèi)科主任醫(yī)師，教授，醫(yī)學(xué)博士，碩士研究生導(dǎo)師

如果讓你畫一顆心臟

你是不是第一反應(yīng)

會(huì)畫一個(gè)呢？

但實(shí)際上

心形與心臟的形狀

并沒有什么關(guān)系

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那么

人類的心臟到底是什么樣子？

答案你可能意想不到……

心臟是一個(gè)莫比烏斯環(huán)？

研究發(fā)現(xiàn)，我們的心臟是一個(gè)中空器官，分為左、右心房和心室四個(gè)腔。但心臟的形狀卻并不是四個(gè)腔室簡單組合起來的整體，真正的形態(tài)是一個(gè)螺旋形的莫比烏斯環(huán)。

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早在17世紀(jì)，就有人發(fā)現(xiàn)心肌纖維的走向呈螺旋狀，之后的解剖也有相似發(fā)現(xiàn)，但都不知道這種螺旋從哪里開始又到哪里結(jié)束，更無法確定這種螺旋狀結(jié)構(gòu)的意義。直到半個(gè)世紀(jì)前，西班牙科學(xué)家Torrent-Guasp通過解剖近千個(gè)不同物種的心臟后，才解開這一心臟解剖學(xué)上的難題。

他發(fā)現(xiàn)心臟是一條像寬面一樣的肌肉帶通過螺旋扭曲而形成的，這條心肌帶起于肺動(dòng)脈根部，止于主動(dòng)脈根部。心肌帶以螺旋形態(tài)扭成了8字，也就是說心臟的形狀是一個(gè)類似于扭了3次的莫比烏斯環(huán)。

心臟為什么會(huì)是

這種復(fù)雜的螺旋結(jié)構(gòu)呢？

我們都知道，結(jié)構(gòu)是功能的基礎(chǔ)。

這種螺旋結(jié)構(gòu)的心肌在收縮時(shí)會(huì)讓心臟發(fā)生扭轉(zhuǎn)，從而主動(dòng)的將血液泵出和泵入心臟。這種扭轉(zhuǎn)形變就像一種擰毛巾樣的運(yùn)動(dòng)，心臟收縮是旋轉(zhuǎn)扭緊的過程，而心臟舒張是繼扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)后反方向的解旋過程。由此可知，心臟并不是像氣球一樣簡單的收縮與舒張。

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那么如此復(fù)雜心臟又是如何形成的呢？

Torrent-Guasp認(rèn)為，心臟的發(fā)育過程，體現(xiàn)了從10億年前的蠕蟲到魚類、兩棲類最后到哺乳動(dòng)物的心臟演化。例如，人類胚胎在第18天左右，胚胎頭端會(huì)形成一對并列的心管，隨后左右心管會(huì)融合成一根心管，這就是原始心臟，這與心臟結(jié)構(gòu)為單一肌肉帶組成的理論相似。

心管因各段生長速度不同會(huì)出現(xiàn)不均等生長，從頭端到尾端出現(xiàn)了幾個(gè)膨大區(qū)域，依次稱心球、心室、心房和靜脈竇。心管除了生長外，還會(huì)出現(xiàn)扭曲、移位、融合等一系列變化。

在第5周初，心臟外形建立就基本完成，但此時(shí)心臟的四個(gè)腔室尚未完全隔開。接下來心臟將繼續(xù)完成心房、心室等結(jié)構(gòu)的內(nèi)部分隔，至第8周結(jié)束。若分隔的過程中出現(xiàn)障礙，就會(huì)造成先天性心臟病，如房間隔缺損、室間隔缺損等。因此，妊娠第3-8周是胚胎心臟發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期。這段時(shí)期，如果孕婦發(fā)生某些病毒感染或接觸有害環(huán)境，就可能會(huì)導(dǎo)致胎兒心臟發(fā)育出現(xiàn)障礙而形成先天性心臟病。

心臟是如何跳動(dòng)的？

Torrent-Guasp通過觀察跳動(dòng)的心臟，區(qū)分了縮短和伸長兩種縱向運(yùn)動(dòng)，以及縮窄和擴(kuò)大兩種橫向運(yùn)動(dòng)，并認(rèn)為收縮是沿心肌帶從上往下傳播才能支持這一系列機(jī)械活動(dòng)。

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近年的研究發(fā)現(xiàn)，正常心臟跳動(dòng)的電信號(hào)起源于竇房結(jié)。竇房結(jié)位于心底的右心房，電信號(hào)在竇房結(jié)形成后從上往下傳導(dǎo)（即心底到心尖），使心房和心室先后產(chǎn)生收縮和舒張，即心臟的跳動(dòng)。這也為Torrent-Guasp的觀點(diǎn)提供進(jìn)一步支持。

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標(biāo)簽： 莫比烏斯 先天性心臟病 碩士研究生