为什么青蛙心脏离开身体能跳2小时?

我们经常将死亡定义为心脏停止跳动的时刻。

但是如果你看过乌龟或者青蛙的解剖实验,那么你会惊奇地发现,即使身体的其它部分全部消失,但是它们的心脏依然可以跳动几个小时。

我们知道,大多数肌肉通过大脑的电脉冲完成收缩,所以很明显,离开大脑的肌肉就会停止工作。

那么,为什么心脏却可以独立完成跳动呢?心跳比我们想象的要神奇的许多!

图为:离体的乌龟心脏

心脏的特殊性

其实,不止是青蛙,只要手够快,人类的心脏离开身体后一样可以跳动一会儿!因为心脏更像一个身体的独立单位。

心脏是将血液泵入全身的重要器官,它是动物身体循环系统的动力部分,它每天都十分忙碌。人类的心脏每天大约跳动10万次,平均一生差不多要跳动30亿次,可以让血液在血管中流动将近10万公里。

可能正是因为它的功能如此特殊和忙碌,它有一套自己独立的“电子系统”,以便更好的跳动和泵血。

可以说,心脏跳动的本身并不是由大脑控制的,而是在心脏内部。

当心脏被取出的时候,心脏内的神经细胞在很长一段时间内会继续放电,促进跳动过程。

因此,心脏从体内取出后不会立即停止跳动,只要给它足够的ATP来提供能量和氧气,它就可以在没有大脑调节的情况下跳动。

不过大脑对心脏而言也不是一无是处,它可以告诉心脏何时需要多快的跳动。

我们前面说的青蛙的心脏离开身体能够跳动两个小时,其实前提是给它泡在培养液中,如果是普通的水中的话,估计最多也就几十分钟,因为它的跳动需要能量。

虽然离开身体的心脏可以继续跳动,但是停止心跳的身体基本也就停止了工作。

有趣的是,有人收集过哺乳动物的心跳数据,并得出一个惊人的结果,在自然界中哺乳动物的寿命和心跳成反比,心跳越快寿命越短,而且哺乳动物一生的心跳只有10亿次左右。

心跳假说

我们前面提到过,人一生的心跳差不多是30亿次,这个可能是因为我们有一个很长的青春期,以及得益于医学的进步,让我们跳出了自然法则。

图为:动物的心率和寿命图

从上面这张图片中可以看出,除了人之外,大部分野生动物的心跳和寿命成反比,而人类确实跳出了这条比率线。

老鼠的心跳差不多每分钟500次(bpm),而大象每分钟只有26次,老鼠的寿命只有5岁左右,而大象可以活到60岁以上,结果是两个物种的总心跳差不多都是10亿次。

大约80年前,生物学家偶然发现了这样的规律,哺乳动物的心跳与其质量的负四分之一幂(m^-1/4)成正比。

例如,猫的体重大约是老鼠的100倍,那么心跳就是老鼠的100^-1/4(≈1/3)倍,实际上是它们的心跳是每分钟150对500,差不多就是三分之一。

从这个规律中,生物学家还发现了,动物的体重变大时,不仅心跳变慢,寿命也相应延长,同样也符合这个比率,老鼠和猫的寿命分别是5年和15年。

这是“心跳假说”的内容,该假说认为哺乳动物的心跳越快(或新陈代谢越快)寿命就越短,当然这个假说有很多例外,所以并没有得到普遍认可。

最后

心脏是一个很神奇的器官,它离开身体后还能继续跳动是正常的,如果它的跳动真的和寿命有关系也没什么好奇怪的吧!

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