为什么青蛙的心脏被拿出来,离开身体后,还能跳动两个小时左右?
上学的时候,我解剖的第一个动物就是青蛙,当听到老师说,青蛙的心脏离开身体后依然可以跳动,我和其他同学满脸的疑惑,因为心脏是动物最重要的器官之一,离开身体之后没有了血液循环,而且没有了大脑神经的支配,它为什么能跳动呢?
结果,实验表明青蛙的心脏离开身体后确实能够跳动一会,尤其是在营养液中,甚至能跳2个小时之久,这到底是什么原理呢?我们一起来了解一下。(下图为透明蛙(Glass Frog),其身体内部的器官在肉眼下清晰可见)
其实,所有动物的心脏在不破损的情况下,快速的离体都是可以跳动的,只不过不同的动物离体后的跳动时间长度不一样而已,以我们人类为例,如果直接取出心脏来不作任何的处理,很快心脏就会停止跳动。但是在换心手术中,将心脏取出后,将血液排出换成特制的保存液,然后再放入冰中,此时心脏的寿命就拉到了4-6个小时了,所以这保证了换心手术的成功率。
但是,青蛙的心脏在拿出来后是不会做这些处理的,但是它心脏的存活时间要远大于人类心脏离体后的存活时间。这到底是为什么呢?想要解开这个问题,我们先来了解一下心脏离体后为何能跳动?
心脏离体后为何还能跳动?众所周知,人体的任何活动其实都是由神经控制的,大脑发出信号通过神经系统传递,从而使肌肉发生反应,此时我们想跳就跳、想跑就跑。按照这个道理,心脏在离体后,神经系统的传递已经被切断了,为何它还能跳动呢?
原因就出在了心脏神经系统的特殊性上,心脏受制于大脑的神经系统又在其之外,这是因为心脏有一个自备的“电子信号发射器”,这个发射器就是窦房结。
窦房结位于右心房的外膜处,是由一群特殊的神经元组成的,它有一个特殊的能力就是可以自主地产生电流,之后电流会通过心脏的神经系统依次的传递给心脏的各个部位,刺激心肌细胞,此时心脏就会出现收缩和扩张的现象了。
当然,大脑的神经系统也不是没有用的,它起到了一个很关键的作用就是节律性,脑神经(具体地说是迷走神经)可以控制心脏的收缩在一个相对稳定的状态下,既不会过快也不会过慢,而这就是青蛙心脏在离体后明显比在体内跳动的快的原因,它缺少了控制性。
同样是心脏离体,为何青蛙能跳2个小时?在同样不做处理的情况下,青蛙的心脏比人的心脏跳得更持久,这其实由物种的进化程度决定的。首先,在没有神经系统介入的情况下,心脏的跳动靠的是窦房结产生电流的能力,根据能量守恒,窦房结的放电也是需要能量的,而它的能量来源其实就是血液循环带来的氧和营养物质。
当血液循环停止时,靠的就是心脏内的原本的能量,此时有一个因素会影响心脏跳动的时长,那就是细胞的代谢速率。
人作为一种中大型的哺乳动物,心脏细胞的代谢速率是很快的,这会加速能量的消耗,而同样作为脊椎动物,进化相对低级一些的蛙类,它们的细胞代谢速率是比较慢的,对能量的消耗也相对较少,所以在同等的条件下,青蛙心脏离体后跳动的更持久一些。
总结其实所有有心脏的动物在心脏快速离体时都会跳动一段时间,只是时间长短不同而已,这是因为心脏有一个特殊的“起搏器”窦房结,它可以自主的释放电流让心脏的收缩。
而青蛙心脏之所以离体后能活很长时间,与它们的新陈代谢速率较慢有很大的关系。
为什么青蛙的心脏被拿出来,离开身体后,还能跳动两个小时左右?
很简单,心脏有点像身体的独立机构,它的跳动是自己独立完成的!
不止是青蛙的,只要你手够快,眼够急,几乎所有动物的心脏拿出来都还会继续跳动。
我以前做实验的时候,青蛙可能是我杀最多的动物(都是实验需要,不要见怪),我们经常用一根针在扎入青蛙的脑髓,然后搅动几下,青蛙就完全死亡了,然后取出心脏,确实还会跳动的。
其实题主说的跳动两个小时估计是要放在培养液中,如果是放在普通清水的话估计十几分钟就了事了。
你肯定已经发现了几乎所有的肌肉都需要休息,比如我们运动的时候,要不要多久你就会全身使不上劲来。
但是心脏却很不同,它可以一刻不停的跳动,从来不知疲倦,当它停止跳动的时候,也就可以宣布一个动物死亡了。
心脏是汞血的器官,它是动物身体循环系统的动力部分,这个器官对于动物而言至关重要。
可能正是因为心脏的重要性,以及一刻都不能停的特性,心脏已经完全像一个独立机构。
样,不受大脑的控制,它有一套自己独立的电子系统,它的跳动完全是自己决定的,大脑只控制它跳动的快慢。
(题外话:和心肌一样不受大脑控制的还有帮助我们消化的平滑肌,它也和心脏一样自发的、有规律地收缩和伸张)
既然是独立机构,那它离体后继续跳动也就再正常不过了。
不过既然要收缩和伸张,那肯定是要能量的,所以我前面说了,要跳2个小时,那还是要在培养液中才行,毕竟离开身体就意味着没有能量和氧气的供给。
为什么青蛙的心脏被拿出来,离开身体后,还能跳动两个小时左右?
