本书是关于心脏和与之相连的血液循环系统的故事，作者讲了各种动物的心脏，大的小的，温血的冷血的，还有一些并不那么像心脏的心脏；之后，是历史上关于心脏的一些重要结构、体液、科学发现，当然历史上肯定也有谬误和混乱。人类试图理解心脏和循环系统功能的历史很长，最开始认为心脏不仅是一个维生器官，还是情绪的中心和灵魂的居所，但直到最近，还一直错漏百出，所以本书讲述的心血管系统研究历史中也有许多离奇的故事和诡异的治疗方法。之后，我们可以了解今天的动物们如何拯救人类的生命，又如何帮助我们解开关于心脏健康和心脏疾病的难题。
引言中，作者让我们初步了解蓝鲸这种动物，蓝鲸是人们目前已知的、在地球上存在过的体型最大的动物，蓝鲸可以长到30.48多米长，重达163吨，相当于20头雄性非洲象或者1600个中等身材成年人。蓝鲸的心脏像一个181千克的饺子，且当被与主血管切断后就会像气球一样收缩。
第一部分，疯狂的心脏。
一、大家伙的小心脏。蓝鲸的心脏大概是高度106.68厘米，宽度是96.52厘米。两个心房、两个心室，其间的瓣膜叫房室瓣。而人体内的房室瓣面积大约4.8平方厘米，差不多相当于一块小石子。人的右侧房室瓣有三片翅膀状的瓣叶，因此也常被称为三尖瓣。心脏中还长有十几根坚韧的纤维，即腱索，很像一根根琴弦。“心弦”主要是由一类结构蛋白——胶原蛋白构成，可以防止瓣叶在心室收缩时向心房方向开放，有效隔开了心房和心室。血液流过房室瓣，充满左、右心室后，通过半月瓣。
在人体医学中，心脏瓣膜脱垂指的是一个或多个房室瓣瓣叶向心房侧膨出。心脏瓣膜脱垂可由既往心脏病、细菌性心内膜炎或风湿热导致。在严重情况下，心脏瓣膜脱垂会导致心律失常、眩晕、疲劳、气短。
多数哺乳动物的心脏都是锥形的，在心尖部会归于一个点；但心尖分叉是须鲸科动物的一个特征。这类动物的另一个特征，就是心脏比大多数哺乳动物的心脏更扁平、更宽大，其心肌纤维直直地从心底部排列向心尖部，没有一点儿螺旋。但典型的陆生哺乳动物的心脏都是螺旋形的结构。
蓝鲸的心脏也不像其他大多数哺乳动物的心脏那么大，其质量只占到了其体重的0.3%。
二、循环系统进化史。
心脏是一个中空的、由肌肉构成的器官，从全身收集循环的体液，然后有节律地把收集来的体液泵出，使其流回全身。所以，心脏本身、循环的体液以及体液流动所经过的管道共同构成了循环系统。
科学家认为最早的后生生物（多细胞生物）出现于距今7.7亿~8.5亿年前。进化到距今6亿年前的时候，一类新的后生动物出现了。过去的后生动物身体呈辐射状（环形），胚胎有两个胚层，而它们的这类新同胞身体可分出结构相同的左、右侧，胚胎中还多了一个胚层。外胚层发展为皮肤、神经组织、口、肛门等结构，内胚层发展为消化和呼吸系统的内壁。新进化出的被称为中胚层。中胚层体型更大，最终将会发展成肌肉、结缔组织（如软骨、脂肪、骨骼）等结构，以及一个至关重要的组织集合体——心脏。
科学家还认为，在某些古生物体内，含有原始收缩蛋白质的细胞可能逐渐聚集，形成了管状结构，进而演变成了原始的循环系统。于是，原始的生物就开始以相对更快的速度进一步进化出大量新的分支，如环节动物、软体动物；一段时间以后，脊索动物出现。
呼吸系统和循环系统的进化相辅相成，后者让血液得以在生物全身运动。“双系统共存”的最早证据可以追溯到约5.2亿年前一种名叫延长抚仙湖虫的节肢动物身上。
血液在动脉、静脉、毛细血管三类管道中流动，其功能是将养分、气体和代谢废物运进或运出生物体内的每个细胞，且这种功能让物质的运输在远离生物体表的地方也能进行。氧气扩散进入肺泡，进入肺泡毛细血管，流入更大的血管，紧接着进入左心房，最终随着左心室的收缩被运输至全身。与此同时，二氧化碳则反向而行，排至外界环境。
