軀體的智慧 · 第十四章 軀體結構與機能的安全界限

I 1907年，麥爾策(Meltzer)在一篇重要的、富有啟發性的論文中提出了他為闡明一個問題所收集的一批事實而引起了人們的注意，這個問題是：究竟我們的軀體是建造在一個有寬綽餘地的、還是卡緊了的設計方案之上?他指出，當一個工程師估計一個橋樑必須支承的重量，或一個蒸汽鍋爐所要經受的壓力時，他不會在結構建造中僅僅限於準備承受那些應力。工程師為了使結構充分可靠，要將他估計的數字擴大3倍，6倍，甚至20倍。所謂「安全係數」(factor of safety)，就是對加大材料強度的一種估量，這種強度要高於根據需要計算出來的數值。我們的軀體是如何建造的呢?這是麥爾策提出的問題。軀體是否建立在過於狹窄的設計基礎上?防備機能是否剛夠保持我們的安全?或者，有沒有預計到不測事故，即是否已把面臨緊急狀態時我們需要算進去的安全係數考慮在內? 我們已掌握了回答這些問題的若干證據。我們已經知道身體裡存放著糖、蛋白和脂肪的儲備品，以備外界供應中斷之時的所需。我們已弄清楚血糖雖經常保持在90或100毫克％的水平上，實際並不需要這麼高，它可以降到65或者70，有時還可以更低而不發生不適的症狀，而且一般來說，只有在45—50的低水平時才出現嚴重問題。如果把50毫克％作為我們所說的「適度供給閾」(threshold of adequate supply)，或叫做「不足閾」(deficiency threshold)，那麼血糖的安全界限可能大約在100毫克％。 類似情況也見於血鈣的調節。如我們所知，正常濃度約為10毫克％。當濃度降至近一半時就發生驚厥；但此濃度可以降到6或7毫克而不致有損害機體的危險。猶如血糖濃度的百分率一樣，血鈣濃度的百分率也具有相同的界限。 II 我們看到在循環器官及其機能上也存在著一個大的安全係數。雖然我們的正常收縮血壓是110—120毫米汞柱，它可以降至70—80(即約1/3)而不達到引起組織供血不足的臨界水平。顯然這裡有一個安全界限。在抽出大量血液，甚至多達估計血容量的30％或40％之後，血壓仍可以很快回升到接近於正常的水平，這一點證明血管舒縮裝置是為安全而建立的。如同機體內其他重要配備一樣，一系列裝置保證著維持充分的血液流通。血管舒縮中樞位於最靠近脊髓的腦部(延髓)。當該部分遭到損傷或破壞時，輔助中樞很快就確保了控制，而當後者也被除掉時，交感神經節就取代了支配地位。最後，如B．坎農(Cannon)最近所證明，可以除去所有交感神經的作用，其後，血管壁本身就能根據血管內的血量來適當地調節血管的容積。因此，甚至在這種血量減少的最後可能階段，血壓仍保持在接近通常的高度。 我們也曾有機會觀察到心臟具有應付非常需求的巨大能力。通常它以中速搏動並搏出中等量血液，但在任何一瞬間都能立即以加倍的速度收縮，每次搏出加倍的血量，而且是在動脈壓可能升高30％或40％的情況下!這是一個擁有豐富的力量儲備，具有驚人的能力和適應性的器官。 III 如同在循環系所看到的一樣，我們在呼吸機能上也發現一個大的安全界限。疾病證明，即使在肺的大部分被破壞的情況下，生命仍可維持。在某些肺炎病例中，一側肺可以變得堅實如肝臟，而不致嚴重影響軀體的氧氣供應或二氧化碳的排除。這一點被如下的觀察所支持：在一側肺萎陷以致不能再換氣或在半個肺被切除的情況下，機體仍能忍受而不發生嚴重困難。因此單就肺而言，其安全係數至少是2。 此外，從肺運送到組織的氧量比日常需要量大得多。如同我們在前面已經注意到的，從肺部流走的血液負荷著大約18體積％的氧，當我們處於靜止狀態時，流回的血液中所攜帶的氧仍有14體積％。