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很多人都有過(guò)這樣的經(jīng)歷,當(dāng)你蹲在地上一段時(shí)間后,猛地站起身來(lái),立即覺(jué)得頭暈?zāi)垦#瑖?yán)重的甚至兩眼一黑好像就要昏過(guò)去似的。這是因?yàn)槲覀兠偷卣酒饋?lái)后,心臟來(lái)不及向頭部供血,腦部暫時(shí)缺血造成的。長(zhǎng)頸鹿的脖子有兩米多長(zhǎng),它們抬頭的時(shí)候不會(huì)頭暈么?我們一起來(lái)想象一下這種情況:蔚藍(lán)的天空,碧綠的青草,清清的溪水蜿蜒流過(guò)。一只長(zhǎng)頸鹿靜靜的低著頭在溪邊喝水,突然它聽(tīng)到附近有聲音,那是一只饑餓的獅子發(fā)出的聲音,長(zhǎng)頸鹿迅速的把頭抬起來(lái),想要一探究竟。這時(shí),如果它的腦部供血不足,突然暈倒在地,豈不變成了獅子的一頓美餐?
然而長(zhǎng)頸鹿并不會(huì)暈過(guò)去,它們有什么樣的秘密武器來(lái)保持頭部的血液供應(yīng)呢?長(zhǎng)期以來(lái),科學(xué)家們對(duì)長(zhǎng)頸鹿能保持腦部供血的秘密有兩種猜測(cè):
一種是虹吸的方式,長(zhǎng)頸鹿細(xì)細(xì)長(zhǎng)長(zhǎng)的脖子中的血管就好像虹吸管一樣,能夠源源不斷的把新鮮血液吸進(jìn)它的大腦里。(見(jiàn)注釋)
另外一種猜測(cè)是說(shuō)長(zhǎng)頸鹿擁有一顆功能強(qiáng)大的心臟,能夠產(chǎn)生很大的壓力,足夠把血液輸送到高于心臟兩米以上的頭部。
究竟那種猜測(cè)正確呢?懷俄明大學(xué)的米切爾和他的工作組做了一個(gè)很巧妙的實(shí)驗(yàn)。
他建立了一個(gè)模仿長(zhǎng)頸鹿的脖子和頭部血液循環(huán)的模型,這個(gè)模型包括一個(gè)假的長(zhǎng)頸鹿頭部,一條向頭部輸送“血液”的管子作為長(zhǎng)頸鹿的動(dòng)脈,一條向下輸送“血液”的“靜脈”管子和一個(gè)模擬長(zhǎng)頸鹿心臟的泵。流淌在其中的血液是用水來(lái)代替的。他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)所有這些管子都用硬質(zhì)材料制作的時(shí)候,虹吸現(xiàn)象是可以產(chǎn)生的。但是,動(dòng)物的血管、組織都是相當(dāng)柔軟和有彈性的。當(dāng)科研小組用有彈性的管子代替硬質(zhì)材料的時(shí)候,這些管子就不能把“血液”通過(guò)虹吸的方式吸到模型的“頭部”。
這樣看來(lái)長(zhǎng)頸鹿并不是通過(guò)虹吸的方式向腦部供應(yīng)血液的,而是通過(guò)心臟泵血和高于人類兩倍的血壓來(lái)向腦部供血。它的心臟很大,有大約12公斤重,每次都能泵出大量的新鮮血液供給大腦。當(dāng)長(zhǎng)頸鹿站立著的時(shí)候,它腦部的血壓能夠達(dá)到200毫米汞柱(毫米汞柱是壓力的單位)。當(dāng)它低下頭的時(shí)候,靜脈周圍肌肉就會(huì)對(duì)靜脈產(chǎn)生積壓作用讓血液迅速回到心臟,此時(shí)長(zhǎng)頸鹿的腦部血壓反而降低為175毫米汞柱。這就是長(zhǎng)頸鹿不會(huì)頭暈的秘密啦!
注釋:
虹吸現(xiàn)象:是指一個(gè)彎曲的管子(稱為虹吸管)一端在液面高的液體里,另一端在液面低的液體里,管子里充滿液體。此時(shí)無(wú)論管子中部抬升到多高的高度,液體都能夠從高處沿著虹吸管流到低處。