《裸体科学家》从英国心血管学会年会上发回报告，研究我们的心脏是如何应对从深海到外太空的极端运动和环境的。
在这一集里
运动员的心脏
伦敦圣乔治医院的Sanjay Sharma，伦敦哈默史密斯医院的Amanda Varnava医生
反复运动对心脏有何影响?汤姆·克劳福德采访了伦敦圣乔治大学心脏专家桑杰·夏尔马。他是伦敦马拉松赛的医疗主任，同时也研究心脏如何适应职业运动的要求。
我找到了一份令人兴奋的工作。我照顾足球运动员、网球运动员和大多数与英国体育学院有关的人的心。很明显，这些人经常将自己推向极限，锻炼的量可能是目前建议量的10到15倍，通过这样做，他们的心脏确实发生了一系列变化，我们有时称之为运动员的心脏。具体来说，这涉及到心肌厚度增加10%到20%，心脏腔增加10%左右。在运动过程中，心脏比正常心脏放松得快得多，收缩得也比正常心脏剧烈得多。这些人，因为他们的心脏非常非常大他们休息时的心率非常慢因为心脏不需要做很多事情就能将5升的血液泵入全身。
汤姆:我很高兴这是真的，因为我听过很多这样的话，我一直想知道这是不是一个神话，但是作为一名运动员，你的心脏通常更大，更强大?
桑杰:哦，是的，你必须这么做。如果你想一下当我们坐在这里的时候我们正在向全身输送5升的血液。现在，当一个人锻炼时，身体周围会有25到30升的血液。如果你是在跑公共汽车，那是一段需要20到30秒的短跑，但如果你要跑2到3个小时，你必须保持这种心输出量，你唯一能做到的就是让心脏变大。
汤姆:从这个意义上说，心脏真的就像你身体里的其他肌肉一样，通过训练一块特定的肌肉，它就会变大，心脏也不例外?
Sanjay -当然。每周至少进行4小时高强度训练的人会产生我刚才所说的一些变化，如果他们停止训练，事情就会恢复正常。
如果运动员的心脏不能正常工作，他们对身体的极端要求可能会导致严重的后果。最近有一些年轻运动员和足球运动员因潜在的心脏问题而猝死的例子;可悲的是，这些疾病可能一直得不到诊断，直到为时已晚。阿曼达·瓦尔纳瓦博士是伦敦哈默史密斯医院的心脏病专家。
大约每300人中就有1人患有遗传性心脏病或所谓的猝死综合症。这些可能是心脏的结构问题心脏肌肉增厚，或者心脏扩大，或者心脏的电问题心脏的结构正常在某些情况下，特别是在运动和锻炼时，电变得异常。
克里斯-相当高，300分之一?
阿曼达-许多这样的情况和个人可以活到90多岁，甚至没有发现它，也没有明显的症状。但是某些人如果不运动就会有风险这些高风险的人作为心脏病专家我们会看到我们做出诊断的人评估他们是否有高风险并给他们提供适当的建议和治疗。然而，患有这些疾病的人在竞技运动中猝死的风险会增加3到4倍，这就是我们在这里要讨论的问题。
Chris -他们是来找你的还是对体育专业人士有一个框架，因为有1 / 300的风险，他们被推荐给你只是为了筛查?
阿曼达:个体通过不同的机制来实现。当然，第一是他们是否有症状，第二是他们是否有家族史。某些体育项目对运动员进行筛选，尤其是足球项目，英足总在这一领域一直处于领先地位，也许是因为他们确实吸引了更多的资金，因此有资源可以提供。但他们确实是做筛查的标准，通过做调查问卷调查家族史和症状。通过心电图和回声，我们可以找出那些患有这些疾病的足球运动员。
克里斯:你说的很有意思，因为你提到了“运动员”，而足球一直是男性参与的运动，已经有很长一段时间了。有很多关于女运动员的数据吗?
阿曼达-这是有数据的。令人欣慰的是，作为一名女性，即使有这些情况之一，我们猝死的几率也要小得多。所以，总的来说，女性运动员猝死的风险可能比男性运动员低10倍——这明显降低了。
克里斯-知道为什么吗?
阿曼达:我认为男人适应锻炼的方式不同，包括身体结构和生理机能。由于各种遗传原因，某些男性群体和某些种族患某种疾病的风险更大。还有一种情况是，发生在女性身上的突然死亡通常是由于电气问题，而不是结构问题。所以有不同的条件影响运动员，男性或女性，不同的风险。
克里斯-那种族呢因为我们也看到当你去看奥运会的时候人们经常说这实际上是对一个人的基因的试验，不是吗?这是它们的基因决定的，因为人们通常认为它们在马拉松比赛中是不会被打败的，它们有完美的基因和进化历史，但它们不擅长游泳，另一方面，它们肯定有很强的基因因素。种族在多大程度上使你面临这些疾病的风险?
