人類心臟進化後更適合耐力活動,卻也帶來了風險_風聞
Science_北京-不惧过往,不畏将来!2019-09-20 13:47
**當人類從依賴狩獵和採食維持生計轉向農耕和現代生活後,我們的心臟發生了很多的生理變化。**如今的人類心臟褪去了“類猿”的許多特徵,變得更適用於需要耐力的活動。不過這也意味着,久坐者有很大的心臟病患病風險。
當人類從狩獵和採食轉向農耕和現代生活後,我們的心臟發生了很多的生理變化。如今,我們的心臟褪去了“類猿”的許多特徵,變得更適用於需要耐力的活動。不過這也意味着,久坐者有很大的心臟病患病風險。
以上結論來自於麻省總醫院(MGH)醫學博士Aaron L. Baggish領導的一項獨特研究。Baggish和他的同事們研究了猿的心臟與人類的心臟之間的差異,並探究了這些差異的成因,以及這些差異對人類健康的意義。相關研究結果發表在了《美國國家科學院院刊》的九月刊上。
黑猩猩是已知與人類親緣關係最近的靈長類動物。它們和人類有很多根本上的不同,舉例來説,在運動方面,黑猩猩主要從事一些短時的爆發性活動,比如攀爬和打鬥。這些活動會給心臟帶來強烈的壓力,但作用的時間比較短。
與之相反,科學家們認為至少在工業革命之前,人類還在為了捕獵和農耕長時間在外勞作,中等強度的持久活動仍然是人們賴以生存的要素。
此前已有證據表明,某些物理挑戰會改變心臟的一些生理特徵。走路和跑步需要心臟泵出更多的血液從而為肌肉活動提供能量。相比之下,短暫但劇烈的運動,如爬山或打架,會給心臟造成壓力,久而久之,會使心臟心室壁變得更硬更厚。
“心臟的改變對應着兩個主要勢力:壓力和容量。”Baggish説。在兩者的分別作用下,人類的心臟更長、更薄、更靈活,而黑猩猩的心臟更小、壁更厚。
研究人員詳細研究了160多名參與者的心臟功能,測定內容包括血壓以及使用超聲波檢查參與者進行不同活動時的心臟結構和功能。
他們的研究對象包括相同數量的精英跑步者、美國足球運動員、墨西哥土著農民和很少參加體育活動的人。此外,他們還對大約40只半野生黑猩猩和5只大猩猩進行了類似的測量。
Baggish説:“我們的目標是比較每一種‘類型’的心臟結構和功能——無論是非常活躍的還是幾乎不活躍的。”此外,研究人員還試圖確定,對壓力或容量的適應是否會以損失應對另一種壓力形式的能力為代價。
為此,研究者分別給適應壓力的(足球邊鋒)和適應容量的(長跑運動員)參與者以一個“容量挑戰”(靜脈注射大量的生理鹽水)和一個“壓力挑戰”(持續有力地握緊實驗設備),並在挑戰的同時測量了他們的心臟功能。實驗的目的是看看心臟是否會在適應持續活動以及在短時爆發活動中表現更好之間做出權衡,或者它可以同時適應兩種情況?
Baggish和他的同事們發現,人類的心臟確實在進化中更善於處理耐力類活動。
研究人員還證實,專門為耐力運動進行訓練的人,心臟的左心室(心臟中負責向身體泵血的部分)更長、更大、更有彈性。這些特徵,以及其他一些特徵,使心臟能夠更好地在一段持續時間內泵出更多的血液。與之相對,久坐不動的人,即使年齡不大,心臟看起來也更像“猿類”,更適合應付短時間的高強度活動。
這些發現有助於回答心臟進化的問題。“人類的心臟已經進化了幾十萬年,在此期間,我們的活動水平逐漸變得更加穩定。”Baggish説,“我們現在知道,人類的心臟,加上肌肉骨骼和體温調節系統的變化,是為了促進延長耐力活動。”
久坐不動的人更容易患高血壓。
這項研究對於理解心臟健康同樣有着重要的意義。例如,久坐不動的人更容易患高血壓,而高血壓反過來又會導致心臟發生進一步的變化,從而形成一個負反饋循環,增加患病的風險。
◎編譯 |Max
◎審稿 |西莫
◎責編 |張夢
◎期刊來源 | 《美國國家科學院院刊》
◎期刊編號| 0027-8424
◎原文鏈接:
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-09/mgh-sfh091619.php
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