2025年9月,《美國法醫學與病理學雜志》報道了一起引人關注的病例。在對一名39歲男性進行尸檢時,兩位醫學博士在解剖其心臟的過程中發現了一塊骨性結構。這一結構被稱為心骨(ossa cordis)。
這名男子在一次斗毆事件中因肺靜脈被刺傷而死亡。尸檢過程中,研究人員注意到他的心臟略微增大,同時兩條主要血管存在中度動脈粥樣硬化。當解剖繼續深入時,一塊小型骨性組織出現在心臟房室結附近。
這塊結構呈“回旋鏢”形狀,僅有黑豆大小,體積約為 0.8 × 0.6 × 0.4 cm3。研究團隊在論文標題中指出,這是首次在人類心臟中發現心骨的報告。然而,一些研究者并不完全認同這一“首次發現”的說法。
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心骨真的從未被發現過嗎?
阿根廷阿維利亞內達國立大學教授、心臟外科醫生 Jorge Trainini 對這一結論提出了不同看法。早在2020年,他和團隊就曾在研究中發現,在23周的人類胎兒心臟以及一名10歲兒童的移植心臟中,都存在類似的骨性或軟骨樣結構。
Trainini認為,這種結構并不是偶然出現的異常組織,而可能是心臟結構的一部分—一個用于支撐心臟肌肉運動的關鍵支點。如果這一觀點成立,那么所謂的“心骨”可能并不是罕見現象,而是心臟結構中被忽視已久的一部分。
要理解這種結構的意義,就必須先理解心臟是如何工作的。
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圖1. 福爾馬林固定后的傳導系統切片和該區域的組織學
一個高效到驚人的器官
心臟是維持人體循環系統運轉的核心器官。盡管成年人的心臟平均只有約 270 克,但它卻能持續完成極其驚人的工作。
每分鐘,心臟大約能泵出 4~6 升血液,血流速度可達到每秒約3米。整個過程所需的功率僅約10瓦,相當于一個低功率LED燈。更令人驚嘆的是,心臟的機械效率可以達到約50%,并且幾乎無需維護,就能夠持續工作數十年。
如此高效的泵血能力,很大程度上依賴于心臟獨特的肌肉結構。
心臟其實是一條“肌肉帶”
心臟的肌肉結構長期以來一直是解剖學中的難題。
早在1543年,解剖學家就曾記錄過一個現象:無論如何切開或解剖心臟,都很難找到單一方向排列的肌肉纖維,因為心臟肌肉的走向極其復雜。這種復雜的纖維結構困擾了研究者四個多世紀。
直到1970年,西班牙心臟病學家 Francisco Torrent Guasp 提出了一種新的解剖方法,這一問題才逐漸得到解釋。
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圖2. 人類心臟螺旋帶展開的瞬間
Guasp提出了一種被稱為心肌帶理論的結構模型。按照這一理論,心臟并不是由許多彼此獨立的肌肉塊組成,而是一條連續的肌肉帶(ventricular myocardial band)。這條肌肉帶從主動脈開始,沿著螺旋路徑繞行整個心臟,然后再次回到起點。
在三維空間中,它呈現為一種雙螺旋結構,并在中部發生約180度扭轉。這種結構使得心臟在收縮時不僅能夠擠壓血液,還能夠產生扭轉運動。
根據這一模型,心臟的泵血過程其實類似于擰毛巾的動作。當心臟收縮時:心室底部的肌肉會順時針旋轉,心尖區域的肌肉則逆時針旋轉。這種相反方向的旋轉可以產生更強的擠壓力量,從而有效地將血液排出。隨后心臟放松,血液再次充盈心房和心室,進入下一次循環。
心臟是否需要一個“支點”?
如果心臟的運動包含明顯的扭轉,那么一個問題就隨之出現:這些旋轉的肌肉是否需要一個固定的支撐點?
在人體的其他部位,肌肉通常依附于骨骼才能產生有效的力量。因此,一些研究者提出,心臟的螺旋肌肉結構可能也需要一個類似的固定支點。Trainini認為,這個支點可能正是所謂的心骨。
事實上,心臟內部確實存在一種被稱為纖維骨架(cardiac fibrous skeleton)的結構。這一結構由致密結締組織組成,圍繞著心房和心室之間的瓣膜,并延伸至主動脈和肺動脈。在心臟中央區域,纖維骨架形成一個堅固的部分——中央纖維體。
在這里可以找到左右兩個重要結構:纖維三角。在許多動物體內,這些區域常常會出現骨化或軟骨化結構。
在動物體內早已發現“心骨”
事實上,心骨在動物中并不罕見。
在許多大型反芻動物中,例如:牛,水牛,綿羊都存在明顯的心骨結構。此外,在水獺和駱駝科動物中也有相關報道。
而在一些其他動物中,如:馬,豬,犬,貓部分嚙齒動物心臟中則可能存在軟骨樣結構。
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圖3. 心臟骨和異位鈣化組織學
人類的心骨可能意味著什么
Trainini在研究中發現,在人類心臟中也能觀察到類似的致密結構,但形態可能有所不同。
他提出一個假設:在人類胎兒時期,這一結構可能是骨性組織。隨著發育,它逐漸失去骨性特征,最終轉變為類似肌腱或纖維組織的結構,為心肌提供附著點。然而,在成年人中,如果這一結構再次出現明顯的骨化,則可能與衰老或心血管疾病有關。相關研究顯示,在與人類親緣關系最近的黑猩猩中,科學家也發現了心骨或心軟骨結構。
有趣的是,這些結構更常出現在患有心肌纖維化的個體中,而這些黑猩猩更容易發生:心律失常,突發性死亡,
研究人員推測,在人類中,類似的礦化過程可能表現為:二尖瓣環鈣化,主動脈瓣鈣化,主動脈瓣硬化。
這些變化通常被認為與衰老和心血管疾病相關。
一個仍在爭論中的結構
目前,關于心骨是否是人類心臟的正常結構,學界仍然存在爭議。
但可以確定的是,這一發現再次提醒我們:即便是像心臟這樣研究了數百年的器官,人類仍然可能沒有完全理解它的全部結構。隨著更多解剖研究和影像技術的發展,心骨是否真正存在,以及它在心臟力學中的作用,或許會逐漸變得清晰。
https://www.nature.com/articles/s41598-020-66345-7#Sec8
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/echo.15515
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1551713608000366
https://pubs.rsna.org/doi/abs/10.1148/rg.2017170004
https://en.wikipedia.org/wiki/Cardiac_skeleton
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1551713608000366
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