心脏是一个双重水泵

为了了解心脏的重要性，需要我们退一步，先来了解我们身体上每个细胞的需要。 记住，我们的身体由超过10万亿个细胞组成，它们团结一致共同工作（良好的管理经验！ ）。 细胞有最基本需求，最重要的是下面4个：

1) 氧气供应

2) 得到葡萄糖

3) 有平衡的水/电解质的液态环境

4) 清除废物(如二氧化碳)

想想这些与人类的基本需要很一致：呼吸，吃饭，喝水，以及排泄。 当你真正停下来而去思考，可以发现我们做的许多事情可以追溯到我们的细胞的需求。

现在让我们来了解吸一口空气的过程吧。 这一口空气中的21%是氧气分子，它们进入肺部，最终来到微小的气泡，也就是肺泡中。如果不是因为肺有着特殊的功能，这个故事可能也就此结束了。 肺让氧气分子从气体状态进入新的液体状态，继续它的旅程。 同时，二氧化碳分子反其道而行之，从液体状态变成气体状态，与碳酸饮料表面发生的情况相类似。 氧气通过扩散（想象一下把一滴墨水滴入一池水中）进入肺部的间质性体液间隙，然后被吸收到血液里，再进入红血球中。 这种扩散在几分之一秒内发生，因为肺泡与红血球之间的距离极其微小。

现在让我们停下来思考下面的问题：

如果没有心脏会怎么样? 是这样，如果距离很短的话，氧气通过扩散就能传到，但如果距离很长的话，像从肺到脚的距离，怎么办？ 一个氧气分子能一直通过扩散过去吗？理论上，可以 — 但会花很长时间！等氧气只通过扩散到了你的脚趾的时候，脚趾可能已经坏死掉下来了。

一旦氧气进到血液里，就必须有一种方法，能将氧气分子从一个地方快速“移到”另一个地方。 这就是血红蛋白的作用了，血红蛋白是一种能用铁来“结合”氧气分子的蛋白质。 每个红血球里含有了约2.5亿个血红蛋白，每个血红蛋白质可以结合4个氧气分子（结合后的形态称为“氧合血红蛋白”）。 这意味着每个红血球能结合约10亿个氧气分子！ 其结果是，绝大多数氧气分子（>97%）实际上被结合成了氧合血红蛋白；只有极少数氧气分子在血液中自由浮动。

当空气在肺部进进出出时，心脏也在不停地工作着。 血液通过上腔静脉和下腔静脉进入心脏，这是两条把血液分别从人体的上半身和下半身带回心脏的大静脉。 血液先进入右心房，再到右心室，右心房可以认为是右心室的等候室。 右心室（泵 #1）的肌壁通过收缩把血液轻轻地推进到肺动脉，小动脉，和肺的毛细血管中。 在血液从肺部（通过肺静脉）回到左心脏之前，氧气从高浓度的肺泡中扩散到了低浓度的血液里。 与右心房一样，左心房也可视为左心室的等候室。 跟右心室相比，左心室的肌壁更结实，更厚以及更有力。结果，左心室（泵 #2）强有力地把血液推入身体的动脉和毛细血管中，送到了需要氧气的成千上万的细胞里。回程的情况是 ，血液流经身体的静脉后又回到右心脏，重复同样的过程。 现在你明白了吧 — 一个心脏 — 两个泵：右心室和左心室。

现在，有这样一个想法需要验证：为什么不用一个单心室（单泵），把血液送进肺部，然后再继续送到身体的其它部位呢？

这实际上是一个很好的问题，因为乍一看，似乎是让血液直接输送到全身，而不是再回到心脏，效率会更高。 我们需要用数据思考。 血液要有足够的压力，才能克服由动脉，毛细血管和静脉组成的这一张巨大的血管网的阻力，得以流动。 即使右心室收缩将血压升到大约25毫米汞柱，但血液经过肺部后会降到大约5毫米汞柱（减少了20毫米汞柱）。 血液进到左心室，在那里得到第二次收缩，导致压力回升到大约120毫米汞柱（几乎是肺压力的5倍）。 这个压力足以使血液流过身体中的所有器官。

现在，比如说右心室把血压提高到140毫米汞柱，你可能会把血压降了20毫米汞但仍然有120毫米汞柱。听上去像是好事，但事实是：1. 如果有这样的高血压，血液可能会从毛细血管里被压出来进入肺部（有些毛细血管会破裂）， 2. 在高血压下，血液快速穿过肺泡，氧气分子没有足够的时间扩散到血液里和血红蛋白结合。 这很有道理，你知道人体的毛细血管一般没有经受过很高的压力（120到140毫米汞柱），因为当血液到达毛细血管时，它已经经过了动脉（和小动脉），血压已经降了很多。低血压在肺循环中尤其重要，因为大量的氧气分子要通过扩散从肺泡到达毛细血管，每一毫秒都很宝贵。

这就是为什么人的身体需要两个泵，在不同压力下工作，高压让血液在身体内循环，低压让血液在肺部进行最佳的气体交换，而不会破坏毛细血管！