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馬的心臟是不是供血很厲害所以才能支持長時間的奔跑?如果人類也達到這種程度的奔跑心臟會有怎樣的變化?


不知道哪位仁兄邀請的我,謝邀~馬的心臟與人的結構沒有什麼大的差異,關鍵在於大。我解剖的溫血馬的心臟大概都有足球大小。簡單一圖,供參考

所以其實人和馬的心臟結構基本是一樣的。等比例來的話,我想運動員的心臟應該和馬差不多。


反對 @章奇 的答案。

關於馬耐力差的問題,在知乎已經有過專業討論。

參見:古代一人雙馬是如何提高行軍能力的? 古代一人雙馬是如何提高行軍能力的? - 歷史

以下引自最高票 @pan seaeye答案

現代馬術的耐力賽成績,平均時速還不到30公里。

每次比賽還有很多馬匹不能完成,因為體檢發現繼續跑有健康危險,只能放棄比賽。

這就是世界頂尖好馬的水平。。。

以下是國際馬術聯合會FEI,今年耐力公開賽積分排名第一的馬,其歷次比賽成績。

注意:這匹天下第一的賽馬,成績很不穩定,而且多場比賽沒有完成!這只不過是 單日完成 80-120公里而已。。。

https://data.fei.org/Horse/Performance.aspx?p=95F9946EDC242EC80A29C6AF048E5E81

FEI認可的耐力比賽,最頂級是 單日160公里,一般會有很多馬匹中途退出無法完成 ,比如2014年法國的一場單日160公里耐力賽成績單 61匹參賽馬,只有29匹跑完, 第一名平均時速18.5公里

https://data.fei.org/Result/ResultList.aspx?p=FCB3FD62039359DA0F8F08A5BE07FEBB39D9E25E032B552FF5E05C3773731F99

必須說明的是,FEI比賽 以馬匹健康為第一考慮,比賽耗時短的馬,如果賽中,賽後體檢不過關,成績會被取消。

而且並非連續不停地跑,雖然比賽一天內完成,但是大約30-40公里就有半小時休息時間(不計入耗時),休息期間獸醫體檢,還有冰水降溫!!!

所以FEI的成績肯定不是把馬跑死的體能極限。

關於國際馬聯馬術耐力賽規則 (有能力的請看FEI官網英文,這個只作參考)

但另一方面,這些賽馬是受到極好照顧,專門育種的極品馬,古代戰爭沒有這種質量的駿馬。

我認為 古代戰馬無論如何跑不出平均時速25公里。(按百公里行程計算)…

騎兵每天的機動距離也就100公里以內,最多堅持五天。

千公里這個等級的機動,一般要花20天以上。

以耐力聞名的阿哈捷金馬,其長途行走的世界紀錄是 84天完成 4300 公里,平均每天大約51公里。 Akhal?Teke Endurance

這個記錄的可怕之處是 : 連續走84 天同時還有日均51公里

。。。。。。

詳情參見以上鏈接


其實人類的身體結構很適合進行長時間有氧運動,人比一般的哺乳動物的耐力跑能力都要優越,主要有以下幾個原因。

1、汗腺發達,比起狗之類的散熱悲劇,人發達的汗腺系統可以高效率的散熱,降低運動造成的體溫上升,同時身上毛髮稀疏,散熱效果更上一層樓。

2、食譜廣,比起一般食草動物來說,雜食能夠輕鬆高效的補充能量損失,比起低熱量的纖維素,直接攝入肉食消化效率更高。馬如果要長途奔跑要消耗大量的脂肪,限制了其長途奔襲的能力。

3、身體結構適合,人的身體結構適於耐力跑,在耐力跑速度下單位體重的耗氧量比馬要少,遠少與狗。在居住在南美的桑人能夠長途追捕大型食草動物,利用耐力的優勢進行捕獵。

綜上所述,人類的耐力跑能力在現存陸生哺乳動物中是相當高的,基本超過所有用四條腿跑步的動物,唯一比不過的就是同樣用兩條腿跑步的袋鼠…╮(╯▽╰)╭

==============================更新分割====================================

過了好久貌似看的人突然多了啊,,,,補充一點根據吧,其實這個問題在2011年的時候和別人爭論過,上面的是當時討論的結果,所以就沒啥出處,下面補充幾點(主要是當時翻閱的參考文獻):

