理論上任何動物在生理狀態下
血壓的高低首先得滿足腦部供血。
(大腦是絕大部分動物最重要的器官)
大腦越大、腦部血管越多、
血容量越大,
所需的腦灌注壓就越高。
以長頸鹿為例(與人類對比)
成年長頸鹿心臟位置距頭部2.5-3米,而人類心臟到頭部的距離不足0.5米
人體動脈收縮壓約120mmHg,
滿足了大腦的血液灌注。
而長頸鹿為了滿足大腦的血供,
動脈收縮壓約300mmHg
是實實在在的“高”血壓。
這也造就了長頸鹿
一顆非常強大的心臟:
長60厘米、重11公斤=人類心臟x30
同時,這么巨大的心臟所要求的心率也更快:
長頸鹿心率為150次/分
當長頸鹿低頭時,血壓會沖爆它的腦血管么?
我們知道人類倒立時
會覺得輕微痛苦,
且頭和面部會非常漲,
臉也會變紅,
這正是大腦充血造成的。
站立時:我們把大腦想象成一個罐子,里面充滿了水,連接著兩個管子,就是我們的動脈和靜脈。一個管子從下向上供水(動脈),一個罐子從上向下排水(靜脈),壓力一定的情況下罐子里的水量保持不變。
倒立時:供水變成從上向下,不需要克服重力,變得更輕松,排水時需要克服重力作用,此時罐子里的水會逐漸變多,這就意味著我們倒立時大腦要比直立時容納更多的血液。
因此,當人倒立時
處在下腔靜脈的血液會大量流回心臟,
一部分血液會倒灌入上腔靜脈,
增加上腔靜脈壓力,
同時增加頸靜脈壓力,造成腦部靜脈壓力更高。
腦部的血更難流回心臟,所以出現頭漲和臉紅的情況。
而長頸鹿低頭喝水時
相當于將頭從5米左右的高度放到地面,
由于頭部處于心臟水平以下,
因此造成的血壓要比人類大很多倍,
理論上長頸鹿的腦血管
會因過高的壓力而被沖破
造成出血(我們常說的腦出血)。
但長頸鹿并未因腦溢血而滅絕
這又是為什么呢?
長頸鹿靜脈中的瓣膜/閥門
正是因為長頸鹿的頸靜脈有7個閥門,
能夠通過感受器控制長頸鹿的頸靜脈流量。
長頸鹿低頭時,
為了防止下腔靜脈的血流倒灌入頸靜脈,
頸靜脈的閥門會關閉,
但也一定程度上造成了頸靜脈的壓力升高。
所以長頸鹿低頭喝水時也許會和人類倒立時的感受相同。
但頸靜脈的閥門,
卻防止了長頸鹿的腦血管被壓爆。
那長頸鹿突然站起來時會因腦缺血而暈厥嗎?
我們知道當人長時間保持蹲姿
突然站起來時會有頭暈的感覺,
甚至出現暈厥。
而長頸鹿有如此長的頸部,
即使心臟強大也無法及時完成腦部供血。
暈厥機制
長時間的蹲姿,人體靜脈的血液會聚集在下肢靜脈,突然站起后,聚集在下肢的血壓無法瞬間流回心臟,造成心臟血流量不足。心臟無法泵出足夠的血流,造成短暫的低血壓,這樣的低血壓會引起暫時的腦缺血,引起頭暈,嚴重時甚至引起暈厥。
長頸鹿皮膚對血液的防回流作用類似于殲擊機飛行員的抗荷服
而事實上除了強大的心臟,
長頸鹿還有更厚更緊的皮膚。
人類的皮膚軟而有彈性,
血液供應豐富,
蹲下時下肢會由于回流不暢,
聚集過多的血液。
但長頸鹿蹲下時不會有過多的血液聚集在下肢
減少了血液分流,
因此即使它脖子長、血壓高
也沒有人類這般嬌貴。
本文由中國動物學會研究員,教授黃乘明進行科學性把關