在血液流經遠處的細胞群時，它提供的氧比實際消耗的要多3．5倍。 失血，或登上空氣稀薄的高處，或因一氧化碳中毒而限制了紅細胞帶氧的能力時，適應這些狀態的綜合作用——心率加快，血壓升高，從脾內釋放額外紅細胞——也應當包括在呼吸機制結構的安全係數之內。 IV 在軀體結構中一個值得注意的事實是，它的器官有許多是成對的。機體要繼續生存和維持其工作效率是否一定要成對器官同時存在呢?不是的。兩側腎可以切除一個——實際上甚至可以切除每側腎的2/3——而不發生腎功能的嚴重障礙。尿液分泌的量和成分實際上是保持不變的。這個有意義的觀測結果也許能夠聯繫到費城的理察(Richards)所做的重要觀測，即在任何一個時間內腎臟的許多腎小球是不進行工作的——這個情況直接提示了應付特殊負荷的一個豐富儲備。 在其他成對器官也有這種類似的甚而更大的安全界限。眾所周知腎上腺的皮質是生命所必需的。如兩側腺體都被摘除，則通常在36小時內發生死亡，但只要留下1/10的腺體組織，機體的生存就不致遭到威脅。此外，甲狀腺完全摘除會導致黏液水腫，其表現為代謝低下，反應時間延遲，皮膚干而厚，以及其他的不正常後果。但甲狀腺可以摘除4/5的組織而不出現任何上述症狀。如前已指出，4個小的甲狀旁腺對維持血鈣的固有濃度有極端的重要性。如果全部摘除除非給予最熟練和明智的護理，否則就會發生驚厥、昏迷和死亡。但是，至少除掉其中的兩個是完全不會發生任何障礙的。 在神經系統中，高度伸長了的起傳導作用的細胞與其原來簡單的、圓的形狀相比，發生了十分特殊的改變。細胞從這種簡單形態開始，分化程度越高，就越不易再生。根據目前的證據，如果任何這種長的神經元被破壞，是不可能像在肝細胞局部破壞後所發生的那樣由鄰近細胞分裂、生長來取代的。因此，視網膜鼻側神經細胞的損傷永遠不能得到修復；在損傷部位會留下一個經久的盲點，不過可以通過另一隻眼的對應側或顳區的作用而得到代償。無疑，成對感覺器官的安全係數至少是2。同樣的關係也適用於迷走神經。雖然切除兩側迷走神經導致明顯的消化和呼吸方面的障礙，並且可能在數日之內死於肺炎，但只要保留一側迷走神經就能發揮作用而不致產生任何明顯的障礙。像迷走神經一樣，向腹腔內臟廣泛發布衝動的內臟大神經，當其中一側被切斷後，並不發生明顯的損害。與它有關的腹腔器官重要機能在一切方面都十分正常地繼續下去。 基於神經細胞不能再生這個概念——在我們身上這些細胞只有一份，如遭破壞或損害則不能再生或修復——我們可以假設腦的安全係數為零。但是丹迪(Dandy)曾報告，由於腫瘤的生長而需要手術時，他曾將基底神經節以上全部右側大腦半球切除，不僅未發生生命危險，而且在精神特徵或機能方面也未見明顯的變化。同樣，切除腦的兩側額葉也未發生顯著的後果。病人完全能分辨時間、地點和人物；記憶未喪失；他能讀、寫並正確地回答數學測驗，在談話中與正常人沒有區別。切除左側枕葉或左顳葉的下半部也未損害智力。事實上，只有在左側大腦前動脈供給的腦區供血中斷時才發生永久性意識喪失。顯然只就支配意識活動的大腦機能而言，存在著一個廣闊的安全界限。的確，切除一側大腦半球會造成軀體對側肢體的癱瘓，但並不影響兩側同時收縮的那些肌肉——例如對保持生存不可缺少的呼吸肌和吞咽肌。 值得注意的是，腦和脊髓由於本身負有協調及控制機體活動的重要職責，並因其受傷後缺少組織再生能力的特點，而被特殊地保護在堅固的骨質容器中。