爱华网心脏自我跳动的机理
人的心脏为什么能够在其一生都跳动不息，它的渊源在什么？有着什么样的机制？这确实是个复杂的问题，既有着宏观上的历史渊源，又有着微观上的生化基础，综合决定了心脏的运动机制和长久地跳动不息。
一、心脏跳动不息的微观生化基础
人的心脏是一个高效精密的动力泵，只要生命不息，它就跳动不止。那么，心脏跳动的奥秘在哪里呢？ 人的心脏之所以有节奏的周而复始的跳动，实际是一种神经传导的作用体现。因此，一方面是与中枢神经有关，一方面是与心脏自己本身的传导系统有关。
有人认为中枢神经指的是大脑脑干，实际上最基本的心血管中枢位于延髓。这一概念最早是在19世纪70年代提出的。它基于以下的动物实验结果：在延髓上缘横断脑干后，动物的血压并无明显的变化，刺激坐骨神经引起的升血压反射也仍存在；但如果将横断水平逐步移向脑干尾端，则动脉血压就逐渐降低，刺激坐骨神经引起的升血压反射效应也逐渐减弱。当横断水平下移至延髓闩部时，血压降低至大约5.3kPa(40mmHg)。这些结果说明，心血管的正常的紧张性活动不是起源于脊髓，而是起源于延髓，因为只要保留延髓及其以下中枢部分的完整，就可以维持心血管正常的紧张性活动，并完成一定的心血管反射活动。
延髓位于脊髓的直接上延部分，是脑干的后段。延髓具有调节控制机体的心搏、血压、呼吸、消化等重要功能，延髓中的局部损害常危及生命，故被看作机体的生命中枢。其实，心血管调整中枢不仅在延髓内，也分布在中枢神经系统各个部分，大脑皮层、边缘系统、下丘脑、中脑、脑桥的中轴网状结构内，都有调节心血管活动的神经元。它们在解剖上并不处于严格的局限区域，功能上也不是孤立的。延髓因集中了一些心血管反应的神经核群，而且调节心血管活动的神经传出冲动多由延髓集中下传，故被视为心血管调节的基本中枢。
延髓心血管中枢的神经元是指位于延髓内的心迷走神经元和控制心交感神经和交感缩血管神经活动的神经元。这些神经元在平时都有紧张性活动，分别称为心迷走紧张、心交感紧张和交感缩血管紧张。在机体处于安静状态时，这些延髓神经元的紧张性活动表现为心迷走神经纤维和交感神经纤维持续的低频放电活动。
延髓心血管中枢至少可包括以下四个部位的神经元：
（1）缩血管区：引起交感缩血管神经正常的紧张性活动的延髓心血管神经元的细胞体位于延髓头端的腹外侧部，称为C1区。这些神经元内含有肾上腺素，它们的轴突下行到脊髓的中间外侧柱。心交感紧张也起源于此区神经元。
（2）舒血管区：位于延髓尾端腹外侧部A1区（即在C1区的尾端）的去甲肾上腺素神经元，在兴奋时可抑制C1区神经元的活动，导致交感缩血管紧张降低，血管舒张。
（3）传入神经接替站：延髓孤束核的神经元接受由颈动脉窦、主动脉弓和心脏感受器经舌咽神经和迷走神经传入的信息，然后发出纤维至延髓和中枢神经系统其它部位的神经元，继而影响心血管活动。
（4）心抑制区：心迷走神经元的细胞体位于延髓的迷走神经背核和疑核。。
心脏的传导系统，是在其运行过程中体现出来的。要弄清其原理，首先要明白它的动力来源。人体是个精密微妙的整体,心脏活动所需的能量,可以说是在整体调节下“自给自足”的.因为,在一个个心肌细胞里,都包含有一种结构成分,叫做线粒体,数目很多,这些线粒体会产生能量,并传输给心肌细胞来利用.人们每天从饮食中获得营养,经过消化吸收进入血液循环中的葡萄糖和脂肪酸,当然也被带到心肌细胞内,同时还带来新鲜的氧,此时线粒体活跃,就像技术高超的技师操作精密仪器那样,对到来的葡萄糖和脂肪酸进行氧化分解,变成水和二氧化碳,在这个过程中就产生了能量物质——三磷酸腺苷（ATP——是体内组织细胞一切生命活动所需能量的直接来源，被誉为细胞内能量的“分子货币”，储存和传递化学能，蛋白质、脂肪、糖和核苷酸的合成都需它参与，可促使机体各种细胞的修复和再生，增强细胞代谢活性，对治疗各种疾病均有较强的针对性。在ATP与ADP的转化中，ATP的第2个高能磷酸键位于末端，能很快地水解断裂，释放能量。同样，在提供能量的条件下，也容易加上第3个磷酸使ADP又转化为ATP。对于动物和人类来说，ADP转化成ATP时所需要的能量，来自呼吸作用；对于绿色植物来说，ADP转化成ATP时所需要的能量，来自呼吸作用和光合作用。构成生物体的活细胞，内部时刻进行着ATP与ADP的相互转化，同时也就伴随有能量的释放和储存。因其是能量“携带”和“转运”者，生物学家形象地称ATP为“能量货币”。）,并传输给心肌纤维,作为收缩活动的能量动力,这个过程是连续不断进行着的.这样看来,线粒体真就成了心肌细胞的“动力加工厂”，由于心脏活动需要有充足的能量供给来保证,所以心肌细胞内含有的线粒体也最丰富,能占到心肌细胞总体积的一半以上.有了充足的能量作保证,心肌才能日夜兼程地规律活动.
