本文專家:呂明明，川北醫(yī)學院心血管碩士研究生

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

如果讓你畫一顆心臟

你是不是第一反應(yīng)

會畫一個心形呢？

但實際上

心形與心臟的形狀

并沒有什么關(guān)系

那么

人類的心臟到底是什么樣子？

答案你可能意想不到……

心臟是一個莫比烏斯環(huán)？

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

早在17世紀，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。直到半個世紀前，西班牙科學家Torrent-Guasp通過解剖近千個不同物種的心臟后，才解開這一心臟解剖學上的難題。

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脈根部，止于主動脈根部。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類似于扭了3次的莫比烏斯環(huán)。

心臟為什么會是這種復雜的螺旋結(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)的心肌在收縮時會讓心臟發(fā)生扭轉(zhuǎn)，從而主動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動，心臟收縮是旋轉(zhuǎn)扭緊的過程，而心臟舒張是繼扭轉(zhuǎn)運動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。

那么如此復雜心臟又是如何形成的呢？

Torrent-Guasp認為，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物的心臟演化。例如，人類胚胎在第18天左右，胚胎頭端會形成一對并列的心管，隨后左右心管會融合成一根心管，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出現(xiàn)不均等生長，從頭端到尾端出現(xiàn)了幾個膨大區(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，但此時心臟的四個腔室尚未完全隔開。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)鍵時期。這段時期，如果孕婦發(fā)生某些病毒感染或接觸有害環(huán)境，就可能會導致胎兒心臟發(fā)育出現(xiàn)障礙而形成先天性心臟病。

心臟是如何跳動的？

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

近年的研究發(fā)現(xiàn)，正常心臟跳動的電信號起源于竇房結(jié)。竇房結(jié)位于心底的右心房，電信號在竇房結(jié)形成后從上往下傳導（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。這也為Torrent-Guasp的觀點提供進一步支持。

（科普中國）

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