奇特的循環系統
想想看,房子設有先進複雜的管道系統。在管道裡流動的液體,既能輸送食物、水和氧,又能收集廢物。此外,這些管道還有自動修復的功能,能按房子的需求變化而自動擴展開去。多麼巧妙的設計!
你身體的「管道系統」,遠比以上所描述的優勝。這個系統具有調節體溫的功能,負責運送各種各樣的激素,保衛身體抵禦疾病侵襲。整個管道網絡都是柔韌的,能消減震動,隨肢體伸屈而伸屈。這麼超絕的系統,不是世人所能設計的。創造主能人所不能,在人體內設計了一個無與倫比的管道系統,是由靜脈、動脈和毛細血管組成的。
循環系統的主要部分
人體的循環系統,其實包含兩個相互配合的系統。一個是心血管系統,由心臟、血液和大大小小的血管組成。另一個是淋巴系統,也就是由淋巴管組成的網絡,負責收集身體組織裡的過剩液體,把這些稱為淋巴的液體送回血流去。如果把一個成人全身的血管連成一線,頭尾相距長達10萬公里,足以環繞地球兩周半!循環系統的規模很大,負責把維持生命的血液輸送給億萬細胞。血液的重量約佔總體重的百分之8。
不用說,心血管系統的動力源泉就是心臟。心臟的大小跟緊握的拳頭差不多,每天至少把9500升血液泵入體內循環,流遍全身。粗略地說,這件工作的費力程度相等於每24小時把1噸重的秤錘,從地面往上提到10米的高處!
周遊心血管系統
血液沿什麼路線流動?脫氧血液經體內兩條大靜脈,也就是上腔靜脈和下腔靜脈,流入心臟。(見附圖。)我們就從這裡出發吧。上下腔靜脈把脫氧血液送回右心房後,再由右心房壓入肌肉較厚的右心室。脫氧血液從右心室輸出,先經肺動脈幹,再由左右兩條肺動脈流入肺臟。脫氧血液通常由靜脈輸送,惟獨肺動脈 是例外。
脫氧血液在肺臟裡釋放出二氧化碳,重新攝入氧氣。已經充氧的血液經四條肺靜脈往下流入左心房。輸送充氧血液的靜脈 只有這四條。左心房把充氧血液送進左心室,也就是四個心腔中最強有力的一個。左心室把充氧血液泵入主動脈,再從主動脈流遍全身。左右心房同時收縮,接著左右心室同時收縮,心房心室一先一後收縮,就構成一次心搏。心臟裡還有四個瓣膜,作用在於防止血液倒流,保證血液單向流動。
左心室的肌肉比較發達,負責把血液泵送給身體各部分,所需的壓力約為右心室的六倍。壓力可真大,要不是有靈巧的機制去承受躍升的壓力,動脈管壁就很容易膨脹或擴張,結果形成動脈瘤,還有可能引起致命的腦中風。
富彈性的動脈
主動脈是身體最大的動脈,其他較大的動脈都是由主動脈分出來的,全部「富彈性」。動脈有寬闊的管腔,使血液能夠暢流無阻。動脈管壁甚厚,由肌肉組成,被同心的彈性蛋白塊如橡皮網般覆蓋著。左心室把血液泵入動脈時,動脈就會擴張或膨脹,一面承受血液湧進來的壓力,一面把血液推入下一組動脈,也就是分配動脈。這類動脈的管壁也含有彈性蛋白。多虧有這麼非凡的設計,血液流入脆弱的毛細血管時,血壓a已經恢復穩定了。
分配動脈的直徑約為1厘米,有的小至0.3毫米。這些血管聽命於獨特的神經纖維,按指示擴張或收縮,從而調節血流,使循環系統具有無比的靈活性。且舉個例子。人要是經受創傷或感到驚恐,動脈管壁裡的壓力傳感器就會向腦子打信號。腦子會發出指令,要有關的動脈限制不大重要部位的血流量,例如皮膚的血流量,把大部分的血液轉流到活命器官那裡去。《新科學家》週刊說:「你的動脈能『感受』血流的情況,按流量採取相應的措施。」有人把動脈描述為「聰明管」,這又有什麼出奇呢?
