1990年，日本心脏病专家佐藤光（Hikaru Sato）注意到了一批特别的患者。这批患者一共30人，所有人都是因胸痛、气短入院，而在初步检查中，也都表现出了心力衰竭的特征。然而，当医生仔细检查后，却没能从他们身上发现心肌梗死患者的典型症状（包括冠状动脉狭窄），大多数患者甚至根本没有表现出任何患有心脏病的迹象。为了搞清楚这些患者身上究竟发生了什么，医生又做了另一项测试评估了他们左心室的状况，结果更加奇怪：患者的左心室顶部变窄，底部却像气球一样膨大了起来，形状就像日本渔民捕捉章鱼时用的鱼篓一样。因为这样的形状，佐藤光教授给这种疾病起名为“章鱼篓综合征”（Takotsubo syndrome）。当寻找这种怪病的易感人群和诱发因素时发现，科学家发现患者中很大一部分是女性，尤其是绝经后的女性。而其中的大部分在患病前不久经历过心理或生理上的巨大刺激，因此这种疾病也被称为“心碎综合征”。尽管具体的发生机制尚不完全清楚，但这种疾病的诱因很明确：心理和生理上强烈的应激状态。目前认为，在经历情绪剧烈波动或是遭受巨大压力时，人体的交感神经会调节压力激素，激发“战或逃”反应。这种反应能够调整许多生理功能，包括心率、血压、呼吸频率等。正常情况下，威胁消失之后，反应就会消失。然而对章鱼篓综合征的患者来说，他们处理情绪的脑区和交感神经的联系减弱了，导致交感神经过度反应、压力激素持续分泌，最终就导致了左心室变形。好消息是，对于大部分患者来说，3-6个月内就能自愈，心脏结构和功能异常都可以恢复。
时长时圆的心脏
我们有时会认为，心脏作为如此重要的器官，成年后理应保持较为稳定的形态。但事实上，它比我们想象中更容易发生变化。除了典型的“章鱼篓综合征”之外，已经有许多研究发现，在患心脏病后，心脏会变得更圆——这被称为心脏球形度，通常用左心室短轴和长轴的比值来衡量。而在已知患有心脏病的个体中，左心室球形度增加也与预后不良有关，包括室性心律失常和死亡。2014年的一项研究还发现，当航天员长时间处于太空的失重状态下时，心脏会变得更圆，球形度平均增加了9.4%。幸好这种变化似乎是暂时的，在返回地球后不久，航天员的心脏就恢复到了正常的细长形状。不过，即使没有经历过“心碎”或是心脏病，并且没有去太空的经历，心脏的形状也会随着我们的生活方式改变。2019年，一项发表于《美国科学院院刊》（PNAS）的研究就发现，运动习惯能改变我们心脏的形状。
运动让心脏变长？
如果对比智人与我们的近亲——黑猩猩，我们能发现许多人体结构是为耐力而生的，我们的关节可以吸收冲击力，肌腱具有弹性，连心脏也针对耐力进行了优化——然而优化程度要看你是坚持锻炼，还是个久坐不动的“沙发土豆”。“沙发土豆”指成天窝在沙发上不动弹，只会看电视（或者玩手机）的人，这个词在20世纪90年代被收入英语词典（图片来源：unsplash）
2019年，哈佛大学和不列颠哥伦比亚大学的研究者利用超声成像检查了160多名成年男性的心脏形态，其中包括长跑运动员、专业橄榄球巡边员（协助裁判在边线处做出裁定）、塔拉乌马拉人（Tarahumara，被称为“世界第一跑步民族”）和典型的城市社畜——久坐不动的成年人。作为对比，他们还观察了43只成年雄性黑猩猩的心脏。塔拉乌马拉人以农业为生，从医学健康的角度来说，他们终生都在从事低到中等强度的耐力运动（EPA）——农作。理论上来说，他们更符合工业革命前人类的“原始”形态。长跑运动员的长期训练也起到了相似的效果。然而橄榄球巡边员的训练则强调短时间、高强度的运动，这被称为抗阻力运动（RPA），他们的活动模式更像每天要打斗或攀爬的黑猩猩。而研究者发现，不同人群和黑猩猩的左心室形态出现了明显的差异。从事中低强度耐力运动的长跑运动员和塔拉乌马拉人，他们的左心室明显更大、壁更薄，形状也更长——这些特征有助于长时间泵出大量血液。相比之下，巡边员的心室壁更厚，心室也更短、更宽。黑猩猩的心室则最短、最厚。研究者提出，高强度活动会导致动脉血压短时间飙升，因此需要如此小的腔室容积、厚壁和更圆的形状，它们可以确保足够的血液流动到大脑以维持意识。从左至右依次为黑猩猩、久坐不动的人和的左心室形态（图片来源：R. E. Shave et al., 2019）
然而有些奇怪的是，即使没有这些演化压力，长期久坐、很少运动的生活方式似乎也会同样导致更厚的心室壁和更圆的心脏形状。研究者还不确定是什么导致了这种倾向，但这至少提醒了我们，维持中低强度运动，可以让心脏“更像个人”。
心脏形状与心脏病
人类的心脏是一个极为复杂的结构。即使相关的医学已经经过了长期的发展，但现有的诊疗手段依然有限。目前对心脏的检查，大多集中在形态和功能。而针对心脏球形度的研究，主要集中在心脏病发作后的患者身上。最近，发表于Med的一项研究猜测，在心脏病发作前，心脏或许就会开始变圆。这项研究使用了来自英国生物银行的数据。作为研究的一部分，近4万名参与者进行了心脏核磁共振成像。随后，根据医疗记录，研究者统计了他们中哪些人后来患上了心肌病、心房颤动或心力衰竭等疾病，而哪些人没有。研究团队使用深度学习技术自动测量了心脏的球形度。结果显示，心脏球形度更高的人，未来出现房颤的可能性高31%，患心肌病的可能性高24%。同时，研究者还研究了影响心脏球形度的遗传因素，他们发现在相关基因中，有4个与心肌病相关，3个与更高的房颤风险相关。健康人群中不同的心脏形态（图片来源：M. Vukadinovic et al., 2023）“心脏形状的变化可能是疾病的第一个迹象，”斯密特心脏研究所心脏病学系主任，研究作者克里斯蒂安·M. 阿尔伯特（Christine M. Albert）说道，“了解心脏在面对疾病时如何变化——加上现在有更可靠和直观的成像来支持这些知识——是预防此类疾病的关键一步。需要提醒的是，目前这项研究还只是推测，距离真正的临床应用还需要更多、更细致的数据支持。研究的通讯作者之一、斯坦福大学医学院的预防心脏病专家和讲师肖阿·L. 克拉克（Shoa L. Clarke）也强调：“心脏球形度并不一定是问题本身，它可能只是问题的一个标志。心脏较圆的人可能有潜在的心肌病或潜在的心肌分子和细胞功能障碍。我们更需要问的是，将心脏球形度纳入临床决策是否有用。”当你成为一个沙发土豆，你的心脏就会更像一个沙发土豆？https://www.eurekalert.org/news-releases/983948https://www.acc.org/about-acc/press-releases/2014/03/29/09/09/may-hearts-in-spacehttps://www.cell.com/med/fulltext/S2666-6340(23)00069-7?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS2666634023000697%3Fshowall%3Dtrue#secsectitle0100https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.1906902116https://www.science.org/content/article/running-or-sitting-can-change-shape-your-heart
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