1、耐力跑定義為在使用有氧代謝進行的長距離(大於5公里)奔跑,這個是根據2004年的一個研究提出的,主要是為了好比較,不是啥國際標準。

2、在1、的耐力跑標準下,人的耐力跑速度能達到2.3-6.5米/秒,一般經過系統訓練的運動員可以達到5米/秒,對比來說,65kg的狗能達到的速度大概是3.8米/秒,短時間內能達到7.8米/秒的速度,但是只能保持15分鐘 (Heglund and Taylor, 1988)

3、馬在10千米的距離上,可以以8.9米/秒得速度輕易超過人類;但是當時間超過10到15分鐘時,馬的持續奔跑速度急劇下降到5.8米/秒,若強行以更高的速度奔跑,馬的肌肉骨骼就會受到不可逆的損害。 (Minetti, 2003)。

4、樓下知友說的CEIS的160KM耐力跑是分段賽,每段賽程長度在20-40公里之間,可以單日或多日完成,三星級以上的比賽要求中停時間至少達到1分鐘/公里,具體可以參考FEI耐力賽的規則,這個有中文版的,不太會排版,甩個鏈接:

國際馬術聯合會關於馬匹利益的行為準則

800.1-800.4的部分講的比較詳細了,這樣的規則主要也是為了保持馬的健康。

主要參考文獻:

Heglund NC, Taylor CR (1988) Speed, stride frequency and energy cost per stride: How do they change with body size and gait? J Exp Biol 138: 301–318.

Bramble DM and Lieberman, DE (2004) Endurance running and the Evolution of Homo. Nature. 432: 345-352.

Lieberman, Daniel; Bramble, Dennis; Raichlen, David; Shea, John (October 2006). "Brains, Brawn, and the Evolution of Human Endurance Running Capabilities". Contributions from the Third Stony Brook Human Evolution Symposium and Workshop: 77–92.

(參考文獻有興趣的可以看看,當年我也沒看完。。。)


更新(2015-07-09)

我是臨床醫學心血管專業,回答這個問題純屬好奇,在此聲明,我的回答專對心臟方面探討,探討依據文獻有理有據。

馬的耐力到底好不好,很多人在評論中說馬的耐力不如人類,卻不給出任何依據。真是想說一句:You can you up, no can no bilibili

唯有@朱三每,自己回答了該問題,並給出一些依據。讓我覺得我的回答有一些問題。

以後有時間一定會認真查一下。

謝邀! 本人非獸醫專業, 賣死命也沒找到多少很有價值的文獻報告,周末去圖書館翻翻看有沒有收穫。就目前的收穫來嘗試回答一下。

首先,問題來了:馬真的能長時間奔跑?

拿馬拉松比賽作為一個簡單的標準。馬拉松賽全程約42公里,目前的世界記錄是鄧尼斯-基梅托以2小時2分57的成績創造新的男子馬拉松世界紀錄。如此時速約為21公里/小時。

而馬的速度約為45~50公里/小時(不同品種的馬,能力有差異的), 即便是馬界渣渣也能跑個20公里以上/小時。另外如果以中等的速度奔跑,可以持續10幾個小時停不下來!!!

如此看來人類在馬面前的確是戰五渣。。

那麼問題又來了=。=

馬為什麼能跑? 其實與其說能跑,不如說馬的運動耐力強!而運動耐力的評判標準主要有哪些呢?

1.心臟、心功能及其心功能儲備

我們知道機體所需要的養分和氧氣主要依靠心臟泵出的血液運輸提供。如果心臟能夠一口氣泵出很多血或者泵血頻率加快的話,那這個個體的運動能力就大大滴提高!

準確的說,前者叫每搏輸出量,後者叫心率。就拿運動員來說,運動員的心率大概在50次左右,而一般的上班蟻族們的心率大概在70次。這種差距的原因就是,人家心臟一分鐘泵50次血就夠全身用了,而你個渣渣需要70多次!!