阿曼达-种族在心脏以正常生理方式适应运动的方式中起着巨大的作用，但根据种族，你的风险也会发生变化，所以不幸的是，黑人运动员由于这些隐藏的条件而猝死的风险比白人运动员高5倍。同样，确切的原因是未知的——遗传变异和遗传风险标记可能起作用
看着你的内心
和菲利普斯医疗公司的克莱尔·沃德·琼斯
超声心动图是医生用来观察心脏活动的工具之一。它使用超声波在心脏跳动时成像，这样心脏病专家就可以判断心脏是否在正确收缩，心脏肌肉是否处于健康状态。汤姆·克劳福德自愿做小白鼠……
克莱尔，我是克莱尔·沃德-琼斯;我在菲利普斯医疗公司工作，我的角色是心脏超声应用专家。这意味着我要去医院培训人们使用我们的产品。我们有一台叫做ethical的机器，它是心脏病学领域的顶级超声波机器。我们可以给你做二维扫描，也可以做三维图像，这样我们就能得到心脏的三维模型。
汤姆:从我的角度来看，看着这台机器，我好像要去做婴儿扫描了。所以这是一回事吗?
克莱尔:对。它们是同一台机器，只是我们在机器上使用的软件和传感器不同，但它们看起来是一样的。
汤姆:你说的换能器，是指你在我身上揉来揉去的那个东西吗?
克莱尔-是的。回声探头或换能器就是我们把果冻放在你胸口的东西。
汤姆:这个探测器发出的是什么样的信号?
克莱尔-那是超声波。超声波光束从换能器发出，当它们击中人体结构时会反弹回来。所以根据它们撞击的结构，它们会在不同的时间回来，这就是当它们被传感器接收回来时，在屏幕上形成的图像。
太好了，我们开始吧?
克莱尔-是的。我们首先要做的是，你需要躺到沙发上，你需要左侧躺下。它的作用是使你的心脏更靠近胸壁的前部，这样超声波传播的距离就更短，所以它应该在屏幕上产生更好的图像。
汤姆:其实挺舒服的。
克莱尔:我要在你身上贴三张贴纸，在扫描时监测你的心率。
汤姆:好的。这些是带金属夹子的圆形石膏吗?
克莱尔:是的。我们称之为电极。
汤姆-你夹在我身上的这些电线，是用来监测我心跳的电信号的吗?
克莱尔:是的。你可以看到这条线——这是你的心率在屏幕上的变化。它给了我们一个数字，每分钟跳动87次，每次你看到这个复合体，也就是每次心脏跳动你都会看到一个复合体。
汤姆:86正常吗?
克莱尔-正常的窦性心律在60到100之间。在这个范围内的东西是我们所期望的。
汤姆:太棒了。很高兴知道。
克莱尔:这是超声波探头，我要把它放在你的胸部。它不是太大，我们会在这里放一些果冻，这是成像足迹，然后将它放在你的胸部。
汤姆:就像一个圆形的探针，末端有一个扁平的钻头，我想这个钻头是用来摩擦的。
克莱尔:这是一种果冻，你也会用在婴儿扫描上;这给了我们一个更好的画面。超声波不通过空气传播所以我们需要清除探针和皮肤之间的任何空气。有点冷……
这是我们开始扫描的地方，我们在屏幕上有图像。
汤姆:哦，哇!这就是我的心脏，太神奇了。
Rick -我叫Rick Steeds;我是一名心脏病专家顾问。我对心血管成像特别感兴趣，我是英国超声心动图学会的现任主席。
汤姆:我们正在看屏幕上的图像，这是我刚刚做的心脏回声，所以你能告诉我们更多关于我正在看的是什么吗?
