คดเคี้ยวรอบ ๆ ระบบไหลเวียนโลหิต

ปั๊ม: ประวัติศาสตร์ธรรมชาติของหัวใจ Bill Schutt Algonquin (2021)

เปี่ยมด้วยความหมายและอุปมา คำว่า ‘หัวใจ’ เสกสรรสร้างภาพต่างๆ มากมาย: ปั๊ม ความกล้าหาญ ความเมตตา ความรัก ชุดไพ่ในสำรับไพ่ รูปร่าง หรือส่วนที่สำคัญที่สุดของวัตถุหรือสิ่งของ ทุกวันนี้ ยังทำให้นึกถึงการเพิ่มขึ้นของภาวะหัวใจวายและความเสียหายต่อระบบหัวใจและหลอดเลือดทั่วโลกที่เกี่ยวข้องกับ COVID-19 ตามหัวข้อของหนังสือ หัวใจเป็นอวัยวะที่มีเป้าหมายมากมาย

ป้อนนักสัตววิทยา Bill Schutt หนังสือของเขา Pump ปฏิเสธที่จะผูกหัวใจออกจากระบบไหลเวียนเลือด และแทนที่จะใช้มันเพื่อสำรวจว่าสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ได้ค้นพบวิธีต่างๆ ในการแก้ปัญหาความท้าทายพื้นฐานเดียวกัน: ตอบสนองความต้องการการเผาผลาญของเซลล์ที่อยู่ห่างไกลจากการแพร่กระจายอย่างง่าย เขาเขียนถึงวิวัฒนาการร่วมกันของระบบไหลเวียนโลหิตและระบบทางเดินหายใจ: “พวกมันร่วมมือกัน พึ่งพาซึ่งกันและกัน และโดยพื้นฐานแล้วมันไร้ประโยชน์โดยตัวของมันเอง”

อย่างดีที่สุด Schutt แนะนำเราในการเดินทางจากต้นกำเนิดของเซลล์หดตัวแรกเมื่อ 500 ล้านปีก่อนไปจนถึงการเกิดขึ้นของสัตว์มีกระดูกสันหลัง หลังจากนั้นไม่นาน ยกตัวอย่างเช่น ปูเกือกม้า เลือดของพวกมันเป็นสีน้ำเงิน โดยมีเฮโมไซยานินซึ่งเป็นโปรตีนขนส่งออกซิเจนที่มีทองแดงอยู่ด้วย

แครกเกอร์สัตว์

เราเรียนรู้ว่าแมลงที่ไม่มีหัวใจที่แท้จริงมีเส้นเลือดหลังที่มีกล้ามเนื้อซึ่งอาบเนื้อเยื่อของพวกมันในเม็ดเลือดที่เหมือนเลือด ไส้เดือนก็เช่นกัน ไร้หัวใจ แต่มีการจัดเรียงของเรือหดตัวห้าคู่ที่ซับซ้อนกว่า ปลาหมึกและปลาหมึกอื่นๆ มีหัวใจสามดวงที่แตกต่างกัน

มีนักเก็ตสัตววิทยามากมายให้เพลิดเพลินตลอดทาง ตัวอย่างเช่น หัวใจท่อของนกพ่นน้ำมีเซลล์คล้ายเครื่องกระตุ้นหัวใจที่สามารถสูบฉีดไปในทิศทางเดียวและอีกทางหนึ่งได้ สิ่งมีชีวิตบางชนิดต้องการออกซิเจนจำนวนมาก บางชนิดต้องการเพียงเล็กน้อย ทำให้เกิดความหลากหลายมากขึ้น เขาอธิบายว่า plethodontids (กลุ่มของซาลาแมนเดอร์) ไม่มีทั้งปอดและเหงือก เขาอธิบายว่าความต้องการออกซิเจนที่ค่อนข้างน้อยของพวกมันนั้นเกิดจากการแพร่ผ่านผิวหนัง

