PNAS:跑步or久坐,都会改变心脏形状

2019-09-17 佚名 中国生物技术网

北京时间9月17日,发表在《美国国家科学院院刊(PNAS)》上的一项中,来自美国哈佛医学院的研究团队发现,在演化过程中,人类的心脏也在耐力方面得到了优化。当然,能优化多大程度,取决于我们是跑步、种田还是赖在沙发上。

众所周知,人类天生就是为耐力而生,因为我们具备能减震的关节和有弹性的肌腱。

北京时间9月17日,发表在《美国国家科学院院刊(PNAS)》上的一项中,来自美国哈佛医学院的研究团队发现,在演化过程中,人类的心脏也在耐力方面得到了优化。当然,能优化多大程度,取决于我们是跑步、种田还是赖在沙发上。

与大多数哺乳动物相比,人类具有独特的身体活动模式和耐力能力。过去有研究显示,其他类人猿,即我们的进化近亲,如黑猩猩在不活动时,主要参与短时间的抵抗性身体活动,如攀爬或打斗,这会对心血管系统造成压力。相比之下,从最初的狩猎、采集到后来农场,工业化前人类的生存终生依赖中等强度的耐力体力活动(EPA),这会产生心血管容积压力。尽管已经记录了人类的肌肉骨骼和体温调节对EPA进化出适应性,但尚不清楚这种选择是否也对心脏也起到类似作用。

为了验证这一假设,研究团队使用了超声波成像技术对160多名成年男性的心脏进行了检测,参与者来自四个群体:耐力训练的长跑运动员、久坐不动的成年人、训练有素的美式足球运动员以及以跑步能力而闻名的美国土著农民塔拉乌马拉人(Tarahumara)。为了进行比较,他们还观察了43只成年雄性黑猩猩的心脏。

观察发现,左心室壁厚度、心室容积和心输出量的绝对标度测量方面,人类组之间存在明显的差异。耐力跑步者和土著农民的心室更大、更长并且心室壁更薄,这些特征有助于长时间泵入大量血液。训练强度高、时间短的美式足球运动员心室较短较宽、而且心室壁较厚。久坐不动的人也是如此。黑猩猩的主要活动是短时间的高强度运动,如战斗或攀登,它们的心室最短,心室壁最厚。



研究人员表示,因为高强度活动导致动脉血压在短时间内飙升,因此左心室较大心室壁较薄的结构对于人和黑猩猩都是有益的,以确保有足够的血液流向大脑以维持意识。但即使没有这些进化压力,沙发土豆的生活方式似乎也会导致心室壁增厚。

对耐力的适应可能帮助了我们早期的狩猎采集和农耕祖先。但它也会导致对高血压心血管疾病等当今工业社会普遍存在问题的平行适应减少。因此,研究人员认为具有讽刺意味的是,早期的耐力适应可能使现代人更难以应对高血压性心脏病。

但久坐不动的读者不必为此感到难过。研究人员强调,心室壁的变化具有可塑性,配合长跑和游泳等耐力运动,或许可以改变它。



原始出处:
Robert E. Shave, Daniel E. Lieberman, Aimee L. Drane, et al. Selection of endurance capabilities and the trade-off between pressure and volume in the evolution of the human heart. PNAS. Sep 17, 2019.

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