Rick:它很好地展示了心脏的结构;肌肉有多强壮;阀门是否工作;它们是否渗漏或变窄，以及是否对心脏造成损害，例如，心脏病发作。你会很高兴知道这看起来完全正常。
汤姆:很高兴听到你这么说。我们可以看到这里有两个腔室，它们之间有一个瓣膜，随着我的心跳打开和关闭。
瑞克:在屏幕的左边，你可以看到左心室的两个壁。中间最软的部分是二尖瓣。在屏幕的右边你可以看到左心房。所以血液从肺部回流到左心房，沿着肺静脉吸收氧气，进入左心室的主泵室。在二尖瓣的上方你可以看到主动脉瓣的两个小叶，然后是主动脉的开始。然后含氧血液通过主动脉瓣被泵出，然后它供给你的大脑，心脏和肾脏，以及其他所有与它一起的氧气。
在屏幕的顶部，你可以看到一小部分右心室，右心室是将缺氧的血液输送回肺部的地方，所以在那里，血液吸收所有的营养物质，然后回到心脏。这是一张关于你身体引擎的好照片。
超音速的心
皇家空军航空医学中心的Gaz Kennedy, Nick Green
战斗机飞行员在天空中以超音速飞行，这意味着他们要承受极端的重力，比如当他们需要在一个小圆圈里转弯或快速改变方向时。那么他们是如何处理的呢?克里斯·史密斯找到了两个人来帮助他。
Gaz -中队长Gaz Kennedy;我在皇家空军航空医学中心工作，我是指挥航空医学飞行的军官。
尼克-我是飞行指挥官尼克·格林;我是航空医学的国防顾问。我于1990年加入空军，也在皇家空军航空医学中心工作。
Chris - Gaz;你真的要把我打扮成飞行员。我长得不像汤姆·克鲁斯——连他一半都不如——但你要给我一些和他一样的装备……
Gaz -哦，我不知道。我们从飞行服开始。
克里斯-这看起来有点像你给我穿的连体工作服。这是一种很轻的材料。
Gaz -这是Nomex，所以它是阻燃的。这是一级方程式车手穿的。
克里斯-我看起来要装饰一下了。拉上拉链。
Gaz -下一件是angi-G裤子。基本上，它们是一条可充气的裤子，连接到飞机发动机的排气系统。
克里斯-你在我腰上系了一根腰带。这已经很重了，盖兹。
盖兹-是的，但你会习惯的。
克里斯:我腰上系着一条皮带，我看起来有点像牛仔，我穿的是牛仔以前穿的那种皮衣……
Gaz - Chaps。
克里斯-伙计们，是的。绝对的。它的前面有一个洞，我的膝盖在两边。这大概是为了让我能弯曲腿吧?
Gaz -没错。大腿上有两个白色的塑料矩形——它们是用来写信息的。
克里斯-现在你把手伸到我双腿之间，每条腿的内侧都拉上拉链。
Gaz -没错。这种裤子很紧身，通常你会穿上适合你的尺寸的裤子，然后一些安全设备钳工会把裤子后面的绳子拉紧，这样裤子就很紧身了。
克里斯-所以这就像维多利亚时代的紧身胸衣?这条裤子腰高的地方露出了一个管子——那是什么?
Gaz -这些管道连接到飞机引气系统，它来自发动机。这里有一个弹簧加载系统，每次你拉动超过3G，就会打开一个阀门，空气进入裤子，使裤子膨胀，从而阻止血液聚集在你的腿上，防止你失去知觉。
克里斯-你居然和喷气发动机连在一起，真是太神奇了。你现在给我什么?
Gaz:这是一件我们每次飞行时都会穿的救生衣，因为它不仅能在水面上提供支持，还包含了所有的生存辅助设备，比如定位你的信标、照明弹、日晷镜、急救箱和备用水。所以你要随身携带很多东西。
克里斯-我现在可以飞了?
Gaz -差不多了。还得戴上头盔呢。
克里斯-好的。当然带了头盔和手套。我不戴手套是飞不起来的。戴上头盔…
盖兹-戴上氧气面罩。你现在不能说话，但还能呼吸。你也有一个遮阳板，你可以把它放下来，我们一直带着它飞行，以防我们的飞机前部被鸟撞到，它也给你提供了防晒的保护。
克里斯-尼克;我为什么要穿成这样?
尼克:暴露在高重力下会让飞行员有失去意识的风险，我们称之为G- loc，或者G致意识丧失，这是因为重力对血液的影响。在G增加的情况下，你的血液重量会有效地增加，随着它变重，它会产生一些影响。一种是使血液聚集在下肢，另一种是降低头部水平的血压。基本上，任何高于心脏水平的地方，我们都会看到血压降低，而任何低于心脏水平的地方，我们都会看到血压升高，这是由于重力引起的流体静力梯度的增加。
克里斯:所以当重力使血液变得更重，并有效地将血液抛入我的腿部时，回流到我心脏的血液就更少了，我的心脏泵入我头部的血液就更少了，要向上输送到我的大脑就面临更大的困难，所以我的大脑在一段时间内基本上是缺氧的?
尼克:没错。这都是关于向大脑输送氧气的。所以我们对血压本身不感兴趣，我们真正感兴趣的是血液的流动，它携带着重要的氧气，让你保持清醒。氧气输送停止后大约4秒，你就失去了意识。
Chris - Gaz，你驾驶过一些英国皇家空军最强大的飞机。假设你要拉一个非常高的重力负荷，你个人会怎么做来确保你不会晕过去?
Gaz -如果你意识到这一点，你可以做一个反g紧张的动作，这基本上是肌肉紧张，就像g即将在你的腿，臀部，腹部出现一样。你也深吸一口气，然后屏住呼吸3到4秒，然后在大约一秒钟内尽可能快地呼气和吸气。你大概要做2到3次这样你就可以判断脑灰了，这是一种轻微的视力丧失你可以稍微放松，直到你开始脑灰你可以保持状态来摆脱脑灰，即视力丧失。
克里斯-尼克;为什么腿部肌肉紧张，然后是深呼吸?