随着生物体变得越来越多样化，结构越来越复杂，它们的循环系统也跟着进化了。生物体内出现了一个“泵”，驱动富含氧气和养分的体液流遍全身，然后等其中的氧气和养分耗尽后将其回收，再进行下一轮循环。
三，鲎的心脏
美洲鲎是鲎科现生的四个物种之一。鲎卵是一种美食，但其中有剧毒的河豚毒素，它可以突破人体的一种保护机制，即血脑屏障，光这一点就足以取人性命。
鲎是节肢动物。节肢动物的共同特点是拥有分节的外骨骼，以及开管循环系统。蓝鲸、人类和其他哺乳动物，以及鱼类、两栖动物、爬行动物还有鸟类，都拥有闭管循环系统。闭管循环系统和开管循环系统之间有巨大的区别。闭环系统，即不管通过什么器官吸入氧气，闭管循环系统都有一个共同点，那就是血液永远在其中进行封闭循环。
开管循环系统，其体液（被称为血淋巴）虽也通过动脉离开心脏，却不流入毛细血管血淋巴从血管中流出，积存在体腔当中，被称为血腔。在血腔里，血淋巴浸泡着器官、组织和细胞，通过扩散作用提供营养，同时接收代谢废物。一些动物也会利用开管循环系统进行氧气和二氧化碳的交换。
鲎是“蓝血贵族”，血液中含有血蓝蛋白。这是一种内含铜元素的蛋白质，平时溶解在血淋巴中，在遇到氧气时可以与氧气结合。贝类、龙虾、狼蛛也是。与血蓝蛋白不同，血红蛋白更有能力提供足够的氧气。而动物体型越大，需要的氧气越多。
鲎几乎一生都生活在充满细菌和病原体的泥浆中，所以进化出了自己独特的免疫细胞，且它的免疫细胞拯救了无数人的生命。鲎血液中有一种变形细胞，变形细胞能进化出形成血栓的能力，能够屏退外来入侵者，把病原体困在黏液里，阻止其散播疾病；也能在严重外伤时存活。
如今，我们明白了变形细胞发挥作用靠的是鉴别病原体内的有毒化学物质——内毒素。科学家莱文切开了鲎的变形细胞，收集凝血物质，即鲎变形细胞溶解物（LAL）。LAL不仅能用来检测药品和疫苗中的内毒素，甚至还能用来检测注射器、导管等医疗器具。
鲎、甲壳动物和一些环节动物都有神经源性心脏，和人类等脊椎动物的肌源性心脏区别巨大。神经源性心脏起搏点。只要斩断神经源性心脏与控制它的神经节之间的连接，心脏就立刻停止搏动。
虽然我们的肌源性心脏能够自发搏动，但仍有一组神经控制着跳动速率和收缩强度，即迷走神经和心加速神经，迷走神经减缓心率。它们都是自主神经系统的一部分，这个神经系统控制着大量不需要主观意志参与的生理活动。
四、平衡重力和氧气的艺术
昆虫没有心脏，它们不用循环系统携带氧气和二氧化碳， 它们通过被称为气门的小孔吸入富含氧气的空气，然后让空气经由一连串越来越细的管道（气管和微气管），最终抵达身体组织。
每只昆虫都有一条背血管，沿着身体中线纵跨全身，上面开有心门。血淋巴从心门流入，在肌肉组成的血管壁收缩时排出。内部压力还可以帮助昆虫维持身体形状，辅助运动、繁殖、蜕皮和孵化等行为。循环系统将其中储存的能量带到器官，在昆虫进行飞行等耗能行为时，满足器官的代谢需求。
蚯蚓或其它环节动物门的动物没有心脏。它们有5条能够搏动的血管，被称为动脉弓、假心脏或者围食道血管。它们通过薄而潮湿的皮肤直接与外界进行气体交换，即皮肤呼吸。充满氧气的血液向下推，使其流入腹血管，进而分散进入毛细血管，流向全身的器官。
枪乌贼、章鱼等头足纲的动物的心脏是“三胞胎”。前两颗被称为鳃心，接收从全身流回的缺少氧气的血液。血液重新充满氧气后离开鳃心，进入第三颗，即体心脏——把血液泵至全身。
每种生物的循环系统在功能上都是平等的，且所有的器官系统都是不完美的。比如开管循环系统里的“泵”进化到现在依然力量不够，不能让血液克服重力，抬升到足够的高度。