顱骨雖薄，是由堅硬骨質構成的；而包圍著脊髓的脊柱，雖然分為許多椎節(vertebral segments)以保持一定程度的屈伸性，是得到了韌帶和周圍肌肉強有力的支撐的。 V 單獨器官的安全係數可能比成對器官的更為突出。胰腺產生的內分泌即胰島素，是機體對糖的正常利用所必需的。如前所述，完全摘除胰腺會立即產生嚴重的糖尿病。但可以切除該器官的4/5而不產生有害後果；只要五分之一就能滿足機體對胰島素的需要。 肝臟提供了另一個有趣的例證。如麥爾策所指出，這是一個具有許多重要機能的器官。它對糖、脂肪和蛋白的代謝起著很重要的作用。它供給血液凝固所需要的因子來保障內環境，它把有毒的氨化合物轉變為相對無害的尿素，它排泄由紅細胞破壞而形成的色素，它守衛並阻止金屬毒物由消化道進入大循環，從而防止它們散布到整個機體，它還可能與紅細胞生成有著重要的聯繫。肝臟是體內最繁忙和最具有多方面能力的器官。儘管它所擔負的功能是多種的和重要的，仍能摘除3/4而不引起任何表明有嚴重障礙的症狀。肝臟結構的組成明顯地大大超出正常需要以上。 此外我們在消化道發現的證據說明我們軀體的器官不是在節約和省儉的程度上構成的。在處理疾病或事故的手術時，胃被切去大部，而消化和營養並未受到嚴重的損害。切除大約10英尺小腸而病人並未遭受重大的有害後果。在許多病例中切除了大部分大腸而事實證明的確帶來了有利的後果很明顯，消化道從其結構的數量上來看是大大超過其功能的需要的。 胃切除之所以能不給消化作用帶來大的影響，一個理由是胰液含有與胃液中類似的能分解食物中蛋白的酶。機體作用中像這種留有餘地的重複裝置也見於澱粉的消化裝置中；唾液腺和胰腺二者都產生澱粉酶。因此，我們的6個唾液腺對消化來說並沒有根本的重要性；它們可以全部去掉而不影響機體對糖的利用。脂肪也是這樣，如果能把它乳化得很細(例如像牛奶中的脂肪)，則沒有胰液的脂肪酶也能得到消化和吸收，因為在胃液中有類似的能乳化脂肪的酶。因此我們在消化道的結構和機能中再次看到有大量而充足的裝置來保證機體的生存。 VI 可以引用更多的例子來說明我們軀體各個不同部分的結構存在著一個廣闊的安全界限。例如，麥爾策寫道： 「大多數器官內所具有的活動組織大大超過了這些器官正常機能的需要。某些器官中這種多餘量達到實際需要量的5倍、10倍甚至15倍。生殖器官的組織，為保證其機能的成功，存在著驚人的過剩和耗費現象。此外，某些器官如心臟、橫膈等擁有的潛在能量十分豐富，遠遠超過了正常生命活動的需要。許多機能裝置是雙重或三重的，以保證機能的迅速運轉。在許多例子中，一個器官的機能得到了其他器官的及時支援。安全係數的保持還得到了活的機體所特有的自我修復的機制的支持。這樣我們就可以有把握地說，有生命機體的結構裝備不是建立在節省的原則上。相反，組織與機制的超量現象，明確地反映了安全才是動物機體的目的。」 VII 醫學的先驅者曾用過這樣的提法：「天然治癒力」 [1] (vis medicatrix naturae)。當然，這表示對如下事實的承認：傷後的修復和病後的康復這類過程在相當程度上不依賴醫生的治療而得以進行。至今為止我所作的關於軀體中各種保護與穩定的裝置的全部論述，是對天然的治癒力(vis medicatrix)提供一個現代的解釋。如我們已知，自動的生理反應通過各種不同的方法在許多年期間使機體的正常狀態得到維護或使其被打亂的平衡得到重建。在人類歷史上曾有過各式各樣的方法用來治療疾病，從敲鼓避災到手摸治瘰癧 [2] 以及求助於祈禱，這一切都曾因病人在這些方式下得到恢復而被合法化。只是最近時期內，有一些相當數量的人想單獨試一試天然作用的效力並想看到這種作用是恢復健康的有效因素。