小動脈是動脈的最小分支。血液從小動脈流出來的時候,血壓已經恢復穩定,約為35毫米汞柱。小動脈的血壓一定要低,也要保持穩定,因為小動脈會跟毛細血管融合在一起。
紅細胞排成單行
毛細血管的直徑從8至10微米(百萬分之一米)不等。血管的直徑這麼小,紅細胞必須排成單行才能通過。毛細血管的管壁由單層細胞組成,負責把(血漿所攜帶的)營養素和(紅細胞所輸送的)氧氣轉運到周圍組織裡去。與此同時,二氧化碳和其他廢物也從身體組織滲進毛細血管裡,讓這些血管帶走。毛細血管有個環形的肌肉圈,叫做括約肌。按照周圍組織的需要,毛細血管可用括約肌調節血流。
由小靜脈經靜脈流回心臟
血液經毛細血管流入小靜脈。小靜脈的直徑從8至100微米不等。小靜脈匯集成靜脈,把血液送回心臟去。血液流入靜脈的時候,血壓已大幅度下降。由於血壓偏低,靜脈的管壁比動脈的薄,彈性蛋白也較少。不過,靜脈的管腔卻比動脈的大,能容納更多血液。身體足足有百分之65的血液是在靜脈裡流動的。
靜脈的血壓雖然偏低,卻不成問題。靜脈自有法寶使血液回歸心臟。首先,靜脈具有獨特的杯形瓣膜,以防止重力使流往心臟的血液倒流。其次,靜脈懂得利用身體的骨骼肌。怎樣利用?舉例說,你走路的時候,雙腿的肌肉一收縮,就會壓擠周圍的靜脈。受壓的靜脈迫使血液往上流,經單向瓣膜回歸心臟。呼吸運動對腹腔壓力和胸腔壓力所產生的作用,促使靜脈把血液送進右心房裡去。
心血管系統的效率奇高,就是在人休息就寢的時候,這個系統仍然每分鐘把大約5升的血液送回心臟去!人走動的時候,每分鐘流經心臟的血液增加到8升左右。至於強健的馬拉松賽跑運動員,每分鐘可能有35升的血液湧過他的心臟,這相等於休息期間的數量的7倍!
靜脈瓣膜有時也會產生滲漏現象。遺傳潛因、身體過胖、懷孕、長時間站立等,都是促成因素。靜脈瓣膜一旦失靈,血液就會積聚在瓣膜下面,使靜脈脹得鼓鼓的。這就是所謂的靜脈曲張了。類似地,分娩或排便時過度用力,可使腹腔壓力上升,因而妨礙肛門靜脈和大腸靜脈的血液往上流。這些靜脈一旦鬱血擴張,就會形成團塊,稱為痔瘡。
淋巴系統
毛細血管運送營養素給周圍組織,收回其中的廢物。毛細血管帶走的液體比運送營養素時略少。重要的血蛋白從毛細血管滲進周圍組織裡。由於這個緣故,身體就需要有淋巴系統了。這個系統把過剩的液體,也就是淋巴液,全部收集起來,經由脖子底部的大靜脈和胸部的大靜脈送回血流裡。
淋巴管跟動脈和靜脈一樣,有不同的大小。最小的叫做毛細淋巴管,分布在毛細血管層內。滲透性高的毛細淋巴管,把過剩的液體收集起來,引入淋巴管,再由淋巴管輸送到淋巴幹去。大大小小的淋巴管匯集成淋巴導管。淋巴液最後經淋巴導管流入靜脈。
淋巴液只朝著心臟一個方向流動。所以,淋巴管跟心血管系統不同,不會形成循環路線。淋巴管壁肌肉的微弱活動,配合周圍動脈的搏動和伸屈四肢的動作,共同促使淋巴液向前流動。淋巴管要是阻塞了,淋巴液就會積聚起來,使受影響的部位腫大。這個病狀叫做水腫。