长颈鹿是现生的、最高的哺乳动物，雄性能长到5.5米。为了将血液推进脑袋，其心脏能产生整个哺乳动物家族中最高的血压，可达280/180毫米汞柱左右。它的心脏有七个瓣膜，在它低头时，能防止流走的血液落回大脑中。它静脉壁中的肌肉比大多数哺乳动物多，其腿脚也长出厚厚的紧绷皮肤，可以通过降低肢体血管中的血流量来预防高血压带来的水肿。
五、脊椎动物的双循环与四腔室心脏
“原索动物”不是一个正式的动物分类，常用来指代虽然还没长出真正的脊椎，却最接近脊椎动物的几类动物。原索动物全部水生，包括形似蝌蚪的文昌鱼，还有“橡胶小桶”海鞘等。海鞘的幼体很可能会帮我们还原出脊椎动物祖先的模样，最迷人的地方还数它们的心脏。海鞘的管状心脏很可能是所有脊椎动物心脏的“祖先”，它也有一套电传导系统，和脊椎动物的心脏一样，自主发生有节律的跳动。
在所有的脊椎动物中，鱼类的心脏和无脊椎动物的心脏最接近。鱼类的心脏只有一个心房和一个心室，它们的循环系统只有一条循环路径，不像其他脊椎动物一样拥有心和肺两条相对独立的循环路径。血液在进出心脏的时候也会经过另外两个隔室结构。四个腔室几乎排列在一条直线上。
鱼的动脉壁很有弹性，因此它挺过了进化的选择，在哺乳动物的心脏中依然存在。人类最粗的几根动脉也因此被称为弹性动脉。动脉硬化就是有弹性的大动脉发生硬化、失去弹性，心脏就必须加倍努力地工作才能将血液运输至全身，导致严重的心脏疾病。
动物由水生向陆生的转变最终让两栖动物长出了具有三个腔室的心脏（两个心房、一个心室）。鳄鱼、鸟类和哺乳动物的心脏拥有四个腔室，上与下之间有瓣膜，左与右之间有间隔，是两套循环通路的共同源头。
六、心脏病、恒温与冬眠。
冬眠在本质上是动物循环系统应对环境变化的一种策略，循环系统运输氧气和养分很消耗能量，在冬天必须减缓运行，才能适应这段漫长、严寒、找不到食物的时间。
对人类来说，在低温下高强度劳动会引起心脏问题之外。如果环境太冷，超过了人体维持体温的能力限度，身体就会出问题。低温症发作，循环系统、神经系统等器官系统开始衰竭，许多危险症状开始出现，如协调性下降、认知能力减退、反应变慢等。
下丘脑是自主神经系统的指挥中心，控制大部分不需要主观意识参与的生理活动。这类生理活动就包括维持体内环境的稳定，包括体温的恒定。一旦探测到低温，下丘脑就减少手指、脚趾等外周身体结构的血供，以及皮肤的血供，还会强制肌肉进行多次收缩以产生热量，也就是颤抖。
动物维持体内温度恒定的能力叫作内温性，拥有内温性的动物叫作恒温动物，如哺乳动物、鸟类等。变温动物就是冷血动物，它们需要用外来的能量保持体温，让体内的组织和器官正常工作。
鳄冰鱼科的鱼类是目前人们已知的唯一一类成年个体体内不含血红蛋白的脊椎动物，其血液几乎无色透明，含有一系列特殊的抗冻蛋白，让它们能在低温下生存。抗冻蛋白能抑制组织（包括血液）和中空结构（心脏、血管）中冰晶的形成。林蛙则用葡萄糖作为抗冻剂。
七、赠你一颗动物的心。
从用狒狒的心脏为先天性左心发育不良综合征的婴儿菲伊移植开始讲起，心脏移植得到了发展。除了人对人的同种心脏移植和免受排异的异种移植手术，患者还可以选择对心脏进行三次分期改造手术来进行治疗。
第二部分、我们知道的，和我们以为我们知道的。
八、古代和中世纪对循环系统的认识。
古埃及人认为心脏记录着死者一生的善恶。埃及关于心脏的古籍对有些心脏疾病有了颇为深入的认识，其循环系统的观点也被其他文化接纳。
希波克拉底被人称作医学之父，他深受埃及医学思想的影响，强调清洁环境和健康饮食等概念，还认为人体内有动脉系统，内部充满空气。古希腊另一位医学家阿尔克迈翁最早提出大脑才是人体最重要的器官。但在之后好几个世纪里，“心本位”理论才是主流。
