演化決定的唯一瘦小腿方法：讓這兩個部位一起活動_風聞

把科学带回家-把科学带回家官方账号-专注于孩子的科普教育2022-10-09 10:17

2022-10-09

撰文 | 七君

你是不是時常嫌棄自己的小腿太粗，很羨慕那些小腿線條優美的人？其實，研究者們把小腿稱為人體的第二心臟，而它的形狀暴露了你的生活習慣和健康水平。

今天我們就來看一下為什麼小腿是人類特有的第二心臟，順便了解一下讓這顆第二心臟變漂亮的簡單方式。

（圖片來源：見水印）

小腿被稱為“第二心臟”和人類的物理設定有關。眾所周知，人類也被叫做無毛兩腳獸。“無毛”和“兩腳”雖然讓人類有別於其他動物，看起來特別高級，但也給人類的心血管系統帶來了巨大的挑戰。

首先，由於直立行走，人類的心臟相對位置很高，即使是小個子的心臟和腳之間的距離也有1米，這就導致人體70%的血液都在心臟以下，而其中大部分（85%）血液都在靜脈而不是動脈裏。

為了承接這樣多的血液，人類的靜脈血管就變得彈性十足。

Q彈的血管本來不是什麼大事，只要皮硬一點也能包得住。但是，人體無毛皮膚比其他大部分動物都要柔軟，軟塌塌的皮膚就像氣球。這麼一來和其他動物相比，人的下半身，尤其是腿部就很容易因為積聚血液而撐腫。對比一下金華火腿和你的腿誰細就知道了。

（圖片來源：pxhere）

當然，大部分兩腳獸長得都不像湯包對吧，所以人的雙腿肯定有“對沖”機制。

這種“對沖”機制就藏在你的小腿肌肉裏。

小腿肌肉主要是由腿肚子上的比目魚肌和腓腸肌構成。比目魚肌是非常特殊的肌肉，它和心肌類似，內部有很大的肌肉靜脈竇（muscle venous sinuses）。

比目魚肌（紅色）和腓腸肌（藍色）。（圖片來源：wikimedia）

這些兜兜可以裝下大量的血液和淋巴液，是液體的臨時儲存空間，可以防止血液撐爆血管。但小腿的肌肉靜脈竇也是有代價的：只要久坐不動，下半身的血液就無法迴流到心臟，你的心臟和上半身則無法得到充足的血液供給，你就會感到很難受，而且小腿腫大變粗。

同一個人身上水腫的腿（右）和正常腿（左）的對比。這個患者的左腿患有下肢慢性功能不全（圖片來源：www.phlebolymphology.org/pathophysiology-of-edema-in-patients-with-chronic-venous-insufficiency/）

你可能覺得奇怪：為什麼這些血液不會流回上半身呢？

這是因為你的小腿靜脈裏有一種新月形的單向閥，它們叫靜脈瓣膜。

小腿的單向閥：靜脈瓣膜。（圖片來源：見水印）

這種奇妙的單向閥在關閉時可以防止上身的血液隨重力不斷往下身流。也因為這個原因，它平時不能隨意開啓，否則血液都往腿上灌了。

這種單向閥只有在腳和小腿肚的肌肉協同運動時才會打開，而只有在它打開時，人的小腿才會變身成為小腿肌肉泵（calf muscle pump），將腿部的血液向上泵迴心髒。腳和小腿肚的肌肉協同運動咱們一般叫做走路。

我們來看看你的腳和小腿肌肉泵是怎麼給你回血的。

這個過程從腳底開始。

每走一步，小腿和足部肌肉泵依次使小腿上部、腳踝和足部排空血液。（圖片來源：

Gardner, A. M. N., and R. H. Fox.The venous system in health and disease. Vol. 28. IOS Press, 2001.）

人在起步時，一開始腳踝使腳底彎曲，腳底的一些探測器檢測到壓力變化，會刺激小腿肚肌肉收縮，小腿肚的血液被擠入附近的靜脈。與此同時，小腿靠近心臟的靜脈瓣膜開啓，把裏面的血液擠向上方，而靠近腳踝的靜脈瓣關閉，防止血液向下流。

接着就是腳踝附近的肌肉泵工作的階段了。在這個階段小腿肚的肌肉下降，像一個活塞一樣將腳踝附近瓣膜內的血液擠出。

小腿肌肉泵可以將下肢血液壓回心臟。（圖片來源：見水印）

在最後階段，腳再次落地，全身重量再次壓到腳上，此時足弓變平，腳內的血管被拉伸，其中的血液被擠出。

正是在這樣的一步步中，小腿上部、腳踝和足部的肌肉泵輪流清空內部的血液，使腿部的血液迴流到心臟。

實際上，人體90%的靜脈迴流歸功於大小腿和足部的肌肉泵，而其中小腿肌肉泵的貢獻是最大的，因為它能產生最大的壓強。一些研究發現，行走時小腿肌肉產生的壓強比休息時高220-230毫米汞柱。

200毫米汞柱是什麼概念呢？人在坐着的時候，在重力的作用下，下肢靜脈的血壓可達100毫米汞柱，而動起來的小腿產生的壓強是它的兩倍有餘。

看到這裏，你應該不難理解為什麼生物學家把小腿肌肉泵叫做第二心臟和外周心臟（the peripheral heart）了吧？

（圖片來源：見水印）

所以，坐着的時候小腿肌肉泵會發生什麼事呢？

英國生理學家 A. M. N. Gardner 和 R. H. Fox 強調，肌肉收縮是激活腿部肌肉靜脈泵的第一要素。沒有走路帶動的肌肉收縮，下肢的血液就很難迴流。

這就是為什麼久坐不動，或者一直保持一個姿勢站着會讓人很容易患上下肢慢性靜脈功能不全（venous insuffiency）。

下肢腫大是最常見的症狀，90%的下肢慢性靜脈功能不全患者都有下肢水腫的問題。而由於血液長期滯留，人很容易疲勞，腿和腳上還容易出現凸出而醜陋的蚯蚓狀血管——靜脈曲張。

靜脈曲張（圖片來源：見水印）

下肢慢性靜脈功能不全十分常見，可以説是一種現代病了，尤其是在發達國家，因為發達國家久坐不動的人佔比高。

比如，2004年發表在 Journal of Vascular Surgery 上的一項流行病學研究發現，美國的成年人中超過2500萬人患有下肢慢性靜脈功能不全。換言之在人口約為3億的美國，差不多每10人就有一人小腿腫脹、腿不利索。而1999年的經典研究 Edinburgh Vein Study（愛丁堡靜脈研究）的結果更驚人：在18-64歲的近1600位愛丁堡市民中，80%的人出現了靜脈曲張。