以前听说王八的心脏离开身体之后能够存活24小时,不知真假,但心脏脱离身体之后,还会继续搏动的确是正常现象。
以前有个保健品骗局就是利用青蛙的小心肝,找两只可怜的青蛙,然后分别将两只青蛙的心脏取出,一个放于清水中很快停跳,另一个则长时间保持着跳动状态,观众目瞪口呆之际,骗子适时拿出自己的保健品:
“呶,大家都看到了,吃得我的药,疗效呱呱叫,脑袋死翘翘,心脏照常跳!”
如图,一颗离开肌体半小时后照样搏动的乌龟心脏。如果手够快,任何动物的心脏在离开身体后,都会继续搏动,这是一种细微到细胞的肌肉记忆。
在我们的心脏中有一个“零部件”叫窦房结(下图左上角),它呈马蹄状,全长约15mm,宽约5mm,厚约2mm。这个小小的零部件确实心脏的起搏点,是心脏的“总指挥部”,它里边有众多的自动节律性的细胞,称为起搏细胞。
你在妈妈肚子里大约两周时,就是它的一声令下,启动了一生都不知疲倦的心脏。
心脏离开身体之后的跳动还是有条件的,比我们想象的要顽强的很多,在保持液体灌输的情况下,存活两个小时,甚至十几个小时都是木有问题的。
就像下面图片中这颗即将被植入被捐赠者胸膛中的心脏,它本已经停止了跳动,当手术人员为它重新灌入新的血液,然后拿手轻轻一怼,它又重新恢复了悸动。
一个冷知识:在医学上临床抢救用的电击仪器,名字叫除震仪,它的作用并不是重新激活停止跳动的心脏,而是利用电流让所有的不规则的肌肉运动瞬间停止,然后恢复统一步调,就像是班长一声令下“齐步走!”
实际上,如果将心脏在特殊低温条件(零下200度左右)下储存,会让它的寿命更加顽强。
下面还是一个比较简单的实验,这个小心脏在保证灌输压力的情况下,仍然在继续工作着。
所以,人没了心脏不行,心脏离了你可还会活得好好的,所以,新的一年,好好呵护你的小心肝啊!
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为什么青蛙的心脏被拿出来,离开身体后,还能跳动两个小时左右?
你好,作为一名外科医生我来回答一下这个问题,不仅是青蛙的心脏,人的心脏在离体之后,也是可以继续跳动几个小时的,心脏移植的患者,离体的心脏也会被取出来,通过体外循环,可以在体外持续的跳动。
为什么心脏在离体的时候还可以继续跳动心脏的跳动并不受大脑的控制,人在遭遇重大脑外伤或者颅脑损伤的时候,可导致脑死亡,脑死亡的患者,心脏还可以继续跳动。通过呼吸机维持呼吸,脑死亡的患者可以长期生存,但是已经没有了意识状态,也不可能清醒,是名副其实的“活死人”。很多国家将脑死亡作为死亡的标准,脑死亡的患者已经没有抢救的价值,因为大脑已经遭受不可逆的损伤,不可能醒过来,不同于植物人,植物人还有可能醒过来。
为什么脑死亡的患者,心脏还可以继续跳动。原来,心脏的跳动节律来源于一个叫做窦房结的结果,窦房结规律的释放信号,然后信号从窦房结传到房室结,从心房传导心室,引起心脏规律的跳动。正常情况下,成年人在静息状态下,每分钟的心跳为60至100次。
离体的心脏,心脏里面还有少量的血液和氧气,只有能够给窦房结和心肌供氧、供能,心脏在体外就可以持续的跳动。人的心脏在离体的条件下,最长可以跳6个小时,直到没有氧气和能量。所以,人的心脏是最勤劳的器官,即使离体了,也可以持续的跳动一段时间。
窦房结病变,可引起严重的心律失常如果人的窦房结血供障碍或者是心脏传导通路除了问题,可导致患者窦性心动过缓,甚至是心脏停搏,患者可出现全身供氧不足,出现头晕、晕厥等情况。严重的患者需要安置心脏起搏器,才能解决这个问题。
为什么青蛙的心脏被拿出来,离开身体后,还能跳动两个小时左右?
不光是青蛙,这是冷血动物的特点,如魚类,蛇类都有此现象。
为什么青蛙的心脏被拿出来,离开身体后,还能跳动两个小时左右?
跳动两个小时?我们给它控制环境,可以跳动十二个小时。
越是低等动物,比如青蛙,两栖类动物,对环境的要求越低。只要有简单的环境,就是生理学常用的任氏液,就是生理盐水里加了一定的葡萄糖,钙,钾等等,就可以维持蛙心脏的生理功能!
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