荷兰奈梅亨(Nijmegen)拉德堡德大学医学中心 (Radboudumc) 和特温特大学的研究人员开发了一种微型心脏,旨在研究剧烈运动何时会对心脏造成损害。初步测试结果令人鼓舞:经过数小时的运动后,微型心脏的收缩力确实有所下降,但心肌细胞的损伤频率并未增加。拉德堡德大学医学中心的生物医学科学家泰斯·艾斯沃格尔斯 (Thijs Eijsvogels) 表示:“这是一个非常好的迹象。”

这种微型心脏只有两到三毫米大小,却由大约 30 万个心肌细胞组成。艾斯沃格尔斯解释说:“它看起来有点像自行车链条上的一个链节。”

由于其独特的形状,研究人员可以测量包括心肌组织收缩强度在内的多种指标。

在静息状态下,微型心脏每分钟跳动约 60 到 70 次。研究人员利用电脉冲将其频率提高到每分钟约 150 次,与长时间运动时的心率相当。

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研究人员希望解答“人类是否也会过度运动”这个问题。艾斯沃格尔斯表示,毋庸置疑,体育锻炼有益健康,并能降低心血管疾病的风险。然而,对于马拉松或铁人三项等极限耐力运动的后果,仍存在更多争议。

但是,在人体上进行这方面的研究十分困难。他说:“你或许可以抽取一管血液,然后进行扫描,但也就仅此而已了,因为你自然不想过多地触碰心脏。”他认为,由于伦理方面的争议以及此类实验会给动物带来压力,动物实验也并非理想之选。

因此,研究人员选择使用微型心脏进行实验。他们让微型心脏以每分钟 150 次的频率跳动两小时和四小时。运动时间越长,心脏的收缩力下降得越多。此外,心脏还释放出一些信号分子,这些分子与耐力运动员体内的信号分子相同,可以指示心肌损伤。然而,心肌细胞本身似乎并没有更频繁地发生损伤。

初步结果表明,长时间的剧烈运动虽然会影响心脏功能,但并不一定会损伤心肌细胞,但这并不意味着无限制的运动就无害。因此,在后续实验中,研究人员计划进一步增加运动强度和持续时间。他们还可以模拟多次快速连续的剧烈运动,例如,跑完一个马拉松,休息一天,然后再跑一个马拉松。

艾斯沃格尔斯预测:“在某个时刻,那个临界点终将到来。我们非常想知道这一点,以便能够提供更好的建议。”

为了达到这个目的,研究人员最终可能不得不让微型心脏承受过大的压力,以至于它真的会受到损伤。艾斯沃格尔斯说:“最终肯定会这样,但这是为了一个崇高的目标,为了科学。”

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