【工作細胞】假如你在循環(huán)系統(tǒng),會迷路嗎?

寫在前面:2018年8月,在我們剛剛創(chuàng)建biokiwi公眾號的時候,恰逢動畫《工作細胞》熱播,我們就借著動畫中提到的內(nèi)容寫了幾篇科普,但是沒意識到可以發(fā)在B站專欄,錯過了最佳時期。馬上《工作細胞》劇場版就要在日本上映了(9月5日),就借此機會給大家重溫一下《工作細胞》第一季的知識點吧!(炒冷飯實錘)
第五篇文章我們來看看迷路的紅細胞:到底是有多復雜的循環(huán)系統(tǒng),讓紅細胞頻頻迷路?動畫請回顧第八集:

本文作者?無奶樹?| 公眾號?biokiwi
本文關鍵詞?血小板 凝血因子 獻血 成分血
大家對于紅細胞的迷路應該已經(jīng)熟悉了:動畫中的紅細胞由于總是在血管中迷路,鬧出不少丑事。為此在新的一集中(bilibili網(wǎng)站可免費觀看的最新一集),紅細胞決定要靠自己,走一遍循環(huán)系統(tǒng)!

但是大家雖然總是嘲笑紅細胞,但是要是你也在血管里,你會迷路嗎?人體血管的走向可是非常復雜的:

想必你看到這已經(jīng)頭昏眼花了,那么今天就給大家介紹一下循環(huán)系統(tǒng)相關的知識吧!確保你即使投胎成紅細胞也不會迷路!
人的循環(huán)系統(tǒng)
其實在第8話的內(nèi)容中,動畫已經(jīng)通過紅細胞的一趟循(kuai)環(huán)(di),很詳盡地告訴大家血液循環(huán)的一整個過程。

不過,動畫有點混亂,我們還是給大家理一理血液循環(huán)的思路,順便告訴大家一些小知識(圖注部分):
按照動畫中的路線,紅細胞在細胞中拿到二氧化碳,會先沿著靜脈往心臟走:


之后抵達心臟的右心房,血液在這里匯集,經(jīng)過三尖瓣和右心室,準備前往肺部



血細胞抵達肺部之后,交出二氧化碳,獲取到氧氣。


經(jīng)過心臟左心房、左心室之后,血細胞就搭上動脈的快車,前往身體各處運輸氧氣了!



至此,紅細胞才算走完了一個循環(huán),而我們之前也說過,紅細胞存在的120天里,這樣的循環(huán)要經(jīng)歷20萬次左右。正是他們的辛苦工作才保證了我們每天有足夠的有氧氣正常行動。雖然說起來很簡單,但實際上從肺部出來之后要去的地方各種各樣,比如大腦、皮膚、各種臟器等等,其實這個道路說起來簡單,實施起來可不容易呢。

所以好好感謝他們吧!
循環(huán)系統(tǒng)都這么復雜嗎?
我們知道,根據(jù)進化論的理論,所有生物都有一個共同的祖先。那么這么復雜,讓人迷路的循環(huán)系統(tǒng),在最開始是什么樣子的呢?為什么會變得這么錯綜復雜呢?
根據(jù)演化的理論,地球最早出現(xiàn)的是單細胞生物,單細胞生物顯然不需要擔心氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)運輸?shù)膯栴},這些可以直接從外界環(huán)境獲取進入細胞中。但是隨后演化出的多細胞生物,并分化出了功能專一的器官,那么就不能像原始的生物一樣了,為了機體的高效運轉(zhuǎn),循環(huán)系統(tǒng)也逐漸被自然這個“造物主”不停地改造著。

從現(xiàn)在的自然中我們還能看到一些循環(huán)系統(tǒng)不斷演化的蛛絲馬跡:昆蟲的開放式循環(huán)系統(tǒng)(類似人體的淋巴管)就是僅有背部的一條血管,身體的內(nèi)臟浸泡在血液中,是一種簡單的循環(huán)方式;而魚類中,不想人一樣血液循環(huán)一次需要經(jīng)過兩次心臟,血液僅是經(jīng)過心臟、腮、身體,便完成了一個循環(huán);而在兩棲動物中,雖然需要經(jīng)過兩次心臟,但是心臟的分隔卻不明確,血液反而更容易“迷路”;到了人以及各種哺乳動物,便形成我們上面看到的,看起來很復雜,但是卻是高效有序的一種循環(huán)系統(tǒng)。這里我們只是做一個大致的類比,關于其中的演化歷程或者具體的差異,大家也可以去做更深入的了解。
心血管疾病
循環(huán)系統(tǒng)在人體中起著運輸養(yǎng)分、進行氣體交換的重要作用,因此一旦出了問題就會有很大的危險。心血管疾病這個詞匯想必大家都有所耳聞,指的就是和循環(huán)系統(tǒng)的心臟、血管相關的疾病。包括心臟病、中風等等,是全球最常見的死因之一。

心血管疾病類型多樣,因此導致的原因也有所不同,但幾乎都繞不開一個術語:動脈粥樣硬化(Atherosclerosis),這個拗口的名字,主要是指由于脂肪、結締組織、碳酸鈣等物質(zhì)在血管,尤其是動脈,沉積造成的一種狀態(tài)。
簡單來講,就好像下水道被堵了(這個比喻真糟糕),你的血管被一些東西堵住了,再回想一下動畫中那密密麻麻的紅細胞,通道被堵住了血流不通暢,進而可能導致血管疾病。

那為什么血管會被堵呢?這一方面可能和基因有關系,但同時也和日常的生活習慣息息相關。一般認為,吸煙、喝酒、使用高脂肪的食物,都會導致體內(nèi)這些造成堵塞的物質(zhì)增加。
此外,積極的鍛煉身體,養(yǎng)成良好的飲食習慣,都有助于這類疾病的預防。

此外,也有研究發(fā)現(xiàn)精神壓力很大,比如處于社會底層的人們,由于壓力導致體內(nèi)皮質(zhì)醇(一種調(diào)節(jié)物質(zhì),可以減弱免疫系統(tǒng))增加,免疫系統(tǒng)被抑制,血管內(nèi)的沉積物不能得到及時的清除,導致了心血管疾病的發(fā)生。比如,上個世紀90年代,有一項關于英國公務員的調(diào)查,顯示了公務員的地位(可以理解為受到的精神壓力)與患心臟病的相關性非常高。所以在日常生活中,合理的管理我們的情緒和壓力,也顯得非常重要了。
參考資料:
維基百科相關詞條
朱大年, 王庭槐. 生理學.第8版[M]. 人民衛(wèi)生出版社, 2013.
Mayo Clinic網(wǎng)頁心臟病條目
《基因組:人類自傳》Matt Ridley