尼克:问题是血压不够，所有这些动作都是为了增加血压。腿部紧张有两个影响:它作用于动脉系统，挤压动脉，尤其是小血管(小动脉)，这增加了外周阻力，实际上外周阻力是血液循环血压的主要决定因素。所以，如果你能挤压这些血管，使它们变窄，压力就会上升，这就是我们想要的。挤压腿部的另一个好处是血液倾向于在静脉中聚集——静脉是松弛的弹性血管，如果你用力挤压肌肉，你可以把静脉中的血液放回胸腔，然后向上泵入心脏和大脑。
Chris - Gaz提到灰发是什么意思?
Nick - Greyout是一个有趣的现象，对飞行员很有用，因为它会警告他们即将失去意识。你变灰的原因是视网膜供血不足。眼球实际上是加压的，只是为了保持眼睛的正确形状，但这意味着你需要额外的10或20毫米汞柱的血压来灌注视网膜，而不是灌注大脑。实际上，如果你的血压下降，你的眼睛会在大脑停止工作之前停止工作。
克里斯-你第一次做这些事的时候，加兹，你是如鱼得水吗?对有些人来说，这是自然而然的，还是你必须学习并训练自己来抵抗这些影响?
Gaz -有些人的身体构造使他们对G更有抵抗力，所以又矮又胖的人。我并不是说我被塑造成那样。但是又高又瘦的人通常比又矮又蹲的人更难拉G。
克里斯-你曾经昏倒过吗?
Gaz -不。但我和很多人一起坐过飞机，但这与我的飞行技巧无关。这就是为什么我们要进行培训，为什么要在培训环境中进行。因为他们下次可以自己去做，所以至少我们很早就发现了这一点，并且意识到他们必须研究他们的抗g应变操作。
克里斯:当人们像这样晕过去的时候，尼克，他们会昏迷多久?
尼克:在美国人做的一项研究中，当他们回去看他们离心机训练的视频记录时，他们发现平均大约是10秒，尽管这包括了停止离心机的时间。所以在飞机上可能会比你醒来的时候快一点。但G-LOC的问题是，一旦你醒来，会有大约30秒的时间你会感到茫然和困惑。你不一定能操纵飞机。一名飞行员告诉我，当他醒来时，他朝前面看了看，看到一堆闹钟，心想，天哪，我为什么要把所有这些闹钟都放在我面前?然后他突然意识到那其实是飞机上的仪器，他在一架时速500英里的飞机上，他需要做点什么。所以困惑是体验中非常重要，但也很危险的一部分。
模拟操作
加雷斯·威尔斯，《血管透视》
医生们需要多年的练习才能熟练地完成通常非常棘手的手术。但现代技术意味着现在可以先用模拟器演练复杂的程序，而不是在真正的病人身上犯错误。这可能是非常现实的，而且非常有压力，正如汤姆·克劳福德发现的那样，当血管透视的加雷斯·威尔斯让他把一根管子穿进一个假冠状动脉时，其中一根血管会被阻塞，导致心脏病发作……
加雷思-几分钟后我们要做的是将035导线插入桡动脉。它被称为035线，因为它的直径是千分之三十五英寸。桡动脉在手腕。我们要做的是把这根导线，它的尖端很软，从桡动脉向上推到前臂在那里它与肘部的肱动脉相连。向上到肩膀的顶部穿过胸部的顶部这里有头臂动脉，然后向下到降主动脉，它在主动脉根部与心脏相连。然后我们推一根导管，本质上就是一根管子，把外部世界和内部世界连接起来，把它穿过电线一直推到心脏，然后我们在手腕末端连接一种不透射线的染料。使用这种不透射线的染料，我们可以把它注入心脏在实时X光下观察它，看到冠状动脉。
你的电线在胳膊上…
汤姆-我能看到它在…
Gareth -这是前臂，所以如果你开始向前推，你会看到它向上移动到肘部。时间过得很快……
汤姆:哇。
加雷思-你已经到肩膀了。
汤姆-这和我一开始的努力有很大的不同。天啊，我能在屏幕上看到心脏了。
加雷思-它在跳动，这是个好兆头。
汤姆:所以这是一个使用电线和导管将这种染料放在心脏上的例子，这样当你做X光时你就可以看到心脏了。因为，当然，当你做X光检查时，你通常只看到骨头，对吗?
加雷思-没错。X光只能显示硬组织而不能显示软组织。你说得很对，你可以看到骨头，你可以看到肌肉的轮廓，但我们想看到的是为肌肉供血的血管。所以我们用血管作为导管注入不透射线的染料。做这个手术的病人通常都有心绞痛，也就是休息或运动后的胸痛。如果他们有胸痛通常是因为他们其中一个冠状动脉狭窄，冠状动脉将血液输送到心肌。如果你有胸痛，那是因为你的心脏没有足够的血液输送到心肌。所以我们要做的就是把导管放进去，注入染料，然后寻找狭窄的地方。
现在你要做的就是操纵导管进入这个小气泡。
汤姆:这就像一场游戏。我能把注射器放下吗?
