Jakie masz pytanie?

lub

Co by się stało, gdyby organizm człowieka posiadał:
1) zastawki przed płucami i nogami zwiększające o 10–20% ciśnienie krwi wpływającej do tych narządów,
2) serce większe o 15–20%, z którego odchodziłyby dwie dodatkowe żyły,
3) płuca o pojemności większej o 1,5–2 litry?

wydolność fizyczna człowieka zmiany w układzie krążenia fizjologia ludzkiego organizmu
avatar

Gość (37.30.*.*)



Odpowiedź:

Wyobraźmy sobie przez chwilę, że ewolucja postanowiła pójść nieco inną drogą i zafundowała nam biologiczną „aktualizację” systemu krążenia i oddechowego. Brzmi to jak scenariusz filmu science-fiction o nadludziach, ale z punktu widzenia fizjologii takie zmiany niosłyby ze sobą zarówno fascynujące korzyści, jak i poważne zagrożenia dla zdrowia. Gdybyśmy zmienili parametry serca, płuc i dynamikę przepływu krwi, nasze codzienne życie, możliwości sportowe, a nawet wygląd klatki piersiowej uległyby całkowitej transformacji.

Superwydajne płuca, czyli oddech na miarę nurka głębinowego

Zwiększenie pojemności płuc o 1,5 do 2 litrów to zmiana gigantyczna. Średnia całkowita pojemność płuc u dorosłego mężczyzny wynosi około 6 litrów, więc mówimy o wzroście o blisko 30%. Taka modyfikacja sprawiłaby, że klatka piersiowa musiałaby być znacznie szersza i głębsza, co nadałoby sylwetce potężny, "beczkowaty" wygląd.

Główną korzyścią byłaby niesamowita wydolność tlenowa (VO2 max). Z takimi płucami wchodzenie na Mount Everest bez maski tlenowej mogłoby przypominać spacer po parku, a maratończycy byliby w stanie utrzymać tempo sprintu przez znacznie dłuższy czas. Większa powierzchnia wymiany gazowej oznaczałaby, że krew byłaby niemal idealnie wysycona tlenem nawet przy ekstremalnym wysiłku. Dodatkowo, taka osoba mogłaby wstrzymywać oddech na znacznie dłużej, co czyniłoby z nas naturalnych mistrzów nurkowania swobodnego.

Serce jak u wyczynowego sportowca z dodatkowym "okablowaniem"

Serce większe o 15–20% mieści się w granicach tego, co lekarze nazywają czasem „sercem sportowca”. Większy mięsień sercowy to większa objętość wyrzutowa – za każdym uderzeniem do aorty trafiałoby znacznie więcej krwi. W połączeniu z większymi płucami, organizm stałby się maszyną do transportu tlenu.

Ciekawszym elementem są jednak dwie dodatkowe żyły odchodzące od serca. W klasycznej anatomii krew żylna wraca do prawego przedsionka żyłą główną górną i dolną. Dodatkowe naczynia mogłyby:

  • Usprawnić powrót żylny: Krew z tkanek wracałaby do serca szybciej, co zapobiegałoby jej zaleganiu w kończynach podczas intensywnego wysiłku.
  • Obniżyć ciśnienie żylne: Większa liczba „kanałów powrotnych” mogłaby zmniejszyć ryzyko powstawania obrzęków i żylaków, pod warunkiem, że układ byłby odpowiednio zsynchronizowany.

Warto jednak pamiętać o ryzyku – zbyt duże serce w ograniczonej przestrzeni klatki piersiowej (nawet powiększonej przez płuca) mogłoby uciskać inne narządy lub prowadzić do zaburzeń rytmu, jeśli układ elektryczny serca nie nadążyłby za jego rozmiarem.

Pułapka wysokiego ciśnienia przed płucami i nogami

Najbardziej kontrowersyjną zmianą są zastawki zwiększające ciśnienie krwi o 10–20% przed płucami i nogami. Choć w teorii mogłoby to brzmieć jak sposób na lepsze ukrwienie, w praktyce fizjologicznej byłoby to igranie z ogniem.

Co by się stało w płucach?

Wzrost ciśnienia krwi wpływającej do płuc (krążenie małe) o 20% to prosta droga do nadciśnienia płucnego. Układ ten jest z natury niskociśnieniowy, aby umożliwić delikatnym pęcherzykom płucnym sprawną wymianę gazową. Wyższe ciśnienie mogłoby spowodować:

  1. Obrzęk płuc: Płyn z naczyń krwionośnych zacząłby przesiąkać do pęcherzyków płucnych, co paradoksalnie utrudniałoby oddychanie – człowiek „topiłby się” od środka.
  2. Przerost prawej komory: Serce musiałoby pompować krew z ogromną siłą, by pokonać opór tych dodatkowych zastawek, co szybko doprowadziłoby do jego niewydolności.

Co by się stało w nogach?

Zwiększenie ciśnienia krwi płynącej do nóg mogłoby teoretycznie poprawić dotlenienie mięśni podczas sprintu. Jednak nasze naczynia włosowate w stopach i łydkach już teraz zmagają się z ciśnieniem hydrostatycznym (wynikającym z grawitacji). Dodatkowe 20% ciśnienia mogłoby prowadzić do pękania drobnych naczyń, powstawania bolesnych obrzęków i uszkodzeń tkanek przy długotrwałym staniu.

Bilans zysków i strat – czy bylibyśmy nadludźmi?

Gdybyśmy połączyli te wszystkie cechy, otrzymalibyśmy organizm o niespotykanej dotąd mocy przerobowej, ale bardzo delikatnej równowadze. Taki człowiek byłby idealnie przystosowany do krótkotrwałych, ekstremalnych wysiłków w trudnych warunkach (np. niska zawartość tlenu w górach).

Ciekawostka: Czy wiesz, że najwyższe zanotowane VO2 max (wskaźnik wydolności tlenowej) u ludzi wynosi około 96 ml/kg/min (u kolarzy i biegaczy narciarskich)? Z płucami większymi o 2 litry i większym sercem, człowiek mógłby prawdopodobnie przekroczyć barierę 120-130 ml/kg/min, co zbliżyłoby nas do wydolności psów zaprzęgowych lub koni wyścigowych.

Podsumowując, o ile większe płuca i serce mogłyby uczynić z nas tytanów wytrzymałości, o tyle manipulowanie ciśnieniem za pomocą zastawek przed narządami prawdopodobnie skończyłoby się szybką wizytą na oddziale kardiologicznym. Ewolucja postawiła na optymalizację, a nie na maksymalizację parametrów – i patrząc na to, jak sprawnie działa nasze ciało, chyba wiedziała, co robi.

Podziel się z innymi: