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血液循环的秘密

科普中国 2016-04-19

  今天,血液循环已经成为连小学生都知道的常识,但跟很多科学知识一样,如今看来通俗易懂的学问经过了众多科学家们漫长的求索和残酷的斗争才得到。比如哥白尼的日心说,震动了当时的宗教权威,布鲁诺更因此被施以惨无人道的火刑。无独有偶,在血液循环发现史上也有过惊人相似的一幕。

  关于血液循环最早的记载出现在我国2000多年前一部著名的医学名著《黄帝内经》之中,该书提出了“心主身之心脉”、“诸血皆属于心”的心说。其中“素问说”提到,血管储藏血液,血液在血管流行,由于心脏的冲击,血液无休止地呈环形流动。

   

  盖仑肖像图 

  到了公元2世纪,古罗马医学家盖仑通过解剖动物的实验提出了血液运动理论。盖仑认为,把心脏分为两半的中隔上,有肉眼看不见的空隙可供血液流过,从右心脏到左心脏,再流经肺部;血液在血管中缓慢地来回流动,循环往复。人们把盖仑这种血液理论奉为真理,尤其是盖伦的“血液精气说”更是得到宗教的大力支持。这之后许多年过去,西班牙医生塞尔维特通过解剖发现,血液从右心室流入肺部,经空气净化后,从肺流入左心室,推翻了盖仑的“心脏中隔有筛孔”的论点。他的这一发现发表在1553年秘密出版的《基督教的复兴》书中,尽管是秘密出版,仍被当时无孔不入的宗教发现。由于塞尔维特的发现触犯了当时被教会奉为圭臬的盖仑学说,他被以“异教徒”的罪行于1553年10月在日内瓦被活活烧死。事实上,塞尔维特的发现已经非常接近血液循环,或者说部分接近了血液循环。

  现代医学对血液循环的定义是:由体循环和肺循环两条途径构成的双循环。而塞尔维特所发现的正是肺循环。

  塞尔维特去世之后不久,另外一个对血液循环做出了决定性贡献的人诞生了,这个人就是哈维。提到哈维,很多球迷都会联想到原巴萨队的队长,很少有人知道这位发现血液循环的哈维。殊不知,后者跟我们的生命生活息息相关。

   

  哈维肖像 

  哈维全名为威廉·哈维,1578年4月1日出生于英国肯特郡福克斯通镇,家里排行老大。哈维的父亲是一名富有的地主,这使得他获得了良好而前沿的教育。但是在求学过程中,哈维却得了一场大病,被迫休学。在当时,许多医生都信奉放血疗法,并且认为对所有疾病的治疗都大有裨益。悲催的哈维就在这些医生的建议和治疗下被频繁地放血。这是哈维第一次对血液循环发生兴趣和产生疑问,他在想,血液为什么会源源不断地奔流而出呢?因为这次重病,痊愈之后的哈维选择了一条学医之路。哈维的幸运在于,他遇见了一位好老师。哈维离开英国,来到以解剖学闻名的意大利帕多瓦大学医学院,在当时名声显赫的解剖学专家法布里奇的指导下开始学习。1602 年,哈维获得了医学博士学位。后来成为查理一世的御用医生。这个华丽的名头,后来还救了他一命。

  受到法布里奇的影响,哈维对动物解剖非常着迷,有记载称他这一生解剖的动物种类有四十多种,也有称为八十多种。其中包括蠕虫、鱼类,也有青蛙、蛇等冷血动物,有鸡、鸭、鸽等飞禽,还有老鼠、羊、狗和猴子等哺乳动物。通过对不同种类动物的解剖,哈维进一步确定血液循环的普遍性。

  法布里奇发现了静脉瓣,但他却认为瓣膜的功能是阻碍血液的过快流动,以使组织有时间吸收必要的养料,从而忽略了瓣膜的真正功能。青出于蓝而胜于蓝,他的学生哈维敏锐地捕捉到了瓣膜的存在的意义。

  哈维找来一个纤瘦的年轻人,因为瘦,年轻人胳膊上的血管非常明显。哈维用绑扎人体上臂血管的方法计算血流量。他发现,当丝带扎紧人的上臂时,丝带下方的静脉肢鼓起来,动脉变平;在丝带另一方,动脉膨鼓起来,静脉变平。这表明,动脉和静脉中血液流动的方向相反:一个从心脏流向肢端,一个从肢端流回心脏。哈维对动物搏动着的心脏进行观察后发现,心脏的左右两部分并不是同时收缩的,左右心房和左右心室的房室口的瓣膜是单向阀,静脉中的静脉瓣也是单向阀。很明显,血液从心脏里被推送出来后,沿着动脉流到全身,又循着静脉回到心脏,瓣膜的真正作用是防止血液倒流,而并非他的老师法布里奇所说的作用。

   

  哈维用人体小臂做绑扎实验 

  哈维预言,在动脉和静脉末端必定有一种微小的通道把两者联结起来。在1616年4月中,哈维在骑士街圣保罗教堂附近的学堂中讲学,第一次提出了关于血液循环的理论。1628年出版了《心血运动论》,系统地阐述了他的理论。《心血运动论》同维萨里的《人体的构造》一样,也遭到了当时学术界、医学界、宗教界权威人士的攻击,但由于哈维当时是英国国王查理一世的御医,才使得他逃过一劫,免于遭受塞尔维特的悲惨经历。1661年,关于血管之间勾连的谜底由意大利科学家马尔比基揭开了。他用显微镜观察到青蛙肺部动、静脉之间的毛细血管,正是这些微细血管把动脉和静脉连接成一个密封管道,使血液在其中循环不息,从而完全证明了哈维的正确推断。

   

  人体血液循环图表 

  19 世纪,英国著名外科学家和病理学家约翰·西蒙,在评价哈维的《动物心脏和血液运动的解剖研究》这部著作时,对血液循环的重大意义作了形象的概括。他说:“血液循环的知识在医疗实践中的地位,就像罗盘在航海中的地位一样,没有它,医生就会处于迷茫恍惚之中,无所依据。血液循环的发现,是生理学上至今还无可比拟的、最重要的发现,一定会为以后各个世纪人类的利益结出硕果。”

责任编辑:ttyy88121

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