对大多数人来说,长颈鹿只是可爱,长颈名列前茅的动物的动物园参观或旅行遗愿清单。但心血管生理学家,甚至还有更多的爱。长颈鹿,事实证明,解决了一个问题:每年数以百万计的人死于高血压。他们的解决方案,只有部分理解科学家迄今为止,涉及加压机构,改变心脏节律,血液储存和支持的生物等效长袜。
长颈鹿的血压,因为他们高昂的头,在成年人中,约6米(大约20英尺)地面长,长的路对重力心脏泵血。的血压110/70大型mammal-giraffes需要大脑正常的血压220/180的核心。它不打扰长颈鹿,但这样的压力会导致各种各样的问题的人,从心力衰竭、肾衰竭到脚踝和腿肿胀。
在人,慢性高血压引起心脏的肌肉增厚。心脏的左心室而变得僵硬缺少能够填满后再每个中风,导致疾病称为舒张期心衰,表现为疲乏、气短和减少锻炼的能力。这种类型的心脏衰竭负责近一半的620万例心力衰竭病例今天在美国。
当心脏病专家,哈佛和加州大学洛杉矶分校的进化生物学家芭芭拉Natterson-Horowitz检查长颈鹿的心,她和她的学生发现长颈鹿的左心室厚但没有加强,或纤维化,这将发生在人。研究人员还发现,长颈鹿有纤维化相关基因突变在5。符合发现,其他研究人员检查了2016年的长颈鹿基因组发现几个giraffe-specific基因变异有关心血管血压和循环的开发和维护。2021年3月,另一个研究小组报道giraffe-specific变体基因参与纤维化。
和长颈鹿还有另一个技巧,避免心力衰竭:心脏的电节律不同于其他哺乳动物,所以心跳的心室充盈性阶段延长,Natterson-Horowitz发现。(无论是她的研究发表。)这允许与每个中风,心脏泵出更多的血让长颈鹿运行困难尽管它厚的心脏肌肉。“你所要做的是看看一个逃离长颈鹿的照片,“Natterson-Horowitz说,“你知道长颈鹿已经解决了这个问题。”
Natterson-Horowitz现在把注意力转向长颈鹿似乎解决另一个问题:在孕期高血压,称为pr-eeclampsia。的人来说,这可能会导致严重的并发症,包括肝损伤、肾功能衰竭,胎盘的超然。然而,长颈鹿似乎刚刚好。Natterson-Horowitz和她的团队希望研究孕妇的胎盘长颈鹿,看看他们是否有独特的适应性,允许这个。
患有高血压的人也容易烦人在他们的腿和脚踝肿胀,因为高压力水的血管和组织。但是你只需要看看长颈鹿的修长的双腿,知道他们已经解决了这个问题,太。“我们为什么不看到长颈鹿和肿胀的腿吗?他们是如何保护在巨大的压力下吗?”基督教Aalkjær问道,丹麦奥尔胡斯大学的心血管生理学家写了长颈鹿的适应高血压在2021年度回顾的生理机能。
至少在某种程度上,长颈鹿减少肿胀用同样的伎俩,护士对病人使用:支持长袜。的人,这些都是紧,弹性紧身裤,压缩腿部组织和防止液体积累。长颈鹿完成同样的事情紧裹的致密结缔组织。Aalkjær的团队测试的影响通过注入少量的盐溶液在包装成四个长颈鹿的腿被麻醉的其他原因。成功注入需要更多的压力比可比注入颈部小腿,研究小组发现,表明包装有助于抵抗泄漏。
长颈鹿也有厚壁动脉附近的膝盖可能充当流器,Aalkjær和其他人发现。这可以降低血压的小腿,一个扭结在花园软管导致水压力下降超出了扭结。然而,目前尚不清楚是否长颈鹿打开和关闭调节小腿动脉压力。“这将是有趣的想象,当长颈鹿是静止的,封锁,括约肌就在膝盖下面,“Aalkjær说。“但我们不知道。”
Aalkjær有一个问题关于这些了不起的动物。当长颈鹿露了头弯腰喝一杯后,血压大脑应该precipitately-a更严重的版本的头晕时,很多人经历突然站起来。长颈鹿为什么不晕吗?
至少部分原因似乎是长颈鹿可以缓冲这些突然血压的变化。麻醉长颈鹿的头可升降的绳索和滑轮,Aalkjær发现血池头时颈部大血管。这个临时存储超过一公升的血液,减少血液回到心脏。用更少的血液,心脏产生更少的与每个打败而头部的压力。头复活,存储血液冲突然回到心脏,以积极响应,高压中风,帮助将血液输送到大脑。
尚不清楚,这就是发生在清醒自由移动的动物,尽管Aalkjær的团队最近记录血压和流从传感器植入自由长颈鹿,他希望很快就能有答案。
所以,我们能学习医学教训长颈鹿吗?没有见解尚未取得一个特定的临床治疗。但这并不意味着他们不会,Natterson-Horowitz说。即使有些不适应可能与高血压相关的人类,他们可以帮助生物医学科学家思考问题以新的方式和找到这变得相当普遍的疾病的新方法。
鲍勃·福尔摩斯是一个基于科学作家在埃德蒙顿,加拿大。< / em >
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找到相关的基因纤维组织听起来很有趣。有关论文说另一组小鼠基因编辑,“他们显示异常高血压抵抗”也许一些有前途的治疗人类在未来吗?
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