其次，心脏传导系统运行的发起，是因为心脏中有两种类型的心肌细胞相互作用。一是大多数的普通心肌细胞，这些细胞受到刺激将发生收缩，刺激消失后又舒张开来。这样的一次收缩和一次舒张合起来，便组合成了心脏的一次跳动。但是，虽然它们的动作很迅速，却是在被动地接受刺激后的一种反应。二是特殊心肌细胞（亦称自律细胞），各种自律细胞均具有自动兴奋的能力，因此都能对心脏跳动发挥起搏作用。它们能够按自身固有的规律即自律性，不断地产生兴奋并传导给普通心肌细胞，对其进行刺激，使之收缩舒张。
再次，心脏传导系统在功能发挥中，也有一个中枢，叫“窦房结”，它能有规律的发出脉冲，到下面的神经，比如房室结、房室束...等等。“窦房结”是科学家们在19世纪末发现的，它在心脏的右心房接近上腔静脉的入口附近，是一个由特殊心肌细胞汇集而成的。其强有力的自律性兴奋，通过传导系统的传播，决定着整个心脏的跳动频率，即心率。因此窦房结是心脏的起搏点，是心脏搏动的最高“司令部”。（窦房结是个卵圆形的柱体，位于右心房外膜上，它是由一组组颜色浅淡，纹路很稀疏，并含有颜色较深的胞核的“P”细胞组成，这一组P细胞由胶原性、弹性及网织纤维包裹而形成窦房结。这些P细胞就是窦房结自博细胞，它们是心脏中最高级的起搏组织，可以发出协调性的“窦性组织激动”，将激动传入心房，引起心房进而心室的涨缩。窦房结内含有丰富的神经纤维。从组织化分析中也可以发现窦房结内的儿茶酚胺含量很高，同时存在着高度的抗乙酰胆碱活性。这些都说明窦房结自发的除极发生的激动外，其功能必然接受交感及副交感神经的控制。窦房结的血液供应由横贯该结中心的一条窦房结动脉供应，这条动脉多数人（65%）来自右冠状动脉，而在另一部分（35%），此动脉却来自左冠状动脉的回旋支。此外，窦房结的周围还有很多来自左.右冠状动脉的细小动脉的形成左.冠状动脉间吻合，也供给窦房结以及其边缘组织的血液。）
科学家们还在心房心室间发现了房室结，在房室结与心室肌肉之间又发现了浦肯野纤维等（蒲肯野纤维也称为束细胞，是在羊的心脏发现的，是一种特殊的心肌纤维。属心脏传导系统的组成成分，组成房室束及其分支，分布于心室的心内膜下层。其形态特点是：较普通心肌细胞短而宽，胞质中有丰富的线粒体和糖原，而肌原纤维较少，且多位于细胞周边，故在HE染色的切片中其胞质着色较普通心肌细胞浅。）。正常心脏由窦房结发起激动，然后一面通过前结间束的一支从右心房到左心房，另一面经前结间束的另一支及中、后节间束到房室结。激动在房室结有一个短暂的生理延搁（大约0.05秒的时间），继而进入希氏束及其分支，最后迅速经浦肯野纤维而到达心室肌，引起心室收缩，然后经短暂的调整（舒张期）后重复下一次激动过程。说明心脏的博动，就是由窦房结—（结间束）—>房室结—（房室束）—>浦肯野纤维以及左右束和心肌传导纤维等，共同组成了传送心脏跳动“指令”的特殊电流传导系统。 但是，由于不同自律细胞的节律性不尽相同，节律最高的是窦房结，约为100次/分，房室结约为50次/分，最低的是浦肯野纤维，约为20-40次/分。这样，各个环节在心脏搏动过程的作用也就不尽相同。当窦房结有病变时，只能靠房室结和浦肯野纤维维持心跳，每分钟只能跳50次以下，满足不了身体的需要，于是即发生多种心律紊乱，甚者可引起心搏停止。这不需要安装心脏起搏器，以维持、控制心脏的跳动，保证人体的正常需要。这个电流传导系统可以传到人体表面，用心电图机测出、放大描记和打印出来，这就是心电图。
此外，心率还受到迷走神经、交感神经、各级心血管中枢以及诸多体液因素的调节。比如人在激动、兴奋、运动中，交感神经兴奋，则心跳的速度就会加快，如果心脏发生供血不好，心脏的传导功能就会异常。