“心本位主义者”中最著名的一位就是亚里士多德。他认为心脏是人体最重要的器官，是智力、情绪和灵魂的居所。之后500年，盖伦出生在爱琴海岸，他信奉亚里士多德的思想，相信灵魂的存在和灵魂与器官的紧密联系。
盖伦将心脏描述为一个带有阀门的泵，彻底证明了古埃及和古希腊医生的错误，表明了动脉不是呼吸系统的一部分。但他也留下了许多错误，比如他认为动脉血和静脉血是完全不同的物质，流经不同的器官，直接把人们对循环系统的理解引向了歧途，误导长达数个世纪。他还对四体液说深信不疑。中世纪前期，基督教翻译家使其著作越来越迎合教会口味。
盖伦的放血疗法，影响深远。直到20世纪初抗生素流行后，用来放血的“水蛭疗法”才逐渐淡出了人们视线。
叙利亚的伊本·纳菲斯是史上第一个发现心脏左右两侧连接通路的人，400年后，其观察结果才终于被验证，但未在西方医学界引起反响。
哈维是第一位指出人体就像机械、每个器官都有一种或多种独特功能的西方科学家。他发现循环系统的工作遵循物理规律，血液的流动是心脏搏动的结果，当时这一发现极具争议。
1543年，维萨里发表了代表作《人体的构造》，强调直接观察是学习人体解剖学的重要方法，并质疑盖伦，最大的贡献是将心脏看成全身血液循环的“泵”。
九、从早期输血、输奶到静脉注射。
15世纪，人们普遍相信饮用人类鲜血有治病的功效，甚至教皇都会喝下用孩童的血制成的药剂。1614年，德国的安德烈亚斯·利巴菲乌斯是第一个指出输血能成为治病方法的人。成功且安全的输血技术直到20世纪时出现，此前，医生们尝试过把各种物质注入患者的血管。
首先是输酒，然后是输其它动物的血液，之后是牛奶。输牛奶的原因是医生错误地认为白细胞是变形过程中的红细胞。
新世纪来临之时，人们将生理盐水应用到了静脉注射当中，首次应用出现在1832年霍乱暴发。后来西德尼·林格在生理盐水中加入了钾，改进了生理盐水的功效。
1901年，奥地利的卡尔·兰德斯坦纳发现了A、B、O三种血型，彻底改变了输血的基本规范。如今，人们解决了有关凝血和供血者血液储存的相关问题，也发现了Rh血型系统和Rh因子。
十、接吻虫的叮咬和心绞痛。
探讨伟大的达尔文的死因。达尔文病了很多年，死因尚有争议。他始终忍受着慢性焦虑和身体上的病痛，尤其是心脏病。在阐述了如今医学界对于心绞痛的病因分析以后，作者给我们讲了硝酸甘油的故事和效用。
1959年，以色列的扫罗·阿德勒指出达尔文的疾病并非源于心理，而是源于几十年前的千里之外。他认为恰加斯病才是导致达尔文患许多慢性病，乃至最后死亡的元凶，因为达尔文说过在1835年去阿根廷时，被骚扰锥蝽攻击过。锥蝽俗称接吻虫，是一种吸血的昆虫，携带许多寄生虫，尤其是克氏锥虫。
最新的结论是，感染过克氏锥虫的慢性患者的血液内虽检测不到虫体，但寄生虫依然潜藏在心肌组织当中。对这些慢性患者来说，心肌的损伤是其主要死因。今天，我们将这种寄生虫病称为美洲锥虫病（也叫恰加斯病），只有在患者病逝后进行检测才能检出虫体。
也许，克氏锥虫感染达尔文后，首先入侵循环系统，然后在胃、小肠、胆囊中扎寨，引发胃肠道的各种不适，其症状达尔文都有。最后，慢性心力衰竭出现了，夺去了他的生命。
第三部分，由简陋到美好。
十一、倾听心声。
“痨病”有“消耗”之意，病人因病由内而外地呈现出缓慢积劳瘦削的特征，另一特征就是肺部和淋巴结出现结核结节。1839年，德国的舍恩莱因首次将这种病命名为“结核病”。由结核病造成的心脏炎症叫作结核性心内膜炎，它非常危险，即使是今天。
当时的两种常用的诊断方式都需要医生聆听患者体内的声音，即听诊。第一种诊断方式是叩诊法，第二种是直接听诊法，即把耳朵直接贴在患者胸腔上听心肺音。