合併起來說心輸出量CO=每搏輸出量*心率,心輸出量就是一分鐘心臟所射出的血液量。正常成年男紙CO約為4500-6000ml/min。

那麼問題又來了,我一分鐘射5升,那個大胖子也射5升,我比他跑的快和久,Why?

引入新概念——心臟指數CI=CO/體表面積(由於搜了半天馬的體表面積搜不到,於是再次用體重代用)那麼重點來了!一個正常男人CO約4500-6000,體重約為70KG,CI≈64-85ml/kg/min,一匹成年馬400-500kg,CO=32-40L/min,心臟指數≈72.2-99ml/kg/min!!

如此看來,單從心臟功能來看,馬似乎並沒有比人類強多少,但是實際上馬比人類強悍的一個關鍵點是馬具有強大的心臟儲備功能!!

舉個栗子,我被一個猥瑣的心臟衰竭的老頭請去喝茶,我們一分鐘都射5升,不要問我為什麼一個猥瑣的老頭要請我喝茶,反正突然不知怎麼的老頭要來強暴我,我撒腿就跑,跑起來以後運動增加,需要氧氣增加,我一分鐘小宇宙爆發心臟泵了7升的血!而那個老頭,心臟衰竭,每分鐘還是泵5升血!

懂了吧!儲備功能就是在人運動後,心臟能有多大的增強空間!這也就是為什麼當你運動時候,心率快的時候甚至可以到達100次!而心力衰竭的人,他在休息狀態下就已經是動用了儲備能力了,當他需要更多的時候,心臟已經無能為力了。

說了這麼多廢話,看一下結果:人的儲備能力可以增加2-3倍,而馬比一般狀態時,CO可以增加到休息時候的8倍!!!

這時候你若問我人類要是儲備能力可以增加8倍會是什麼樣的,一張圖形容:

路飛的二檔相當於提高泵能力,懂我的請贊我=。=.

那麼如果人要是硬要想達到馬的那種儲備提升八倍的能力,會怎麼樣?

答案是不可能,要麼死,要麼在死的路上。或許你能想到,既然CO=每搏輸出量*心率,那麼提高心率不就可以更多的增加CO了嗎?!研究表明,當心率超過150次/min時候,CO就已經開始下降了。原因在於,心臟的泵出去的血是依靠心臟先抽吸靜脈迴流來的血,專業術語叫做收縮期和舒張期!心率在一定範圍內升高可以增加CO,但是當心率過快時候,心臟從靜脈抽吸的時間過短,因此抽吸的血液量也不足,泵出去速度雖然快了,但是每次泵出去的量卻不足了。不信可以just do it~

除了心臟,我想還有兩個重要的因素!!

2、肺、肺活量及肺功能,我相信馬的肺活量必然強於人類,等周末去圖書館好好查查資料。

3、紅細胞載氧能力,同上。

今晚就先寫到這,我滾去寫論文了=。=


南北戰爭時期不就有步兵等騎兵的情況。。長途奔襲,騎兵根本追不上步兵。。騎兵只是短距離速度能遠遠超越步兵。


首先糾正一點:其實人類比馬更擅長奔跑

但這不是現代人類了。人類能把馬跑死的時間大概在十萬年以前,雖然那時候的人類與現在已經沒有太大的區別了,但當時的他們還沒有開始知識積累,腦子裡還是空空的,雖然不比現代人笨,但沒有啟蒙教育開發大腦以及海量的知識填充。當時的人類想要存活,還得靠身體。

那時候的人類只能製造簡單的石器,弓箭的威力遠不足以在獵物的警覺距離之外擊殺它們,標槍的射程就更不必說,所以,當時的人類要捕獵,就只能靠奔跑。

根據考古學家給出的信息,人類捕獵最慣用的方式是,跟在獵物身後追趕奔跑,直至將獵物活活累死

這裡就引申出第二條誤區:對奔跑能力影響最大的臟器不是心臟,而是肺

在奔跑中,兩足奔跑除了起步略慢於四足奔跑之外,其餘方面幾乎佔盡優勢。在長跑中更是在節省體力方面甩了四足奔跑幾條街。兩足奔跑本身就比四足奔跑節省體力了,在這一前提下,人類的肺活量在身體比例上還不輸給大多數擅長奔跑的動物。這就導致人類在追逐獵物的長途奔跑中,還能遊刃有餘地隨意加速減速,或是揮舞手裡的武器。