บันทึกการเต้นของหัวใจ

Hagfish สามารถผ่านไปได้ด้วยความดันหลอดเลือดแดงที่ต่ำที่สุดที่บันทึกไว้ของสัตว์มีกระดูกสันหลังใดๆ ระหว่าง 5.8 ถึง 9.8 mm Hg ในทางตรงกันข้าม หัวใจของยีราฟจะต้องสร้างแรงกดดันพิเศษ มากถึง 280/180 มม. ปรอท เพื่อส่งเลือดไปที่คอยาว 2 เมตรไปยังสมองของมัน หัวใจของนกฮัมมิงเบิร์ดสามารถเต้นได้ถึง 1,260 ครั้งต่อนาที หัวใจที่ฉลาดแกมโกงจะต้องทำงานเร็วขึ้น โดยแต่ละรอบของหัวใจกินเวลาเพียง 43 มิลลิวินาที ซึ่งเป็นอัตราการเต้นของหัวใจที่ต้อง “ใกล้ตายอย่างน่ากลัว” จนถึงระดับสูงสุดของอิเล็กโตรกายภาพวิทยา

Schutt อ้างถึงงานวิจัยที่สนใจเรื่องหนึ่งของเขาเอง การปรับตัวให้เข้ากับค้างคาว: กลอุบายทางสรีรวิทยาที่เห็นอัตราการเต้นของหัวใจลดลงจากมากกว่า 500 ครั้งต่อนาทีในระหว่างเที่ยวบินเป็นน้อยกว่า 20 ครั้งต่อนาทีในระหว่างการจำศีล การเผาผลาญที่รุนแรงเหล่านี้อาจช่วยอธิบายได้ว่าทำไมค้างคาวเป็นแหล่งสะสมไวรัสจำนวนมาก (A. T. Irving et al. Nature 589, 363–370; 2021) อย่างไรก็ตาม Pump ไม่มีการอ้างอิงถึง SARS-CoV-2 และหลายวิธี ทั้งทางตรงและทางอ้อม ซึ่ง coronavirus โดยเฉพาะนี้ดูเหมือนว่าจะส่งผลกระทบต่อระบบหัวใจและหลอดเลือด (M. Nishiga et al. Nature Rev. Cardiol. 17, 543–558; 2563).

ภาพระยะใกล้ของไม้กวาดทั่วไป (Tupaia glis) ในป่าของประเทศไทย

การเต้นของหัวใจของคนฉลาดใช้เวลาเพียง 43 มิลลิวินาที เครดิต: Getty

ขณะที่ Schutt ทำงานตามเส้นทางที่มีวิวัฒนาการ เขามีความกระตือรือร้นที่จะเน้นว่า “ไม่ควรมีการโอ้อวดที่เกี่ยวข้องกับความจริงที่ว่าระบบไหลเวียนโลหิตบางระบบค่อนข้างซับซ้อนในขณะที่ระบบอื่นค่อนข้างง่าย สิ่งสำคัญที่นี่คือการทำงานทั้งหมด” แทนที่จะมองว่ามนุษย์เป็นจุดสูงสุดในแนววิวัฒนาการอย่างที่นักเขียนอาจมีในศตวรรษก่อนๆ เขายกย่องความเท่าเทียมกันในหน้าที่ของระบบไหลเวียนโลหิตที่ไม่ใช่ของมนุษย์ การจัดเตรียมที่ประสบความสำเร็จซึ่งผลักดันเจ้าของของพวกเขาไปสู่จุดสูงสุดอื่นๆ กายวิภาคที่แปลกประหลาดเหล่านี้จำนวนมากถูกทำให้มีชีวิตด้วยภาพวาดลายเส้นที่สวยงามโดยนักวาดภาพประกอบที่ได้รับรางวัล Patricia Wynne

