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如果人類擁有長頸鹿那樣的長頸,頭部能上下移動數米,那么抬頭和低頭都會引發極大的健康風險:輕則頭暈、眼前發黑,重則血管破裂,引發腦出血。然而,長頸鹿喝水時頭部位置變化巨大,卻能安然無恙,這是為什么?大連自然博物館從事動物相關工作的助理館員趙紫微表示,這是因為長頸鹿有一套獨特的生理機制,這一生存智慧也被應用到戰斗機飛行員的抗荷服設計中。
長頸鹿有“保命三件套”
據趙紫微介紹,作為陸地上最高的動物,成年長頸鹿身高可達6米,它的頭部距離心臟有2米多,為了讓血液能克服重力順利抵達頭部,長頸鹿必須要有“加強版心臟”——重量超過11千克,是人類心臟的30多倍。大而強壯的心臟提供了強大的泵血能力,長頸鹿的收縮壓最高可達300mmHg,是人類的兩倍多。
試想,如果人類的頭部像長頸鹿的一樣,時而在6米高空高高抬起,時而貼近地面會怎樣?大連醫科大學附屬第二醫院心血管內科副主任醫師王宏利表示,低頭時,頭部會低于心臟,血液會在重力作用下迅速涌入頭部,導致頭部血管壓力急劇升高,可能導致血管破裂,引發腦出血;抬頭時,血液需要克服重力,輸送到大腦,但人體的血壓調節機制可能無法及時響應,大腦供血不足,可能導致暈厥甚至更嚴重的后果。
長頸鹿的收縮壓遠遠高于人類,抬頭與低頭時,卻不會出現頭暈甚至血管破裂,這是源于它們擁有“保命三件套”:顱底的“減壓海綿”——長頸鹿顱底分布著許多小血管叢,形成一個復雜的網狀海綿體,能有效分散血流沖擊壓力,將高壓血流轉化為平緩的涓涓細流。脖子里的“智能閥門”——長頸鹿的頸靜脈中分布著一種特殊的瓣膜,其功能類似于閥門,當長頸鹿抬頭時,這些瓣膜會打開,血液從腦部順暢流回心臟;當它們低頭飲水時,這些瓣膜會迅速關閉,有效阻止了血液倒灌大腦。頸靜脈的“智能閥門”配合顱底的“減壓海綿”,共同確保了長頸鹿的腦部血管壓力正常,防止血管破裂。腿上的“生物壓力襪”——長頸鹿腿部皮膚堅韌和緊致,能壓迫血管,可以防止血液淤積在腿部,保持血液正常回流。
抗荷服蘊含長頸鹿的生存智慧
據趙紫微介紹,受長頸鹿生理機制的啟發,科學家們發明了保護飛行員生命的“抗荷服”。當戰斗機高速機動時,飛行員可能承受高達9G的正向過載,相當于承受9倍自身體重的力。這會導致血液加速向下半身流動,使大腦供血迅速減少,可能引發黑視甚至暈厥。
現代先進的抗荷服能夠為飛行員提供有效保護。當飛機產生正向過載時,機載抗荷調壓器即時感應,自動向抗荷服氣囊泵入相應壓力的氣體。膨脹的氣囊強力拉緊抗荷服面料,對飛行員的腹部和下肢施加均衡的對抗壓力,這相當于長頸鹿堅韌緊致的腿部皮膚,防止血液集中涌向下半身,保障大腦血液供應。
趙紫微感慨:“從非洲草原到萬米高空,長頸鹿用數百萬年的進化智慧,為人類上了一堂生動的‘抗重力生存課’。這些陸地上的‘高空行者’不僅完美適應了自己的高壓生活,更意外成了啟發人類航空事業的老師。”
半島晨報、39度視頻首席記者黃鳳桐





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