最後是用於奔跑的能量。說起來你可能不信,同等體重的人和豬對比的話,人體的脂肪比例含量其實是要高於豬的。這正是人類基因遺留下來的「奔跑過的痕迹」

在長途奔跑中,人類會通過分解體內囤積的脂肪的方式持續地為肌肉供能。

以上種種因素綜合在一起,讓我們遠古的祖先,在平原上追逐獵物,通過吶喊將其不停驅趕,用手裡的粗陋石器防止獵物的反撲,最終在食物鏈中佔據了一個上層的位置。

回到問題本身。心臟。人要是想要跑得更快,需要的是更大的供氧量,在供氧量沒有突破性提高之前,目前人類的心臟是足夠負荷起奔跑需求的。馬的心臟比人類大是因為馬的體型本身就大於人類。並且四足奔跑的動物更傾向於成為短跑健將,短距離爆發才是四足動物擅長的,所以相對的,馬對心臟的需求也更大。


看到這個因果關係。我想到了一個例子。

我問女友,說。你有沒有發現,車越多的地方走的越慢。車越少的地方走的越快。然後她萌萌噠的說,是的呢!

我就問她為什麼是這樣。她很理所當然的說因為車很慢啊。所以就多了啊。

我就想那為什麼不是因為車多才導致的車慢的呢?


馬的長跑能力較人而言,差遠了。人的身體結構和心臟是非常適合做長跑的。就長跑能力而言,人類是當之無愧的第一。實際上,我們的祖先就是靠長跑能力長時間追擊獵物,直到獵物力竭然後將其殺掉吃肉。


非專業相關。

先列幾個數據:

FEI CEI3* 160km耐力賽的最好記錄沒有找到,在FEI官網上找了最近一次6月7號的比賽 (1),第一名是由美國的Jeremy REYNOLDS和馬匹IBN FIDDIN創下的13:05:05 (2)

人類160km超級馬拉松室外男性最好記錄是由德國人Yiannis KOUROS在1984年創下的11:46:37 (3)

考慮到FEI的耐力賽里馬上還有個人,而且這不是歷史最好記錄,好像並不是很能說明馬在長距離的耐力比人類有多麼優秀。

(1)https://data.fei.org/Calendar/EventDetail.aspx?p=5533120B0BD0603ECC4F5B090FDEA1B7

(2)https://data.fei.org/Result/ResultList.aspx?p=122CA1E373193B63EB6B5D1D39B7A0F89DDA9A93BA6DF2FEE73E50AD2898B754EEF2062CB18BC831217A9A6A34A583C4

(3)http://www.iau-ultramarathon.org/images/file/March_2012_World_Best_Performances.pdf


以小時計算的奔跑,馬完爆人類,以天為單位,人完爆馬


其實我想說……人比大多數人認為的強得多……

短、中、長跑,人都比馬快……

有的人以為只有長跑人才能超過馬。可事實是,即使是400米短跑,優秀的運動員也可以把沒有載人的馬落下一截……


實際上,就長跑能力而言,人是遠勝過馬的。


記得有個紀錄片(具體哪個記不清了,有興趣的可以搜),經過長期訓練的人可以在長跑上贏馬。關鍵因素不在供血和體力,在散熱。馬連續跑,體溫上升很危險,會內出血而死。人是熱帶非洲起源的,基本沒毛髮,皮膚薄,汗腺發達,脂肪少,散熱能力基本無敵的。


長時間奔跑不是人類更擅長嗎?


變成人馬?


就變成了奔馬律


專業課似乎沒研究這麼深,,但是直覺馬的機體結構是更適合奔跑的,長長的韌帶,結實的肌肉啥的。有些人也許適合長時間耐力跑,但是速度估計是跟不上馬奔跑的速度,距離也不一定更長。

馬的心臟比人的大一些,這是無可置疑的。所以在供血上,顯然也更有優勢。

我覺得,如果人需要經常奔跑的馬的速度和奔跑距離,可能身體結構是會發生變化的,尤其會向非洲人的身材靠近一些,內部構造,如心臟等可能也更強大一些。


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