บทสนทนา

น้ำเสียงที่พยายามอย่างหนักของ Schutt ไม่ได้มีไว้สำหรับทุกคน “เฮ้ พวก อย่าใช้วิธีนี้ผิด” เขาเขียนเป็นส่วนหนึ่งของบทสนทนากับสิ่งมีชีวิต (เช่น หนอนตัวแบน) ที่ไม่มี “ขยะจากระบบไหลเวียนโลหิต” “เราขอขัดจังหวะบทนี้…” เขาประกาศ เพื่อแนะนำให้ใครก็ตามที่ไม่มีเครื่องตรวจจับก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ควร “ไปซื้อเครื่องตรวจวัดคาร์บอนมอนอกไซด์ ฉันจะรอ.” บางทีประโยคที่น่าประหลาดใจที่สุดที่ถูกตัดออก แม้ว่า Schutt ยอมรับว่าเป็น “ข้อมูลบทบรรณาธิการที่มีนัยสำคัญและโดดเด่น” ก็เกิดขึ้นหลังจากการพูดนอกเรื่องหลายครั้ง: “ด้วยเหตุผลบางอย่าง ฉันคิดว่าข้อมูลนี้คุ้มค่าที่จะรวมไว้ที่นี่”

เซอร์ไพรส์สุดๆ

ในขณะที่ Schutt เปลี่ยนจากกายวิภาคเปรียบเทียบเป็นการตีความทางประวัติศาสตร์ของหัวใจ และจากนั้นไปสู่เหตุการณ์สำคัญล่าสุดในการแพทย์โรคหัวใจและหลอดเลือด จากความเชื่อของชาวอียิปต์โบราณที่ว่าหัวใจได้บันทึกการกระทำที่ดีและไม่ดีของบุคคลไปจนถึงการใช้สเต็มเซลล์และเครื่องพิมพ์ 3 มิติเพื่อสร้างอวัยวะใหม่ มีหลายสิ่งหลายอย่างที่ต้องปกปิด ไฮไลท์รวมถึงผลงานการนำพหุนามของชาวซีเรียในศตวรรษที่ 13 Ibn al-Nafis พร้อมด้วยนักบวชชาวสเปน Michael Servetus และนักกายวิภาคศาสตร์ชาวอิตาลี Matteo Realdo Colombo ในศตวรรษที่สิบหก เพื่อทำความเข้าใจความสัมพันธ์ที่แท้จริงระหว่างหัวใจและปอด แพทย์ชาวอังกฤษ วิลเลียม ฮาร์วีย์ (1578–1657) มักเกี่ยวข้องกับการค้นพบนี้มากที่สุด

เลื่อนลำดับความสำคัญ

ตัวเลือกอื่น ๆ ที่ทำให้งง บทหนึ่งที่อุทิศให้กับความเจ็บป่วยอันยาวนานของ Charles Darwin หลังจากการเดินทางบน The Beagle ของเขาเป็นประเด็น แม้ว่าความลึกลับจะเกี่ยวข้องกับหัวใจของนักธรรมชาติวิทยาและน่าสนใจอย่างปฏิเสธไม่ได้ เหตุใดจึงให้พื้นที่นี้ในขณะที่สถานที่สำคัญในยารักษาโรคหัวใจและหลอดเลือด เช่น การประดิษฐ์เครื่องหัวใจและปอดแทบไม่มีการกล่าวถึงเลย Schutt ให้ความสนใจเพียงเล็กน้อยว่าวิทยาระบาดวิทยา คลื่นไฟฟ้าหัวใจ การผ่าตัดบายพาส และการใส่ขดลวด ได้เปลี่ยนแปลงการวินิจฉัยและการรักษาโรคหัวใจและหลอดเลือดอย่างไร ทั้งหมดมีส่วนทำให้อัตราการเสียชีวิตจากโรคหัวใจและหลอดเลือดลดลงอย่างมากประมาณ 60% ในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา สำหรับมรดกของความเสียหายที่เกิดขึ้นกับหัวใจ – ในทุกแง่มุม – จากการระบาดใหญ่ของ COVID-19? นั่นเป็นหนังสือที่ต้องเขียน