2015年3月2日

體內的推理(下)

人要活命,就得靠心臟的搏動。這要命的任務,全交由心室和心房完成。為什麼心臟內部要分隔出這兩個小房間?能夠從演化中找出什麼端倪?就來看看我們的內心世界!

作者/陳妙嫻(畢業於臺大動物系、生態演化所;任教於板橋高中;加入思辨教學團隊後,才發現可以對看似熟悉的生物知識有更深入的了解,感到興奮)

上回在〈體內的推理(上)─體循環和肺循環〉一文中,提及了人類的血液循環模式是所有器官並聯、再與肺臟串聯;而為了解決血流動力的問題,分別在全身器官和肺臟之前,都安裝了一顆幫浦。「循環」一詞的意思是由一地出發,再回到此處、不斷往返的過程。體循環和肺循環合起來看,就是一個循環。

Q1:心臟為何長這樣?
A:以人來說,我們只有一顆心臟,但這顆心臟得同時完成兩顆幫浦的工作。其中,左心將充氧血打到全身,最後來自全身的少氧血回到右心;接著,右心將少氧血打到肺臟加氧、排二氧化碳,最後充氧血再回到左心。左、右心不相通,少氧血和充氧血就不會混在一起。

心臟的作用方式,就如同虹吸管的幫浦一般,如果要將液體依照箭頭移動,就要藉由收縮使液體擠壓出去。幫浦內液體擠出去後,便要進行舒張而補充。因此,這顆幫浦至少與兩根管子相連,一根讓液體從幫浦流出,另一根則讓液體流入。不過請你想像一下,當你用手擠壓這顆幫浦時,液體會怎麼流動?

當你擠壓這顆幫浦時,液體應該會由兩根管子擠出去,而放鬆時液體又會從兩根管子流進來。這樣的話,液體不是只在兩處各自往復移動而已嗎?如果要讓液體單方向移動,那麼就需要一個特殊構造──「閥」。閥是一種只能單向打開的門,在幫浦與管子連接的地方,都需要一個閥來管制液體的流向。而閥開放的方向,就是液體流動的方向。

這顆幫浦就是左心或右心。把兩顆幫浦放在一起,就形成一顆心臟。而這顆心臟至少有四個瓣膜,也就是心臟的閥。不過當我們把這兩顆假想的幫浦,跟人類的心臟放在一起比較時,其實會有個很奇怪的地方。......【更多內容請閱讀科學月刊第543期】

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