但是如果身體在很大程度上能保護自己的話，醫生的作用又是什麼呢? 首先，受過良好訓練的醫生熟知軀體的自我調節及自我修復的可能性與局限性。他掌握並應用這方面的知識，不僅用來指導自己合理地行動，而且也用來鼓勵希望從他那裡得到指導的病人。例如，外界的熱加上體內勞動部分所產生的熱可達到如此之多以致迫使體溫升高到危險的程度——也就是說適應機制可能被壓垮，除非機體馬上得到精幹的醫生所能提供的那種外部幫助。或者舉另外一個例子來說，嚴重的恐懼心理及其伴隨引起的準備反抗的體內變化，在原始生活中緊迫需要肉體上努力時可有其作用，但在文明的生存條件下可能是對重要生命機能產生有害影響的因素。這些都是一個有知識的醫生所理解並能以有益的、有利於治療的方式給以解釋的事情。 此外，醫生比一般人更了解，機體許多顯著的自動調節能力(包括一切修復過程)需要的是時間，只要得到時間上的保證，這些機能就能對機體恢復其功效發揮重要作用。因此，高明的醫生極力強調這樣的條件：即保證各種必要的機體作用直到所喪失的或受損害的部分得到再生、加強或代償為止。 另外，醫生知道自己掌握著治療藥物的支配權，這些藥物是能夠支持或代替我們曾討論過的那些生理性自動校正或自我保護作用的。例如當他用胰島素治療糖尿病時，他知道他所用的治療正是以自然方式來執行一個被破壞的自然機能，並且不是正骨術或精神療法所能代替的。或者在他對黏液水腫或克汀病使用甲狀腺素時，他也知道他是對一個生理缺陷使用一種生理因子。他還十分了解，抗毒素是用來幫助作為軀體自衛所必備之一的防衛反應的一種手段。他也能認識到如下事實，即一種治療方式用於病人以恢復健康通常比用於健康人的更有效。所以應用冷卻法能降低高熱，而同樣的方法並不降低正常體溫。又如，一劑甲狀腺素能顯著提高甲狀腺機能減退所造成的低代謝，但對提高正常代謝則效果極微或全無；對一個重度糖尿病例所用的一劑胰島素比對一個輕病例具有更大的作用。自然機能本身照例是和人為治療因素共同作用的，所以作為醫生，理解到了這一點，就能對機體被打亂的或需要加強的自動調節適應能力發揮自己的作用，使之得到恢復或加強其效能。 最後，醫生所能提供的一個重要幫助是，給他的病人帶來希望和增強勇氣。僅僅這一點就能證明醫生的價值。他通過工作曾見到許多病例中機體的恢復作用。通過我們所考察的各種事實，我們已很了解給病人以希望和鼓勵的充分理由：體內存在著針對擾亂的內外條件而設置的維持穩定的極好裝置，有抵禦敵人——包括野獸和鏡下細菌——以保護自身安全的出色防備，以及在結構強度和機能負荷上有著超出通常需要以上的非常寬綽的界限。當我們為疾病所惱，並且我們機體的力量似乎不足時，我們應當想到這些時刻準備為機體利益而工作的保護和康復的力量。 參考文獻 Cannon, B. Am. Journ. Physiol., 1931, xcvii, 592. Dandy. Am. Journ. Physiol., 1930, xciii, 643. Meltzer. 「The Harvey Lectures,」 1906—1907, i, 139. Richards. 「The Harvey Lectures,」 1920—1921, xvi, 163. * * * [1] 拉丁文，意為「天然的治癒力」。相當英語的healing force of nature．——譯者 [2] 原文是royal touch。過去的一種迷信療法，認為用手摸人可治好瘰癧(即頸淋巴結核)，瘰癧在英語又稱royal evil或king's evil。——譯者