研究发现人类心灵的进化是为了忍耐

波士顿 – 随着人们从狩猎和觅食转向农业和现代生活,人类心脏发生了重大的身体变化。因此,人类的心脏现在不那么像类似猿,更适合耐力类…

波士顿 – 随着人们从狩猎和觅食转向农业和现代生活,人类心脏发生了重大的身体变化。因此,人类的心脏现在不那么像“类似猿”,更适合耐力类型的活动。

研究发现人类心灵的进化是为了忍耐

但这也意味着那些过久久坐不动的人患心脏病的风险更大。这是马萨诸塞州综合医院(MGH)心血管性能计划主任Aaron L. Baggish博士领导的一项独特研究的主要结论。Baggish和他的合作者研究了猿心与人类的不同之处,为什么存在这些差异以及这对人类健康意味着什么。

他们测量并比较了猿类和四组人类的心脏功能(从久坐到精英跑步者,包括土着自给农民)。他们的研究,提出在2019年9月发行的美国国家科学院论文集美利坚合众国(PNAS)的。Baggish在本文中的合作者包括不列颠哥伦比亚大学健康与运动科学学院的Robert E. Shave博士。和哈佛大学人类进化生物学系Daniel E. Lieberman博士。

基于遗传学和进化研究,黑猩猩是人类最接近的已知亲属。当然,这些物种之间存在一些明显的差异。例如,就运动而言,黑猩猩主要参与短时间的活动,例如攀爬和战斗,这给心脏施加了巨大的压力,但仅限于有限的时间。相比之下,它被认为,直到工业革命,人类为了捕猎和耕种而活跃了更长时间的一段时间。人们认为,前工业化人类的生存取决于中等强度,类似耐力的活动(例如狩猎,采集和种植)。

已经确定心脏的一些身体特征响应于某些身体挑战而改变。例如,走路和跑步需要抽取更多的血液来为活跃的肌肉提供燃料。相比之下,攀爬或战斗等活动的短暂但强烈的努力会在心脏中产生压力,随着时间的推移,心脏腔室会产生更硬和更厚的壁。

“心脏重塑了两种主要力量:压力和体积,”Baggish说。结果,“人类拥有更长,更薄,更有弹性的心脏,而黑猩猩拥有更小的心脏和更厚的墙壁。”Baggish和他的合作者想知道的是:这些差异是否会随着人类新活动水平的变化而演变?如果是这样,那么今天对人类健康有何影响?

研究人员使用超过160名研究参与者进行了详细的心脏功能研究,包括测量血压和使用超声波检查心脏在许多不同活动中的结构和功能。他们的受试者相当平均分为精英选手,美式足球运动员,土着墨西哥自给农民和从事少量体育活动的人。他们在大约40只半野生黑猩猩和5只大猩猩中进行了类似的测量。

“目标是比较每种”类型“的心脏结构和功能 – 主体是否非常活跃,几乎不活跃,”Baggish说。此外,研究人员试图确定对压力或体积的适应是否以牺牲处理替代形式的压力为代价。这是通过给予压力适应(足球线人)和体积适应(长距离跑步者)两者的“体积挑战”,通过给予他们大量静脉盐水输注和“压力挑战”,通过持续,有力的手柄,并同时测量来完成心脏功能。我们的目标是看看是否需要在适应耐力的心脏与使用适合短时间的强烈活动的情况下表现更好的心脏之间进行权衡。或者心脏适应两者?

Baggish和他的合作者发现,事实上,人类的心脏似乎已经进化到更好地处理耐力类型的活动,而不是短暂的激烈比赛。研究人员还证实,专门为耐力运动训练的人心脏具有更长,更大,更有弹性的左心室,这是将血液输送到身体的心脏的一部分。这些特征和其他特征使得心脏能够更好地应对在持续时间内泵送更多体积的血液。相比之下,即使在相对年轻的年龄,久坐不动的人也会看到更像“类似猿”的心,更适合应对短时间的高活动。

这些发现有助于回答关于心脏进化的问题。“随着我们的活动水平逐渐变得更加持久,人类心脏已经进化了数十万年,”Baggish说。“我们现在明白,人的心脏,加上肌肉骨骼和体温调节系统的变化,演变为促进延长耐力活动,而不是剧烈运动。”这项研究对于理解当今心脏健康具有重要意义。例如,生活在久坐不动的生活方式的人似乎会产生更多类似猿的心脏,更容易患高血压。然后,这种疾病过程会引起进一步的变化和负面反馈循环,从而增加疾病风险。

Baggish说,这项研究的独特之处有几个原因。“我们不仅能够研究三种灵长类动物的心脏功能,而且我们还有机会与最后一批真正自给自足的农民 – 墨西哥铜峡谷的Tarahumara”合作。“研究小组还包括心脏病专家(Baggish),运动生理学专家(Shave)和进化生物学家(Lieberman)。

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