不同的实验大动物（哺乳动物）心脏有什么不同？（上）

解剖学是最古老的医学分支之一，其历史记载至少可追溯至公元前三世纪；动物研究的历史同样久远。具体而言，亚里士多德（公元前 384-322 年）致力于比较动物解剖学与生理学研究，而基奥斯的埃拉西斯特拉图斯（公元前 304-258 年）则专注于活体动物解剖与生理学研究。帕加马的盖伦（公元 129-199 年）可能是早期最著名的解剖学家，他通过动物实验探究人体正常结构与功能
他始终强调解剖学的核心地位，坚持每日进行解剖操作，认为这对学术研究至关重要。其最杰出的著作《解剖学操作》（又译《论解剖程序》）在十六世纪重新被发现后，再度激发了学界对解剖学及科学方法的兴趣。

临床前动物研究是医学领域诸多进展的核心基石。我们对人体及生物学的认知，绝大多数最初都源于动物研究。美国医学会 1989 年的一份出版物列举了动物研究催生的医学突破，包括艾滋病、麻醉、心血管疾病、糖尿病、肝炎及帕金森病等研究领域——这仅是其中部分例证。近期在经导管心脏瓣膜领域（参见第 36 章），各类动物模型在临床前研究中的运用至关重要，不仅优化了器械设计，更确保其在人体应用前的相对安全性。此外，兽医学领域几乎所有进步同样是通过动物研究实现的。

动物研究对于开发旨在改善心血管疾病患者生活质量的新疗法仍至关重要。具体而言，早期心脏设备原型测试通常利用心血管疾病动物模型和健康动物模型进行。更明确地说，任何侵入性医疗器械（III 类医疗器械）在人体试验前，美国食品药品监督管理局（FDA）要求必须从动物研究中获取充分数据，证明该设备能以预期且适宜的方式运行。随后关键要外推该设备应用于人体时的安全性，也就是说，该设备在人体中的表现将与其在测试动物模型中的功能相似。更具体地说，将动物试验数据外推至人体状况的前提是：所选测试动物模型需具备与人类（正常和/或病变状态）相似的解剖结构和生理功能。遗憾的是，关于人类心脏解剖结构与常见大型哺乳类动物模型的详细对比研究仍相对匮乏。

1、心脏在胸腔内的总体特征
大体而言，大型哺乳动物的心脏具有诸多相似性，但不同物种心脏在胸腔内的尺寸、形态和位置存在显著差异。通常，大型哺乳动物的心脏位于纵隔腹侧下部。与人类相比，大多数四足哺乳动物的心脏左向定位不如人类明显，且心脏长轴呈现更明显的腹侧倾斜（图 6.2）。此外，除以下特例外，多数四足哺乳动物的心脏往往呈细长形且具有尖突的心尖：(1)犬类心脏多呈卵圆形伴钝圆心尖；(2)绵羊心脏可能具有稍钝的心尖；(3)猪心脏具有向内侧延伸的钝圆心尖。相对而言，人类心脏通常呈梯形伴钝圆心尖。但正常犬、猪、绵羊及人类心脏的心尖均由左心室完全构成。

2、心包在胸腔的毗邻关系
所有大型哺乳动物的心脏均被心包包裹，心包形成了环绕心脏的心包腔。尽管心包与膈肌的附着程度因物种而异，但在所有哺乳动物中，心包均固定于心脏基部的大动脉，并附着于胸骨和膈肌。具体而言：人类和猪的心包通过宽阔坚实的韧带附着于膈肌中心腱膜；犬类仅通过膈心包韧带实现心包附着；而绵羊的心包尾部则通过强韧的胸骨心包韧带固定。

3、心包结构的差异性
尽管心包的基本结构相同，但物种间存在显著差异。例如，心包壁厚度随心脏尺寸增大而增加，人类却是此规律的显著例外——其心包厚度远超同等心脏尺寸的动物。具体而言，人类心脏心包厚度在 1 至 3.5 毫米间浮动，而多种动物心包平均厚度明显较薄（绵羊心脏 0.32±0.01 毫米；猪心脏 0.20±0.01 毫米；犬心脏 0.19±0.01 毫米）。心包液含量也存在差异：Holt 报告显示多数犬类心包液为 0.5-2.5 毫升（部分可达 15 毫升），而成人尸体心脏则为 20-60 毫升。在可见心脏实验室中，我们发现 70 到 80 公斤的猪的心包内液体量约为 7 到 8 毫升。 在选择合适的动物模型进行心包穿刺程序或心包内治疗时，必须考虑人类与各种动物模型之间心包厚度、心包液体量以及心包附着部位的显著差异。

4、心房差异
卵圆孔在房间隔的左心房侧有一个类似瓣膜的瓣膜，防止左心房收缩时血液回流至右心房 。出生时或出生后不久，卵圆孔会关闭，并在成人心脏的房间隔右心房侧留下一个小凹陷，称为卵圆窝 ；需要注意的是，卵圆孔在某些个体中可能保持开放状态，成人和家猪的卵圆孔开放率约为 10%至 30%。 与人类相比，狗和羊的心脏卵圆窝位置更靠后（尾侧），但在猪的心脏中，卵圆窝更深且位置更高 。
腔静脉开口进入心房的位置也有所不同 。具体而言，在大型哺乳动物模型中，下腔静脉和上腔静脉的开口几乎呈直角进入心房，而在人类中则几乎呈一线进入 。