“心”动“形”亦动，本文主要内容关键词为：，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
心脏是我们人体这部“永动机”的核心“零件”，心脏停止了跳动，就意味着“永动机”的失灵，生命的终结。在人的整个生命过程中，心脏不间断地作收缩和舒张运动，就像一个水泵，心脏正是通过这种有序的收缩与舒张来实现它的泵血功能。心脏舒张时，容纳静脉血返回心脏；心脏（指心室）收缩时，则将血液注入主动脉和肺动脉，然后分布到全身，因此我们有时也把心脏称为“心泵”（图1）。
心脏作为人体血液循环系统的动力装置，其最重要的意义就在于，它可根据人体新陈代谢的水平向全身各器官提供相应的血液量，而且血液在心血管内流动所消耗的能量都是由心脏作功提供的。在人体生理学上，通常用心脏的作功量来评价心脏的泵血功能，因此心脏的泵血量也就成了衡量心脏功能强弱的基本指标。我们通常把一侧心室每次收缩所泵出的血液量称为每搏输出量，每搏输出量越多，表明心脏的功能越强。健康人在安静的状态下，每搏输出量约为70ml，如果以每分钟心跳75次计算，心脏每分钟的血液输出量约为5250ml，这相当于我们平时喝水所用的大号太空杯的9倍。
要提高心脏的工作能力，参加体育锻炼是最有效的途径之一。经常参加体育锻炼的人，剧烈运动时心脏每分钟血液输出量可以增加近10倍，他们适于担负繁重的工作。倘若不常参加体育锻炼，心脏每分钟血液输出量最多只能增加5～6倍，这种人不但不能适应繁重的工作，而且活动量稍为增加，就会出现气喘、心跳过急、头晕眼花等症状。
心脏每收缩和舒张一次，即跳动一次。心跳是我们能感觉得到的，然而你一定没有料到，心脏的跳动还会引起身体的运动吧。其实，我们可以用物理学中的动量守恒定律来解释这一现象。
心脏每跳动一次，左心室就以大约0.30m/s的速度向主动脉输出0.07kg左右的血液。 心脏输出的血液一开始沿着头足轴线方向向头部运动，根据动量守恒，显然身体就会向相反的方向（脚）作反冲运动，这就像火箭发射时，火箭尾部的气体以一定的速率向下排出，箭身则向上发射一样，只是人体的这种反冲运动相当的微小，所以我们从来都没有感觉到。当血液到达升主动脉顶端（主动脉弓）时，原先血液竖向的分速度就完全转化成了身体的速度，这个过程中若把身体完全与外界隔离，我们就可以测得身体系统的反冲速率了。
既然心脏的跳动同时也伴随着身体的运动，而且彼此之间又进行着动量转换，科学家便开始研究如何利用这种联系来判断心脏的运动情况，从而从心脏疾病进行诊断。于是，心动冲击描记仪诞生了。
心动冲击描记仪有一个水平悬浮在空气喷嘴上的轻质刚性平台（图2），根据设计类型的不同，可分为测量平台的位移、速度、 加速度等几种不同的类型。由于平台水平悬浮在空气层上，因此它运动时所受的摩擦力可以忽略不计，当病人被牢固地束缚在平台上时，平台即与病人一起随心脏的跳动而沿水平方向运动。借助电子仪器我们就可以探测到“形”动的情况，并可相应地绘得心脏运动随时间变化的心动冲击图（图3）。将心动异常患者的心动冲击图与正常情况下的心动冲击图进行比较，根据图中各峰线表现出的特征，我们便可以对病人的病情进行诊断。
心脏的跳动除了引起身体的运动外，还能带动心脏旁边的主动脉一张一缩地搏动，这种搏动很快便传向身体各处的动脉血管，这就是我们通常所说的脉搏。我们在腕部摸到的便是桡动脉的搏动。正常成人安静时每分钟脉搏平均为70～75次，儿童的脉搏则较快。人在发热时，脉搏会增加，一般体温升高1℃，每分钟脉搏约增加10次。早在2000年前，我们的先辈就已经认识到了这一点，并把脉搏作为诊断疾病的重要依据，即中医所说的“切脉”，以脉搏的强弱、快慢、深浅等变化来诊断疾病。
思维空间
1.假设某人的质量为70kg，那么根据动量守恒定律，心脏每跳动一次，身体的反冲速率为多大？
2.计算心脏在一昼夜内输出的血液量是多少（以心率75次/分、每搏输出量70ml计算）？
3.在心肌收缩强度不变的情况下，假设动脉压增大，每搏输出量会发生什么变化？
1.设心脏每跳动一次排出的血液量为m[,1]其速率为v[,1]，身体的质量为m[,2]，反冲速率为v[,2]，根据动量守恒定律，m[,1]v[,1]＋m[,2]v[,2]＝0即v[,2]＝－m[,1]v[,1]/m[,2]对于质量为70kg的人来说，反冲速率为
v[,2]＝－m[,1]v[,1]/m[,2]＝－0.07×0.30/70＝－3×10[－3]m/s
负号表示身体反冲的方向与血液流动的方向相反
2.V＝每搏输出量×心率×24小时×60分钟/小时＝70×75×24×60＝7.56×10[6]ml
3.由于动脉压增大，心脏如要输出与原先相等的血液量就必须作更多的功，但此时心肌收缩强度不变，即作功不变，所以血液的输出量就会减少。