加雷思-你可以。你也可以放松一下。
汤姆:很紧张。
加雷思-就像你说的，在过去，医生会在活生生的病人身上进行训练。他们会在有经验的咨询师的右侧学习，通常只是通过观看，然后他们会经历整个过程，看一个，做一个，教一个。但现在你有了像mentes这样的系统，对病人来说是零风险的，这是实时的，或真实的病人数据，所以用零风险策略来学习似乎更有意义。
问题是医生通常没有太多的时间在他们所做的事情之上做模拟所以这就是我们在像BCS这样的会议上提供帮助的地方我们可以在一个封闭的环境中提供这样的培训医生有时间做这个。但总的来说，我们觉得模拟显然是最安全，风险最低的学习冠状动脉造影的方法。
汤姆，我知道你让我冷静但这感觉很真实，这很好，对吧?
加雷思-是的。
汤姆-因为你在试图重现心脏病专家所处的真实环境。
Gareth -这叫做沉浸式模拟。尽可能接近真实生活。
汤姆-我知道那是....我吓坏了。
鳄鱼的心
与昆士兰大学的克雷格·富兰克林合作
有没有想过一些动物是如何一次在水下呆上几个小时的?昆士兰大学的动物学家克雷格·富兰克林研究咸水鳄——地球上现存最大的爬行动物，拥有动物王国中最复杂的心脏……
鳄鱼大多是水生动物。它们一生中的大部分时间都在河流系统中度过，有时也会在海洋中度过，它们是潜水员。它们可以在水下呆上一段时间，它们可以像鱼一样在水下捕捉食物，但它们也可以呆在水边，伏击下来喝水的猎物。我们最近的研究表明，它们可以在一次呼吸空气中花费很长时间，而记录是大约7小时。
克里斯-那是很长很长的时间，不是吗?你觉得他们是怎么做到的?
Craig -潜水的关键是如何控制氧气。对于鳄鱼来说，我们认为很大一部分是它们的心血管系统，我认为它们的心脏是动物王国中最复杂、最复杂的心脏。
克里斯:这很令人惊讶，因为它们是非常古老的生物，不是吗?它们已经存在了数亿年了。
克雷格-是的。我们可以追溯到侏罗纪，原始龙被认为是最早的鳄鱼目动物。我们可以在时间上跳跃到一亿年前，在澳大利亚的昆士兰，人们发现了一种鳄鱼，它的形状和外观基本上和我们今天的鳄鱼一样。
克里斯-所以他们显然适应得很好，非常成功。所以当你观察它们的内部时，你认为是什么解剖结构赋予了它们这种能力?
克雷格-想象一个有四个腔室的心脏，就像人类的心脏一样——两个心房，两个心室。血液从体内缺氧返回，进入右心房。然后它被喷射到右心室，当右心室收缩时，血液被喷射到肺部。
克里斯-到目前为止，就像你和我一样?
克雷格-就像你我一样。然后血液回到左心房，然后到左心室，然后它被喷射到身体，所以到头部和肺部。
克里斯-你和我还是这样吗?
克雷格:没错。就像你和我。但这是它变得更复杂的时候。如果我们只关注心脏的右侧，心脏的右侧通常通过肺动脉将血液喷射到肺部，但在鳄鱼身上，有一条额外的血管。它被称为左主动脉，这条血管允许血液被泵入身体，所以右心室几乎有一个选择。它既可以将血液输送到肺部，也可以将血液输送到身体。
克里斯-那有什么用?
克雷格:我们的假设是，如果鳄鱼能控制流向肺部的血液量，或者限制它的数量，让它重新流向身体，它就能节省肺部的氧气。所以它可以测量进入肺部的血液量，有点像一个水库，鳄鱼体内的水肺罐，它可以随时使用。
克里斯:你的理论是鳄鱼会潜水，所以它的肺里充满了空气，然后潜入水中。然后周期性地转移血液，而不是绕着它的身体，通过肺部，抓住一点氧气，把含氧的血液推向身体一段时间直到它需要另一个氧气的味道然后在心脏的右侧打开和关闭这个选择?这是通过观察得出的结论吗?我们是否知道鳄鱼确实会带着一大口空气潜入水中，因为像鲸鱼这样的潜水哺乳动物在潜入水中之前通常会呼出一口气?
克雷格:有实验研究表明，鳄鱼会带着满肺的空气潜入水中，并将其作为主要的氧气来源。但是这个心脏的真正诀窍是，这种流动模式是血液如何进入肺部或身体。我们发现的是一种非常特殊的瓣膜它位于通往肺部的血管底部。我们叫它齿状突起，因为它看起来像齿状突起，或者说是两组关节连在一起。我们所展示的是，当它关闭时，它将血液转移到身体。
克里斯-但是你有没有进去看看一只醒着的鳄鱼，看看你认为发生的事情是不是真的，因为它们不是小动物!不像老鼠那样研究，这很有挑战性。
克雷格-是的。现在最伟大的事情是，像我这样的生理学家过去常常把动物带到实验室;现在我们把实验室带到动物那里。这是遥测的领域，像生理设备这样的东西被小型化到这样的程度，你可以把它们植入动物体内，当它们在做日常工作的时候，你可以测量它们的生理状况。
克里斯:所以你已经做到了——你已经把仪器植入鳄鱼体内来测量它们的心脏功能?