心脏在人的一生中能够不知疲倦不停地跳动的另一原因则在于它的活动具有节律性、周期性。通过分析心脏每跳动一次，心房和心室的舒缩情况，可以了解到其节律性。心脏每跳动一次的具体过程，简单地说，先是两个心房收缩，此时两个心室舒张；接着两个心房舒张，随后两个心室收缩；然后全心舒张。心脏就是这样有节律地活动的，每次收缩之后都有一定的舒张时间。可见，心脏每搏动一次，心房、心室的舒张期比收缩期长一些，这才使心肌有充分的时间休息，并使血液充分回流到心脏。因此，在人的一生中，心脏能昼夜不停的、有规律的跳动而不疲倦。
二、心脏跳动不息的宏观历史渊源
研究心脏的动力原理，是要与自然界中的其它生物、无生命物体的存在问题做一个统一的分析的。人类可以说是由动物界进化而来的，动物又是由其它生物进化而来的，生物又是现在的无生命物质进化而来，那么人类的所有一切普遍属性，其它物质都是应该存在的，特别是人类具有的心脏功能，其它动物界也是存在并且具有共同的性质，只要找到人类心脏的动力来源，其它生物的功能是一样的，人类、动物、生物、植物、无生命物体，可以讲这是物质存在的不同形式，但是它们具有一定的相关性，人类进化的时间短，动物、植物进化时间要长一些，无生命物体在自然界中存在的时间更长一些，那么人类的一些基本属性，应该和无生命物体的一些属性是相同的，而人类存在心脏功能，其它无生命物体也应该存在心脏的功能，只是没有人类、动物的心脏功能那么明显，它们的心脏活动能力和活动范围没有人类的那么大，就是说所有物体在物体中心某一处，存在一个活动范围相对而言比较大的区域，这个区域在自然界中存在的时间长，就会转变为心脏。
物质在自然界存在的时候，都是在不断的吸收周围的光子信息，同时发出具有自身特征的光子信息。就是说物质在吸收光子信息的时候，又会向着周围发出自身的光子信息，形成一个光子信息交融流动的运动过程。在这不间断的运动过程中，会很自然地形成一股向一处集中的能量，即向心力，就会使吸收和发出光子信息的具体物体的某一处获得的栋梁比其他处大，慢慢地成为这一物体的中心所在，产生一种中心运动的力量。天长日久，在时间的演变中会因为集中或脱离中心的运动，这种物体的中心可能就会成为一个活体中心，随着无机体向有机体、有机体向生物体、生物体向动物体的演变过程，这个活动中心就成为这个动物的心脏了。
当然这种进化需要一定条件:
第一，物质的不同性质决定了演变周期的不同，使有些物质没有演变为有心脏的动物。物质的吸收和发出不能是杂乱无章的，而应该是有规律的，不同的物质，由于某种物质质量不同，物质特性不同，吸收和发出的周期应该不同。
第二，需要漫长的演变时间。中国古人的生命思想里存在这种观点，无生命物质，在自然界存在的时间比较长的时候，能转变成生命。说明了中国文化深层中存在一种关于物质基本粒子的思想。比如在“西游记”中的孙悟空，是500年的石头经过日月星辰的修炼而成的。
第三，光子信息的能量是一种不断演变的量。变化量也是一个重要指标，如果没有光子信息的变化，物质在这种环境中，内部的光子信息不发生变化，或者是变化特别小，物质不可能转化为今天意义上的生命，也就不会有心脏。
物质在地球上存在时，尽管地球表面上同一个位置，就是说所处的环境的光子信息是相同的，由于物质质量、物质特性不同，物质在吸收光子信息的时候，并不是所有光子一并吸收，而是有选择的吸收，由于长期吸收的光子信息不同，更加促使物质的特性显得五彩缤纷，没有一样是相同的物质，没有两种物质的光子信息组成是相同的。因为可见光的光谱中有明线光谱和暗线光谱(吸收光谱)，其中明线光谱和暗线光谱的频率是相对应的，也就是说，如果某种物质发射的原子光谱是明线光谱频率，对应的这种物质在吸收可见光时，也是对应的吸收光谱中的暗线，这说明物质在吸收光子信息时，是有选择地吸收，对待其它频率的光子信息吸收的比例要少一些，从而促使了物质个性的发展。