淋巴管可以成為病原體的傳染途徑。有鑑於此,我們的創造主特地賦予淋巴系統強有力的防禦措施,由以下的淋巴器官組成:沿淋巴管分布的淋巴結、脾臟、胸腺、扁桃腺、闌尾,以及小腸黏膜下的淋巴濾泡(集合淋巴結)。這些器官負責生產並儲藏淋巴細胞,也就是免疫系統的主要細胞。由此可知,健康的淋巴系統能增進身體健康。
我們周遊循環系統的路線就在這裡終結了。縱然是短短一遊,我們也可以看出,這個系統複雜無比,效率驚人,真是精心設計的傑作。循環系統周而復始,不動聲色地執行任務。除非出了毛病,否則你根本不會意識到循環系統正在運作。所以,你要好好照顧身體的循環系統,反過來循環系統又會保衛你的身體。
[腳注]
a 血壓通常用血壓計測量,以按毫米計的汞柱高度來表示。最高壓力為心室搏動的壓力,稱為收縮壓。最低壓力為心室舒張的壓力,叫做舒張壓。血壓的正常值因人而異,年齡、性別、身心緊張、勞累都是影響血壓的因素。婦女的血壓一般比男子的低。兒童的血壓較低,年長者的血壓較高。就健康的年輕人來說,收縮壓一般為100到140毫米汞柱,舒張壓為60到90毫米汞柱。
[第26頁的附欄或圖片]
小心照顧你的動脈!
在許多地方,動脈硬化都是主要的致死疾病。最常見的就是動脈粥樣硬化,原因在於像稀粥般的脂肪沉積在動脈內壁上,使動脈管腔變窄。脂肪越積越多,形成厚厚的斑塊,對健康危害很大,因為脂肪斑塊一旦破裂,就很容易使動脈閉塞。此外,流動的血凝塊卡在動脈的狹窄處,或者動脈管壁肌突然痙攣起來,都會阻塞血液流通。
脂肪斑塊要是積聚在冠狀動脈管壁上,那就危險極了。冠狀動脈負責輸送血液入心肌,一旦阻塞了,心肌就得不到所需的血液供應,結果引起心絞痛。這是指伴有悶塞感覺的胸痛,通常因勞累而起。冠狀動脈閉塞可誘發心臟病,導致心肌壞死。心臟病嚴重發作,可使心臟完全停止搏動。
吸煙、精神緊張、糖尿病、肥胖、缺乏運動、高血壓、高脂肪飲食、遺傳潛因等因素,都會增加患動脈粥樣硬化的可能性。
[圖片]
健康的動脈
脂肪積聚,動脈管腔變窄
脂肪厚積,嚴重阻礙血液流通
[圖解]
(排版後的式樣,見出版物)
冠狀動脈
[第24,25頁的圖解]
(排版後的式樣,見出版物)
心血管系統
肺臟
心臟
左心室
動脈
小動脈
毛細血管
小靜脈
靜脈
心臟
右心室
充氧血液
脫氧血液
把上半身的脫氧血液送回心臟
上腔靜脈
右心房
下腔靜脈
把下半身的脫氧血液送回心臟
右心室
瓣膜
往肺臟
肺動脈
經由肺臟送回心臟
左心房
瓣膜
左心室
主動脈
往身體各部分
[第25頁的圖解]
(排版後的式樣,見出版物)
心臟搏動的方式
1.心臟舒張
2.左右心房收縮
3.左右心室收縮
[第25頁的圖片]
血細胞在長達10萬公里的血管裡循環往返
[第26頁的圖片]
圖片顯示,紅細胞排成單行流經毛細血的情況
[鳴謝]
Lennart Nilsson