克雷格:是的。我们已经植入了许多动物，我们一直在记录流量和压力，有证据表明，在潜水期间，它们确实将血液从肺部转移回体内。
克里斯-很巧妙，不是吗?一个我无法抗拒的问题——你到底是如何让鳄鱼配合植入装置的?
克雷格——小心!对我们来说重要的是动物的福利。整个事情就是我们想要观察自然行为。所以我们照顾动物，确保对它们的影响很小，这样我们就可以记录下这些自然行为。
克里斯-你是怎么抓住他们的?
克雷格:接球很容易。如果你有一个非常有经验的团队的话，捕获相当容易我很幸运在澳大利亚动物园工作，史蒂夫·欧文最初和特里·欧文现在，提供了捕获这些动物的能力，并为我们提供了跟踪设备。
太空之心
本·莱文，德克萨斯大学
如今，将卫星之类的物体送入轨道相对容易，但将生物送入轨道则是另一回事。例如，去那里的人的心脏和血管会发生什么变化?这就是德克萨斯大学研究人员本·莱文毕生致力于研究的问题，正如他向克里斯·史密斯解释的那样……
Ben——原来在太空早期有一件让人惊讶的事，当宇航员回到地球试图站起来时，他们做不到，他们会晕倒。这很重要，因为地球上有很多人会晕倒。事实上，1%到2%的急诊室就诊是因为昏厥。所以了解重力对昏厥的影响在临床上非常重要，对宇航员也非常重要。随着我们将人类在太空中的存在扩展到国际空间站，我们对长时间的太空飞行越来越感兴趣，当你考虑太空医学的未来或真正的太空科学是什么时，这一点很重要。最终的目标是到达火星——那是一个漫长的旅程。因此，了解在长时间的太空飞行中人体会发生什么一直是我们过去10年左右的重点。
克里斯:你学到了什么?
有很多事情会导致昏厥。最常见的是我们所说的神经介导的昏厥。当一个人站起来的时候，重力会把血液吸到你的脚上，所以你必须收缩血管。把它想象成把你的拇指放在软管的边缘，把血喷回你的头上。然后你还必须加快心率——如果你想泵出更多的血，你就必须加快心率。事实证明，在你的大脑底部有传感器，它会告诉你的身体，哦，不，没有足够的血液进入大脑。让我们加速心跳，收缩血管，处理所有的血液。现在，有时身体只是不堪重负，我们看到，例如，在一个士兵身上，他很热，试图站起来，或者一个人因为失血过多而变得虚弱。即使是最好的反应也无法应对。
克里斯:但是，这并不能解释宇航员身上发生的事情，因为他们应该有正常的血容量，所以为什么他们站起来的时候会有这种下降呢?
本:这个问题问得好。事实上，没有人会在太空中晕倒。就像没有人在躺在床上的时候会晕倒，除非是在特殊情况下。但是当宇航员进入太空时，所有正常情况下在身体下部的血液都会涌向胸部。这太戏剧性了，宇航员称之为“脸肿，鸟腿综合症”。腿变得瘦削，脸变得浮肿。但是，就像你和我一样，当你晚上躺下的时候，身体不喜欢上半身的液体，所以它会排出它。这就是为什么你早上起床后要做的第一件事就是去厕所——你要把那些液体排出。
Chris -所以你已经分流了很多中央的液体。这是检测和身体解释，因为我必须有太多的液体，所以它把它扔掉。宇航员没有太多的液体，但是身体认为他们有，他们扔掉了多余的，所以他们实际上有太少的循环体积。
本:没错。它在太空中有足够的循环体积。只有当他们站在地上的时候才会觉得太少，好像他们失去了一品脱或两品脱的血。
Chris -所以你把体积放回地球上的宇航员体内。他们现在血液水平正常了，但症状消失了吗?
本-体积恢复后，他们迅速返回到正常功能。宇航员最常晕倒的时候是他们刚下来的时候，两三天之后大部分都会恢复正常。对于长时间的飞行，它可能会更严重，这是因为心脏实际上变小了。我们称之为“电视迷的心脏”。如果你不采取任何措施来防止这种情况的发生，心脏的肌肉质量将每周收缩约1%。
克里斯-我们经常看到从太空传来的宇航员虔诚地锻炼身体的照片。如果你让他们进行锻炼，你能防止这些损失吗?
幸运的是，你可以，宇航员做得很好。他们中的大多数人可能每天在太空中锻炼2个小时，主要是为了保护他们的骨骼和骨骼肌，但锻炼对全身都有效，也能保护心脏。与太空计划早期相比，现在昏厥的情况少了很多。
克里斯:那心脏病呢?我们知道，当我们为了治疗癌症而让人们接触到一定剂量的辐射时，确实会对血管产生不良影响。在太空中，宇宙射线的辐射会增加——这会增加患心脏病的风险吗?
