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生科医学|心脏竟是只有一个面的莫比乌斯环？还有更意外的

如果让你画一颗心脏 ， 你是不是第一反应会画一个图片呢？
但实际上 ， 心形与心脏的形状并没有什么关系 。
那么 ， 人类的心脏到底是什么样子？
答案你可能意想不到……
心脏是一个莫比乌斯环？
研究发现 ， 我们的心脏是一个中空器官 ， 分为左、右心房和心室四个腔 。
但心脏的形状却并不是四个腔室简单组合起来的整体 ， 真正的形态是一个螺旋形的莫比乌斯环 。
早在17世纪 ， 就有人发现心肌纤维的走向呈螺旋状 ， 之后的解剖也有相似发现 ， 但都不知道这种螺旋从哪里开始又到哪里结束 ， 更无法确定这种螺旋状结构的意义 。
直到半个世纪前 ， 西班牙科学家Torrent-Guasp通过解剖近千个不同物种的心脏后 ， 才解开这一心脏解剖学上的难题 。
他发现 ， 心脏是一条像宽面一样的肌肉带通过螺旋扭曲而形成的 ， 这条心肌带起于肺动脉根部 ， 止于主动脉根部 。
心肌带以螺旋形态扭成了8字 ， 也就是说心脏的形状是一个类似于扭了3次的莫比乌斯环 。
生科医学|心脏竟是只有一个面的莫比乌斯环？还有更意外的
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心脏为什么会是这种复杂的螺旋结构呢？
我们都知道 ， 结构是功能的基础 。
这种螺旋结构的心肌在收缩时会让心脏发生扭转 ， 从而主动的将血液泵出和泵入心脏 。
这种扭转形变就像一种拧毛巾样的运动 ， 心脏收缩是旋转扭紧的过程 ， 而心脏舒张是继扭转运动后反方向的解旋过程 。
由此可知 ， 心脏并不是像气球一样简单的收缩与舒张 。
那么如此复杂心脏又是如何形成的呢？
Torrent-Guasp认为 ， 心脏的发育过程 ， 体现了从10亿年前的蠕虫到鱼类、两栖类最后到哺乳动物的心脏演化 。
例如 ， 人类胚胎在第18天左右 ， 胚胎头端会形成一对并列的心管 ， 随后左右心管会融合成一根心管 ， 这就是原始心脏 ， 这与心脏结构为单一肌肉带组成的理论相似 。
心管因各段生长速度不同会出现不均等生长 ， 从头端到尾端出现了几个膨大区域 ， 依次称心球、心室、心房和静脉窦 。
心管除了生长外 ， 还会出现扭曲、移位、融合等一系列变化 。
在第5周初 ， 心脏外形建立就基本完成 ， 但此时心脏的四个腔室尚未完全隔开 。
接下来心脏将继续完成心房、心室等结构的内部分隔 ， 至第8周结束 。
若分隔的过程中出现障碍 ， 就会造成先天性心脏病 ， 如房间隔缺损、室间隔缺损等 。因此 ， 妊娠第3-8周是胚胎心脏发育的关键时期 。
这段时期 ， 如果孕妇发生某些病毒感染或接触有害环境 ， 就可能会导致胎儿心脏发育出现障碍而形成先天性心脏病 。
心脏是如何跳动的？
Torrent-Guasp通过观察跳动的心脏 ， 区分了缩短和伸长两种纵向运动 ， 以及缩窄和扩大两种横向运动 ， 并认为收缩是沿心肌带从上往下传播才能支持这一系列机械活动 。
近年的研究发现 ， 正常心脏跳动的电信号起源于窦房结 。
窦房结位于心底的右心房 ， 电信号在窦房结形成后从上往下传导（即心底到心尖） ， 使心房和心室先后产生收缩和舒张 ， 即心脏的跳动 。
这也为Torrent-Guasp的观点提供进一步支持 。
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