心跳對于我們來說是既必要由神秘的事物,,可能你會認為我們對它的了解已經(jīng)十分清楚,。然而,幾個世紀以來,,科學家們對心臟的工作機理仍不夠了解,。跳動雖然說有它的意義,但心臟是如何充滿血液的仍是個迷,。就此,,最新一項研究揭示了心臟工作的物理學原理。
對于一點知識都不了解的同學,,我們需要先普及一下:我們的心臟大小約等于成年人的拳頭,,總共分為四個小格子。上面兩個叫做心房,,下面兩個叫做心室,。
去氧的血液離開右心室并到達肺部,在這里吸收氧氣并到達左心房,。
含氧的血液之后從左心室離開,,并將氧氣運輸?shù)缴眢w各組織器官,之后再從右心房進入心臟,。
到目前為止,,一切都很順利。不過,,盡管科學家們對于這一過程十分熟悉,,但它究竟是如何發(fā)生的并不清楚。究竟是什么物理學原理使得心室被血液填滿呢,?
如今,,來自瑞典kth皇家理工研究所的研究者們利用心血管核磁共振成像的技術(shù)追蹤了心臟在跳動時的大小變化。結(jié)果顯示,,液壓力對于血液向心臟中的流動作用很大,。
這一發(fā)現(xiàn)并不僅僅是我們對自己機體的有一個驚奇的發(fā)現(xiàn),它還有助于我們?yōu)槲磥淼募膊≈委熖峁┬碌乃悸贰?br/> 如此簡單的問題,,為什么長期以來被科學家們所忽視呢,?事實上,,幾年來我們對心臟工作的理解還十分有限。生物學家們已經(jīng)知道心肌細胞中一種叫做titin的蛋白質(zhì)能夠像彈簧那樣釋放形變產(chǎn)生的能量,,從而促進血液向心臟的流動,,但這種快速的流動現(xiàn)象不可能僅僅依靠這一種機制加以概括。
在最近的這項研究中,,研究者們則通過利用物理學的原理,,檢測了心臟在充滿血液的過程中不同小格子的大小變化。之后,,他們以此建立了物理模型,,將心臟簡化為活塞用以解釋其工作原理。
他們發(fā)現(xiàn):10%-60%的將血液推向心臟中的推動力與心肌細胞的擴張之間并沒有關(guān)系,,而純粹依靠液壓力來完成,。液壓力是給汽車功能的主要方式,而它所運用的基本物理學原理是"帕斯卡原理",。
在心臟中,,不同小格子之間大小的變化會產(chǎn)生不一樣的液壓力。在心臟舒張的過程中,,心房的頂端受到的壓力會明顯低于心室,,因此,當兩個格子之間的間隔被打開時,,心房中的血液會快速地流向心室,已達到液流的平衡,。
而對于大多數(shù)心臟衰竭的患者而言,,主要是心臟的舒張過程受到了影響。
根據(jù)這項研究,,如果心房相對于心室的體積變大,,那么液壓力將會降低,從而心臟能夠充滿血液,。"這一發(fā)現(xiàn)對于心臟相關(guān)疾病的診斷與治療具有重要的意義",。
對于一點知識都不了解的同學,,我們需要先普及一下:我們的心臟大小約等于成年人的拳頭,,總共分為四個小格子。上面兩個叫做心房,,下面兩個叫做心室,。
去氧的血液離開右心室并到達肺部,在這里吸收氧氣并到達左心房,。
含氧的血液之后從左心室離開,,并將氧氣運輸?shù)缴眢w各組織器官,之后再從右心房進入心臟,。
到目前為止,,一切都很順利。不過,,盡管科學家們對于這一過程十分熟悉,,但它究竟是如何發(fā)生的并不清楚。究竟是什么物理學原理使得心室被血液填滿呢,?
如今,,來自瑞典kth皇家理工研究所的研究者們利用心血管核磁共振成像的技術(shù)追蹤了心臟在跳動時的大小變化。結(jié)果顯示,,液壓力對于血液向心臟中的流動作用很大,。
這一發(fā)現(xiàn)并不僅僅是我們對自己機體的有一個驚奇的發(fā)現(xiàn),它還有助于我們?yōu)槲磥淼募膊≈委熖峁┬碌乃悸贰?br/> 如此簡單的問題,,為什么長期以來被科學家們所忽視呢,?事實上,,幾年來我們對心臟工作的理解還十分有限。生物學家們已經(jīng)知道心肌細胞中一種叫做titin的蛋白質(zhì)能夠像彈簧那樣釋放形變產(chǎn)生的能量,,從而促進血液向心臟的流動,,但這種快速的流動現(xiàn)象不可能僅僅依靠這一種機制加以概括。
在最近的這項研究中,,研究者們則通過利用物理學的原理,,檢測了心臟在充滿血液的過程中不同小格子的大小變化。之后,,他們以此建立了物理模型,,將心臟簡化為活塞用以解釋其工作原理。
他們發(fā)現(xiàn):10%-60%的將血液推向心臟中的推動力與心肌細胞的擴張之間并沒有關(guān)系,,而純粹依靠液壓力來完成,。液壓力是給汽車功能的主要方式,而它所運用的基本物理學原理是"帕斯卡原理",。
在心臟中,,不同小格子之間大小的變化會產(chǎn)生不一樣的液壓力。在心臟舒張的過程中,,心房的頂端受到的壓力會明顯低于心室,,因此,當兩個格子之間的間隔被打開時,,心房中的血液會快速地流向心室,已達到液流的平衡,。
而對于大多數(shù)心臟衰竭的患者而言,,主要是心臟的舒張過程受到了影響。
根據(jù)這項研究,,如果心房相對于心室的體積變大,,那么液壓力將會降低,從而心臟能夠充滿血液,。"這一發(fā)現(xiàn)對于心臟相關(guān)疾病的診斷與治療具有重要的意義",。