本-这是我们最担心的问题之一。一旦你在地球大气层的保护作用之外，辐射暴露是相当戏剧性的，特别是太阳耀斑和太阳事件。它可能很特别，我们担心会加速动脉粥样硬化。现在，我们能做的最好的就是识别那些风险最高的人，尽量避免让他们坐飞机，所以我们引入了冠状动脉钙扫描。冠状动脉钙是一种测量动脉粥样硬化在血管中的足迹的方法。你做一个CAT扫描然后测量钙的含量这表明动脉粥样硬化的过程已经进展了。大多数患有这种疾病的宇航员的冠状动脉钙含量都是零。有些宇航员在被选中之前就已经在这个项目中了他们有相当程度的动脉粥样硬化。因此，当他们离开范艾伦辐射带时，想办法保护他们免受辐射是至关重要的，因为他们是中年男性和女性。是什么害死了中年男女呢? It’s cardiovascular disease.
克里斯:我们有很多预测算法，当你去看全科医生时，他们会测量你的血压，他们会测量你的胆固醇水平，这些算法对老年人很好，但他们总是说这些算法非常吵，对年轻人不好。那么，你的NASA算法在我这个年龄(40岁出头)观察我的冠状动脉并给出我心脏病发作的风险有多好呢?
本:我们对算法的质量不满意，它们不太擅长识别年轻人的风险。所以我们结合了三个主要数据库的数据，其中一些更关注年轻人看看如果我们把冠状动脉钙化考虑进去，我们能做得多好?我们做得更好。
克里斯:真的吗?那么这是否可以推广到更广泛的临床护理中，这样我们就可以开始使用为地球上的宇航员设计的测量方法了?
本——我当然希望如此。我们需要让它被更广泛的临床受众所接受，并在医学文献中发表，然后我希望我们能有一个算法应用程序，人们可以在他们的全科医生办公室使用。
扫描你的心脏
米歇尔·威廉姆斯，爱丁堡大学
看内心最好的方式是什么?克里斯·史密斯(Chris Smith)找到了爱丁堡大学团队成员米歇尔·威廉姆斯(Michelle Williams)，该团队刚刚获得英国医学杂志“年度影像团队”奖，因为他们在一个名为“苏格兰心脏研究”的项目上的工作，该项目可以将某些患者的心脏病死亡人数减少一半....
米歇尔:我们一直在做CT扫描，这是一种非侵入性的扫描，你进入一个甜甜圈形状的扫描仪，仰面躺着，我们注射一些造影剂，一些染料，照亮心脏周围的血管，以寻找血管中的任何狭窄或斑块，这些血管可能会引起心脏病的症状，或者使人们在未来有心脏病发作的风险。
我们在苏格兰招募了4000人。一半人做了CT扫描，一半没有，我们跟踪他们，看看他们发生了什么。我们发现，接受CT扫描的那一组，以及基于CT扫描信息的治疗变化的结果，心脏病发作或因心脏病死亡的人数是另一组的一半。所以这是两组人之间很大的不同。
克里斯:是的;你可以非常自豪。这些CT扫描显示了什么让心脏病专家能够改变病人的治疗方式从而显著降低心脏病发作的风险。
米歇尔- CT扫描显示血管和心脏变窄。以前，为了识别这些疾病，我们必须做一个测试，包括将一根金属丝插入手腕的血管，然后将其送入心脏，然后在心脏周围注射染料，而CT扫描不需要这些。在手臂上有一个小滴注，一个静脉滴注，然后我们可以用它来涂一些染料，然后得到CT图像，这有点像三维的X射线图像，这样我们就可以看到所有的心脏和血管。
斯科特心脏研究观察了血管的变窄这告诉了我们病人后来的情况。但是我们现在意识到我们实际上可以从CT扫描中得到更多的信息而不仅仅是关于狭窄的信息因为CT可以显示导致狭窄的斑块本身。有不同类型的斑块，有些是高风险的，有这些高风险斑块的人可能需要不同的治疗或更好的治疗。这就是我们接下来要研究的，看看我们是否能识别出风险最高的人群，确保他们得到最好的治疗。
Chris -斑块有什么不同?
米歇尔:CT扫描使用X射线，它告诉我们物质的密度。我们可以用它来识别密度非常大的区域可能有钙，或者密度非常低的区域可能有脂肪，死细胞，或者里面有很多炎症。这可以告诉我们更多关于血管壁发生了什么而不仅仅是它引起的狭窄。
Chris -现在你开始问如果我们观察足够多的人，我们有足够多的这些不同类型的斑块，我们可以看到哪些可能是高风险的，哪些是低风险的，这给了我们更多关于我们需要治疗的人的信息?