从以上分析可知，物质在长期进行光子细腻交流的过程中，在比较集中的地方会形成一个物质中心区域，这个区域长期发展，随着生命的演变史，这个中心部位，就会演变为人类的心脏。人类的心脏跳动动力来源不是什么神奇的力量，而是物质间相互作用的基本粒子的作用力，也就是光子信息的作用力，这种作用力的快慢，物质间光子信息吸收发出的周期取决于两方面的因素，第一是物质质量的大小，第二是物质所处的环境光子信息变化的快慢，这两个因素是相互统一的。因为物质的质量比较大的时候，物质从外界吸收的光子信息所占物质的比例小，受外界的影响比较小，相对心脏跳动的比较慢，心脏跳动的周期相对较长，既然是相对周期比较长，物质在单位时间内吸收发出光子信息的次数少，物质内部的总体光子信息变化较小，物质变化较小，也就是相对死亡时间较远，物质的寿命较长，就是说物质的心脏跳动越慢，单位时间内物质与环境作用的光子信息数量越少，物质在自然界中存在的时间越长。另一方面物质的质量越大，在环境中所占的空间越大，吸收光子信息的范围越大，环境的光子信息范围越大，光子信息的变化越缓慢，相反环境的空间越小，环境的光子信息变化越快。由于物质越大，在环境中占的空间越大，环境的光子信息变化越慢，物质吸收和发出光子信息的频率越小，因为物质吸收和发出光子信息的频率是和环境的光子信息频率有关的，所以物质心脏的跳动周期变大。
但是这不是绝对的，有些物质，有些生命体，身体质量并不大，由于所处的环境光子信息的变化较慢，再加上长期习惯，也会练习出心脏跳动变慢的习性。例如，乌龟的身体质量并不大，但是由于它们长期生活在洞穴中，它们所处的环境的光子信息，比地面上的光子信息变化要慢得多，再加上自己的乌龟外壳作用，使自己体内物质所处的环境光子信息的变化更加缓慢，从而使自己的心脏跳动非常缓慢，使自己在一年中光子信息变化量特别少，从而使乌龟自己寿命非常长。当然这里有几点需要说明，生长比较快的乌龟，其心脏跳动较快，其寿命要比生长比较慢的乌龟要短，生长在地面上的乌龟要比生长在地下的乌龟心脏跳动要快，寿命要短。同样生活在浅水中的乌龟要比生活在深水中的乌龟寿命要短，生活在水中的乌龟和经常出来活动的乌龟没有生活在洞穴地下深处的乌龟寿命长。
同样在深海中的生物，由于光子信息的变化非常缓慢，第一生长的比较慢，第二心脏跳动的也比较慢，在自然界中存在的时间比较长，即寿命比较长。
就是在同一个环境中生存的生物，生物质量相差不大，由于物质的个性不同，会吸收不同频率组合的光子信息，由于这种光子信息在环境的变化频率不同，也会造就这种生物的心脏跳动频率不同，从而使生命周期不同；就是同一种生物，特别是以人类为例，由于是同类，光子信息的差别相对较小一些，需要生活在大致相同的光子信息的环境中，但是由于人类个体的个性差异，在生活中吸收不同的光子频率组合，由于各种不同频率光子信息的组合变化快慢不同，养成一个人的心脏跳动频率不同，心脏的跳动频率既是长期的养成，又是天然造就，也是与环境共同作用的结果，是由多种因素共同决定的，无论是人体自身的因素，还是由于环境的因素，只要有一方改变，心脏的跳动频率都会发生相对应的变化，这是说一个人在一天、一月、一年、一生中心脏的跳动频率是不断变化着的。如果是由于环境突然变化，特别是光子信息的变化，让一个人的心脏跳动改变，变得没有规律，心里特别难受，像是得了心脏病似的。
