高血压：长颈鹿如何适应超高的血压而不会生病

由于长颈鹿的身高过高，它们的血压高得吓人，但它们却避免了困扰高血压患者的大量健康问题。这是怎么做到的？

对大多数人来说，长颈鹿只是可爱的长脖子动物，在动物园或野生动物照片清单上排名靠前。但对于心血管生理学家来说，还有更多值得欣赏的地方。事实证明，长颈鹿解决了一个每年导致数百万人死亡的问题：高血压。至于解决方案，科学家们到目前为止只理解了一部分，涉及加压器官、改变心律、血液储存——和生物学上相当于护腿长袜的东西。

长颈鹿的血压高是因为它们的头高得离谱，成年长颈鹿的头高出地面约6米（19英尺）——对于心脏抵抗重力泵血来说，这是一段很长的路。长颈鹿的脑部血压要达到110/70（这与大型哺乳动物的正常水平相当），心脏的血压要达到220/180左右。长颈鹿不会被这样的压力吓到，但这样的压力会给人们带来各种各样的问题，包括心脏衰竭、肾衰竭到脚踝和腿部肿胀。

对于人类来说，慢性高血压会导致心肌增厚。每次中风后，左心室变得僵硬，无法再次填充，导致舒张性心力衰竭，其特征是疲劳、呼吸短促和运动能力下降。这种类型的心力衰竭造成了今天美国620万心衰病例中的将近一半。

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当哈佛大学和加州大学洛杉矶分校的心脏病学家和进化生物学家芭芭拉·纳特森-霍洛维茨（Barbara Natterson-Horowitz）检查长颈鹿的心脏时，她和学生发现，长颈鹿的左心室确实变厚了，但没有出现人类心脏会出现的硬化或纤维化。研究人员还发现，长颈鹿有五种与纤维化有关的基因发生了突变。与这一发现一致的是，其他研究人员在2016年检查了长颈鹿的基因组，发现了几个长颈鹿特有的基因变异，与心血管发育、血压和循环的维持有关。2021年3月，另一个研究小组发现了与纤维化有关的长颈鹿特定基因变异。

长颈鹿还有另一个避免心力衰竭的技巧：它的心脏电节律与其他哺乳动物不同。纳特森-霍洛维茨发现，长颈鹿的心室充盈期延长。（她的两项研究都还没有发表。）这使得心脏每次跳动都能泵出更多的血液，因此长颈鹿尽管有更厚的心肌，但快跑起来也不会丧命。纳特森-霍洛维茨说：“你只要看一张长颈鹿逃跑的照片，就会意识到长颈鹿已经解决了问题。”

纳特森-霍洛维茨现在将注意力转向长颈鹿已经解决的另一个问题：怀孕期间的高血压，一种被称为子痫前期（又称妊娠毒血症）的疾病。对人来说，这会导致严重的并发症，包括肝损伤、肾衰竭和胎盘脱离。但长颈鹿似乎过得很好。纳特森-霍洛维茨和她的团队希望研究怀孕长颈鹿的胎盘，看看它们是否有独特的适应能力。

患有高血压的人也容易在腿和脚踝处出现恼人的肿胀，因为高压迫使水从血管中流出，进入组织。但你只要看看长颈鹿细长的腿，就知道它们也解决了这个问题。“为什么我们看不到腿肿的长颈鹿？它们是如何抵御那里的巨大压力的？”丹麦奥胡斯大学（Aarhus University）的心血管生理学家克里斯蒂安·阿克杰埃尔（Christian Aalkjær）问道。他在《2021年生理学年度回顾》（2021 Annual Review of Physiology）中关注长颈鹿对高血压的适应能力。

至少在一定程度上，长颈鹿用护士对病人使用的相同伎俩来减少肿胀：护腿长袜。对人来说，这些是紧绷的，有弹性的打底裤，可以压缩腿部组织，防止液体积聚。长颈鹿用紧密的结缔组织来完成同样的事情。阿克杰埃尔的团队测试了这一效果，他们在包裹物下面向四只长颈鹿的腿部注射了少量的盐溶液，长颈鹿因为其他原因被麻醉了。研究小组发现，与颈部注射相比，成功注射小腿需要更大的压力，这表明包裹有助于防止泄漏。

阿克杰埃尔和其他研究人员发现，长颈鹿膝盖附近也有厚壁动脉，可能起到气流限制的作用。这可能会降低下肢的血压，就像软水管扭结之后的水压会下降一样。不过目前还不清楚长颈鹿是否会根据需要打开和关闭动脉来调节小腿的压力。阿克杰埃尔说：“想象长颈鹿站在那里一动不动时，它会关闭膝盖下面的括约肌，这很有趣。但我们不知道。”

阿克杰埃尔对这些非凡的动物还有一个疑问。当长颈鹿在弯腰喝水后抬起头时，大脑的血压会急剧下降——这是许多人突然站起来时经历的更严重的头晕。为什么长颈鹿不会晕倒？

部分原因是，长颈鹿可以缓冲血压的突然变化。在被麻醉的长颈鹿身上，它们的头可以用绳子和滑轮升降，阿克杰埃尔发现，当头垂下时，颈部的大静脉里会有血池。这可以储存超过1升（0.2加仑）的血液，暂时减少了返回心脏的血量。由于可用的血液较少，当头部垂下时，心脏每次跳动产生的压力较小。当头部再次抬起时，储存的血液会突然涌回心脏，而心脏会做出有力、高压的反应，帮助将血液泵到大脑。

目前还不清楚这是否会发生在清醒的、自由活动的动物身上，尽管阿克杰埃尔的团队最近记录了植入自由活动长颈鹿身上的传感器的血压和流量，他希望很快就能得到答案。

那么，我们能从长颈鹿身上学到医学教训吗？这些见解尚未产生具体的临床治疗方法。但这并不意味着不会，纳特森-霍洛维茨说。尽管其中一些适应能力可能与人类的高血压无关，但它们可能有助于生物医学科学家以新的方式思考这个问题，并找到治疗这种常见疾病的新方法。

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