米歇尔:对，完全正确。这是我们目前的理论，也是我们下一步要研究的，所以我很兴奋能发现这表明了什么。
克里斯，米歇尔，这样做划算吗，因为要扫描的人太多了?那么你能从心脏病发作中拯救出多少人呢，因此，扫描这么多人的成本是多少呢?
米歇尔:CT扫描的美妙之处在于，我们所做的所有心脏检查，都是最便宜的。因此，如果它能给我们很多信息，那么它真的是一个很好的选择，而不是更昂贵，更花哨的测试。这也是一种副作用很小的测试，它是一种低辐射剂量的测试。很多人都可能有这种情况，特别是当他们因为各种原因不能进入其他类型的扫描仪时。在我们的研究中，我们发现我们将心脏病发作的几率减半，或者死于心脏病的几率减半这真的是一个很大的不同，所以我们会看到越来越多的指南中出现这一点。我们要做的CT扫描的数量将会增加，我们需要更多的CT扫描，更多的人看CT扫描，更多的人可以做CT扫描，这将是一个挑战。但这并不是不可能的，因为这将产生巨大的影响。
大家对你的发现和你获得这个奖项的反应如何?接受这种做法的人——他们会这么做吗?不仅仅是在英国，而是在全球范围内:澳大利亚、美国等等?
米歇尔:招待会真是太棒了。在英国，它已经改变了国家指南。在世界其他地方，人们也对此感到非常兴奋，尤其是在美国。在我们进行研究的同时，美国也在进行一项名为“承诺”的研究，这两项研究的结合向我们展示了关于这一人群的一些有趣而重要的事情。到目前为止，它已经在世界范围内获得了很多奖项，我认为它才刚刚开始。
心脏喜欢运动
伦敦圣乔治医院的桑杰·沙玛
运动是治疗心脏的最好方法吗?桑杰·沙玛向克里斯·史密斯讲述了走出家门的美妙好处。
桑杰:运动的人不太可能肥胖，不太可能患糖尿病，他们更有可能有一个良好的血压和血脂。通过控制所有这些动脉粥样硬化的获得性风险因素，适度锻炼的人在五六十岁时患冠状动脉事件的不良事件的风险可降低约50%。他们比不运动的人多活3到7年。他们不太可能得前列腺癌、乳腺癌、子宫癌和结肠癌。更不容易抑郁，更不容易患痴呆。
因此，如果你想把锻炼变成某种药物，它会被认为是一种神奇的药丸——一种免费的东西，可以在任何时候服用，没有副作用，可以减少与全科医生的咨询，门诊诊所，减少床位占用。因此，我相信这个国家的每一位医生都应该给每一位病人开一些锻炼的处方。
Chris -这很有挑战性，当有人说你应该多锻炼的时候很难量化对那个人来说什么是治疗。因为很明显，做一些运动肯定比不运动好，但是快走和慢跑一样好吗?
Sanjay -说得好。同样，我们的首席医疗官建议我们每周进行五次30分钟的适度运动。这就是快步走或15分钟慢跑一英里的速度。很明显，数据是有成效的，这已经被证明了，但也有数据表明，如果你做得比那少一点，你会比什么都不做的人做得更好。但问题是，预防糖尿病、心脏病和中风的理想剂量是多少?
现在已经发表的一些研究，这些是涉及成千上万患者的大型荟萃分析，表明要获得最佳效果，你可能需要做五倍于目前建议限制的运动。显然，不是每个人都能做到。有些人有肌肉骨骼问题，心脏和肺部问题;他们只是没有能力做那样的练习。所以对这些人来说，好消息是有运动肯定比不运动好。但是对于那些有能力并且能够锻炼的人来说，我认为每周锻炼5次，每次30分钟是不够的。他们应该做得更多一点。
Chris -没有风险，如果一个人做运动，他们不会因为运动而增加自己的风险吗?因为有些人说不要过度运动，你不想通过突然的、不习惯的、剧烈的运动让自己心脏病发作。
Sanjay——又一个好观点。对于一个习惯锻炼的人来说，他们一生中大部分时间都在跑步，或者慢跑，或者是一个非常活跃的人。还有另一件事，有人在50岁的时候照镜子，注意到他们的肚子在腰带上鼓鼓的，然后决定我需要去健身房，我要从第一天开始，在跑步机上以8分钟的速度跑一英里。我不认为这是个好主意。
我认为对这些人来说，他们需要问自己三个问题。第一个问题是我是否感到胸痛，当我和同龄人一起走路时，我是否比他们更上气不接下气?我有早发性心血管疾病的家族史吗?我是否有明显的危险因素-我是否吸烟，我是否有高血压，我是否服用高胆固醇血症的药片?我想如果你做到了所有这些，那么我肯定会小心翼翼地练习，轻轻地，直到你可以进行谈话，但不能唱歌——这是一个很好的观点。我认为，如果你想做更多的事情，我认为可能值得去看专家，以确保这样做是安全的。
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