绝对不能讲一个人的心脏跳动频率高一定寿命就短，因为决定一个人的寿命长与短不是心脏跳动本身，而是人体内光子信息的改变程度，如果心脏跳动一次，自己体内的光子信息改变量相同的，那么心脏跳动快的人，寿命不长；如果心脏跳动一次，自己吸收环境的光子信息，同时发出自己的光子信息，完成一次跳动过程，在这一次过程中，自己的光子信息改变量非常小，或都是远远小于平常人，即使这个人的心脏跳动频率高于常人，也有可能是一位长寿的者。
人类通过一定的练习能够使自己的心脏跳动频率减小，或者是通过一定的生活习性，也可以减少心脏的跳动频率，但是心脏跳动频率的减少，不能说，一定能延长他的生命历程，要想延长自己的生命历程，就是要想办法使自己的光子信息尽可能地不改变，或者是少改变；减少心脏的跳动频率是一种办法， 但是，这不是最根本的办法，不是直接原因，一个人要想延长自己的生命历程上，要改变自己生活习惯，要食用一些本土生长的粮食和蔬菜，因为你就是本地所生，和本地生长的粮食蔬菜的光子信息相差的不多，而食用外地食品，光子信息相差很大，表现为很好吃，吃完之后，自己的光子信息变化很大，宏观表现为自己生长的很快，当然自己衰老的也快，寿命也短。
另外在生活中不能吃的太多，吃的多也是长的快，身体好，但是寿命不一定长，疾病会很多。除了生活习惯以外，就要是好好地保护自己，保护的办法就是要使自己处在环境光子信息变化比较慢的地方；我们知道在，地球表面，太阳光的存在，会使环境的光子信息变化很大，不利于人们自己的光子信息保护，虽说它有利于身体强壮的环境，但是，这是不利于人类延长生命的环境，不要轻易地将自己暴晒在太阳底下，除非自己的身体不好，需要太阳光的照射，同样也是说，如果一个人受到太阳光的照射，心脏的跳动可能会加快。通常人们应生活在房间里，或者生活在洞穴里。特别是人类走到深水中生活是最好的生活环境，将会使人类的平均寿命增加几倍。
三、心脏跳动不息的运行机制
心脏的运动机制是通过人体的血液在心脏中是如何运行而体现出来的。人体的血液循环分为体循环和肺循环，二者实际上都是心脏的血液循环，都是血液从心脏输出而后又输入回心脏，只不过是指血液从心脏输出后所经过的循环路线不同而已。体循环是经过整个身体的循环而返回到心脏，肺循环是经过肺部循环而返回到心脏。
心房收缩，作为一个心动周期的开始。心房收缩使房内压升高，进一步将血液挤入仍处于舒张状态的心室。心房收缩期挤入心室的血量约占整个心动周期中心室总回流量的25%。
体循环开始于左心室，在心脏开始泵血前，左心室压不断收缩使其压力越来越高，最后高于主动脉压，于是血液冲开动脉瓣而流向主动脉。总的来说，就是心脏收缩产生的压力与主动脉的压力差而形成的血液循环。体循环血液从左心室搏出后，流经主动脉及其派生的若干动脉分支，将血液送入相应的器官。动脉再经多次分支，管径逐渐变细，血管数目逐渐增多，最终到达毛细血管，在此处通过细胞间液同组织细胞进行物质交换。血液中的氧和营养物质被组织吸收，而组织中的二氧化碳和其他代谢产物进入血液中，变动脉血为静脉血。此间静脉管径逐渐变粗，数目逐渐减少，直到最后所有静脉均汇集到心脏的上腔静脉和下腔静脉，血液即由此回到右心房。也就是说，血液的体循环是动脉血从左心室→主动脉→全身动脉→毛细血管网→变为静脉血而由各级静脉→到上、下腔静脉和冠状窦→右心房，从而完成了体循环过程。
肺循环自右心室开始。也就是说，当体循环的血液返回到右心房以后，又由于心房收缩的压力而进入右心室，这种静脉血被右心室搏出，经肺动脉到达肺泡周围的毛细血管网，在此排出二氧化碳，吸收新鲜氧气，变静脉血为动脉血，然后再经肺静脉流回左心房。左心房的血再入左心室，又经体循环遍布全身。这样血液通过体循环和肺循环不断地运转，完成了血液循环的重要任务。
以上仅是通过血液循环而分析心脏跳动的内在机制，至于血液的生成和构成，则需要进一步分析以骨髓为核心的造血系统是如何循环的。本文在此不再阐述。
