长颈鹿血压高得爆表,咋就没得脑溢血?

科普中国网 2017-09-08

    理论上任何动物在生理状态下

  血压的高低首先得满足脑部供血。

  (大脑是绝大部分动物最重要的器官)

  大脑越大、脑部血管越多、

  血容量越大,

  所需的脑灌注压就越高。

  以长颈鹿为例(与人类对比)

  成年长颈鹿心脏位置距头部2.5-3米,而人类心脏到头部的距离不足0.5米

  人体动脉收缩压约120mmHg,

  满足了大脑的血液灌注。

  而长颈鹿为了满足大脑的血供,

  动脉收缩压约300mmHg

  是实实在在的“高”血压。

  这也造就了长颈鹿

  一颗非常强大的心脏:

  长60厘米、重11公斤=人类心脏x30

  同时,这么巨大的心脏所要求的心率也更快:

  长颈鹿心率为150次/分

  当长颈鹿低头时,血压会冲爆它的脑血管么?

  我们知道人类倒立时

  会觉得轻微痛苦,

  且头和面部会非常涨,

  脸也会变红,

  这正是大脑充血造成的。

  站立时:我们把大脑想象成一个罐子,里面充满了水,连接着两个管子,就是我们的动脉和静脉。一个管子从下向上供水(动脉),一个罐子从上向下排水(静脉),压力一定的情况下罐子里的水量保持不变。

  倒立时:供水变成从上向下,不需要克服重力,变得更轻松,排水时需要克服重力作用,此时罐子里的水会逐渐变多,这就意味着我们倒立时大脑要比直立时容纳更多的血液。

  因此,当人倒立时

  处在下腔静脉的血液会大量流回心脏,

  一部分血液会倒灌入上腔静脉,

  增加上腔静脉压力,

  同时增加颈静脉压力,造成脑部静脉压力更高。

  脑部的血更难流回心脏,所以出现头涨和脸红的情况。

  而长颈鹿低头喝水时

  相当于将头从5米左右的高度放到地面,

  由于头部处于心脏水平以下,

  因此造成的血压要比人类大很多倍,

  理论上长颈鹿的脑血管

  会因过高的压力而被冲破

  造成出血(我们常说的脑出血)。

  但长颈鹿并未因脑溢血而灭绝

  这又是为什么呢?

  长颈鹿静脉中的瓣膜/阀门

  正是因为长颈鹿的颈静脉有7个阀门,

  能够通过感受器控制长颈鹿的颈静脉流量。

  长颈鹿低头时,

  为了防止下腔静脉的血流倒灌入颈静脉,

  颈静脉的阀门会关闭,

  但也一定程度上造成了颈静脉的压力升高。

  所以长颈鹿低头喝水时也许会和人类倒立时的感受相同。

  但颈静脉的阀门,

  却防止了长颈鹿的脑血管被压爆。

  那长颈鹿突然站起来时会因脑缺血而晕厥吗?

  我们知道当人长时间保持蹲姿

  突然站起来时会有头晕的感觉,

  甚至出现晕厥。

  而长颈鹿有如此长的颈部,

  即使心脏强大也无法及时完成脑部供血。

  晕厥机制

  长时间的蹲姿,人体静脉的血液会聚集在下肢静脉,突然站起后,聚集在下肢的血压无法瞬间流回心脏,造成心脏血流量不足。心脏无法泵出足够的血流,造成短暂的低血压,这样的低血压会引起暂时的脑缺血,引起头晕,严重时甚至引起晕厥。

  长颈鹿皮肤对血液的防回流作用类似于歼击机飞行员的抗荷服

  而事实上除了强大的心脏,

  长颈鹿还有更厚更紧的皮肤。

  人类的皮肤软而有弹性,

  血液供应丰富,

  蹲下时下肢会由于回流不畅,

  聚集过多的血液。

  但长颈鹿蹲下时不会有过多的血液聚集在下肢

  减少了血液分流,

  因此即使它脖子长、血压高

  也没有人类这般娇贵。

本文由中国动物学会研究员,教授黄乘明进行科学性把关

责任编辑:李阳阳

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