拉埃奈克从一种广为人知的声学现象中发现诀窍：把耳朵贴在木棍的一端，木棍另一端的针头刮擦声就能听得极为清楚。他就此发明了听诊器。听诊器让医生们多了一个诊断依据，能够和一个一般性“正常”标准比对的。听诊器发明以来经历无数翻新和改动，但基本原理一直没变。
十二、心脏手术：大自然设定的天花板。
听诊器被发明之后一百年，另一项新技术成了心脏起搏器植入、心脏瓣膜置换等手术的必备工具，让医生得以疏通被堵塞的冠状动脉，或给心脏直接输送药物，规避了打开病人胸腔或者盲目地一针刺入心脏的危险和损害。
这就是维尔纳·福斯曼发明的心脏导管介入术，但其发明的过程和之后被认可的过程都十分曲折。1956年，他收获了诺贝尔生理学或医学奖作为补偿。时间证明，这项技术具有革命性的意义。
今天，医生给病人施行导管介入手术，通过双臂、腹股沟或颈部的动脉或静脉送入导管，让导管抵达心脏或为心脏供血的4根冠状动脉。
十三、灵魂究竟居于何处。关于心本位与脑本位。
从英国医生托马斯·威利斯发表研究开始，“脑本位”理论逐渐抬头。威利斯是神经生理学的开拓者，建立了人们对大脑的认识。通过无数次解剖，他掌握了大脑的结构以及大脑错综复杂的供血网络，尤其是位于脑底下方、由多条动脉交汇形成的大脑动脉环（又称威利斯环）。虽然有一些错误，他还是跳出了传统的“心本位”理论，将大脑引入了医学课程。
17世纪70年代，在西方，大脑开始取代心脏的地位，被视为思想、灵魂、智慧、意识和情绪的起源。
十四、心碎了怎么办？
近年来针对某种冠状动脉疾病的研究发现，心脏和精神还是有联系的，但不是古代医学或者替代医学认为的那种联系。悲伤等情绪会导致心脏出现生理性病变，心脏受到损伤也可以诱发情绪障碍。
有压力时，肾上腺素、皮质醇等激素一起分泌可以让身体有效应对真实世界的威胁。当一个人长时间处于悲伤或抑郁这种压力之下时，这些激素不断地在体内循环，反复刺激心脏和血管，让血管内皮发生损。受损的细胞释放组胺、缓激肽、细胞因子等化学物质，血管壁变得更加多孔，血浆渗出血管，流到周围的组织里，释放进血液的化学物质也会发生变化，比如低密度脂蛋白的氧化。长时间炎症刺激能让血管壁开裂，继而形成血栓。
除了关系的稳定和情绪的及时调整，对心脏健康最有益的生活方式是“过犹不及”。
十五、修复一颗心。
人类用医学作为武器，挑战自然，比如冠脉搭桥术、心脏移植和人工心脏。
同时，大自然也给我们提供了治疗心脏疾病的新方法，这些方法源于动物。动物界有许多值得关注的适应性进化，之一就是某些物种有修复受损心脏的能力，比如斑马鱼。斑马鱼在心脏被切掉一部分后，先在伤口处形成血栓阻止大出血，然后30~60天内，血栓会逐渐被功能完备的肌肉细胞取代。
缅甸蟒是另一种能帮助科学家研究人类动物。蟒蛇全身每个器官都会以极快的速度变大，体积和质量都会增加。它内脏变大不仅是因为体液的聚集，器官的实质也增大了。这种现象通常发生在蟒蛇进食后的24个小时内。如果能搞清楚蟒蛇的心脏如何快速增大，就能为人类预防或治疗心脏病提供思路。研究人员发现，激发蟒蛇心脏发生明显肥大的物质是它们血液中的脂肪，或者说是其食物中自带的三种脂肪酸，分别为肉豆蔻酸、棕榈酸和棕榈油酸，而且实验表明，目前并没有证据显示联用三种脂肪酸会引发任何疾病反应。
最后，培养一颗心。
人们希望能够通过利用干细胞再生的方法绕开器官移植，直接培养出人类器官。比如以胶原蛋白为主要成分的细胞外基质可以被当成“脚手架”用来搭建细胞，制作出具有三维结构和生理功能的组织；比如把菠菜叶的细胞处理掉，只留下叶脉来搭建脉管系统等。
总之，关于心脏的疯狂，我们了解的很多，未知的也很多。
愿科学早日为我们解答疑问，解除病痛。
愿你我都有一个健康又持久的生命之泵。