科普:你知道心臟為什麼會一直不停的跳動嗎?

2019-06-04T15:00:33+08:002019-06-08|心血管專題, 頭條, 最新文章|

正常人的心跳在休息時平均每分鐘大概在60到100次,如果以此速率推算,一個人一生中心臟平均要跳動25億到30億次之多。更有趣的是,人類的心臟跳動,並不是從嬰兒出生之後才開始,胎兒從在媽媽肚子裡的第22天開始,心臟就會開始跳動,而且等到差不多4週大時,就具有血液循環的作用了。

心臟為何可以一直不停的跳動?

像這樣一個一生陪伴我們生活,而且是永不休息的器官,到底是如何維持持續不停的跳動的呢?

人類對心臟的研究從西元前16世紀的古埃及開始,但是直到1615年,英格蘭皇家物理學家威廉.哈維的研究,才首次證實了心臟和血液循環是有關係的,確認了像個幫浦的心臟,會推動血液進入人體全身總長約60000英里的血管進行循環,而且血液的循環非常快,平均20秒就可以在體內循環一圈,一天可以循環180圈。

而心臟為什麼會像個幫浦一樣,這麼快速而穩定的將血液輸往全身各處?其實是靠的就是位於右心室的竇房結(SA node)一群非常特別的神經元。為什麼說它們特別,因為一般而言,人體的神經細胞要必須受到外部的刺激才能進行作用,而唯一的例外就是竇房結的神經元,它們可以自動地、有節律的產生電流,電流按傳導組織的順序、傳送到心臟的各個部位,進而引起心肌細胞的收縮和舒張,出現心臟收縮,扭曲,放鬆,然後再收縮的反覆動作。

心臟其實就是一個電子信號發射器

當人類的心臟跳動時,其實就像是個電子信號發射器。一個電子信號會從心臟的頂部傳到位於上部心腔,然後再傳到位於下部的心腔,當它收縮時,也是按照這樣的順序,由竇房結發出的電子信號會指導心臟的其他部位。

而當心房收縮時,夾在心房和心室之間的閥門就打開了,然後每個心房裡的血液會通過各自的閥門流向心室,接著,心臟發出的電信號會從心房傳到心室,所以當心房放鬆時,心室就收縮,提供動力讓血液流出出口閥門,流向全身。當底下的心腔和出口閥門處於放鬆狀態時,上面的心腔和入口閥門會再接受另一個電子信號的刺激,重新啟動相同的運作模式。

完成這個心跳的過程只需要1秒鐘,甚至更短,端視你的心跳速率快慢。而我們常常聽到的「心房顫動」(AF,持續性心律不整),就是心房內單一或多個區域發生頻繁而快速的電流,這些電流通過房室結傳導系統,激發心室收縮,而產生心律不規則的心跳。

心臟離開人體還能跳動40分鐘

此外,心臟最讓人感到驚奇的一點就是,離開人體的心臟也可以維持一段時間的自律性搏動,那是因為心臟不需要身體其他神經的刺激照樣可以工作,只要給心肌足夠的氧氣,據說離開人體的心臟能夠跳動長達40分鐘。

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文/陳亦云 圖/何宜庭