心血運動論 · 第十二章
通過證實第二個論點而表明血液循環的存在
我們必須承認,第一,血液隨著搏動而流出來,而且這是受結紮處下方的力的作用的;血液在力的作用下流出,這種力來自心臟的搏動和力量,血液的力量僅僅源於心臟。第二,血液的流動始於心臟,而且通過大靜脈流到心臟。
1543年出版的《人體的構造》的扉頁
如果事情確實如此,那麼我所提到的另一個論點,即血液不斷地流經心臟,也會被證實。我們已經看到,血液是從動脈流到靜脈,而不是從靜脈流到動脈;我們還看到,如果恰當地使用結紮,手臂的全部血液可以從上皮表面的靜脈刺破處流出來。進而我們可以看到,血液的流出自由而迅速,不僅刺破前結紮處以外的手臂部分所含的血液都流了出來,而且全身的血液,包括動脈和靜脈的全部血液都可以流出來。
因此我們必須承認,第一,血液隨著搏動而流出來,而且這是受結紮處下方的力作用的;血液在力的作用下流出,這種力來自心臟的搏動和力量,血液的力量和流動僅僅源於心臟。第二,血液的流動始於心臟,而且通過大靜脈流到心臟。血液通過動脈到達結紮下方的部分,而不是通過靜脈;而且動脈在任何部位都不接受來自靜脈的血液,動脈除了接受左心室的血液外,不接受任何部位的血液。除非通過心臟的推動力,否則血液不可能通過一條靜脈(合適地使用一個結紮)而流出那麼多,也不可能流出得那麼有力、那麼容易、那麼迅速。
但是假如一切事情都像現在陳述的那樣,我們就可以方便地計算血量,分析血液的循環運行。例如,如果有人在強行放血時,讓血液以通常的方式,有力而自由地流出半個小時左右,則大部分血液會流出,頭暈昏迷也會隨之而來,而且無論動脈還是靜脈中所含的血液都會流盡。有理由得出結論,在半個小時內,與流出的血液相同的血量也從大的靜脈中通過心臟流到主動脈中。此外,假如我們能夠計算通過一隻手臂流出多少盎司的血液,以及在二十或三十次搏動內,在不太緊的結紮情況下,有多少血液流過,我們就會以同樣的依據,估計在同樣的時間內,有多少血液流經另一隻手臂,有多少血液流經雙腿,有多少血液流經頸部,以及多少血液流經身體的所有動脈和靜脈,因為身體的各個部分都需要提供新鮮血液。血液必定流經肺和心室,而且必定是來自巨大的靜脈。所以,我們將會發現,循環是絕對必要的,因為這麼多血液不可能立刻通過消化液來提供,而且數量上也遠遠超過作為營養各部分所需要的血量。
應該承認,現在討論的真理有時可以用其他的方法來證實。因為如果恰當地系住手臂,恰當地刺破靜脈,假如出現由於驚嚇或者其他原因而造成的昏厥狀態,這樣心臟的跳動便會微弱,血液也不會自由地流出,只不過是一滴一滴地滴出而已。原因是結紮時血液流動的阻力大於正常情況下的阻力,如果伴隨的是心臟更弱的活動,心臟擠出血液的力量就會降低,結紮帶下方就不會出現流血。此外,由於心臟的微弱和遲緩狀態,血液自靜脈通過心臟的竇而流入動脈的量也不會很大。正因為如此,婦女月經流血及其他種類的流血,都是可控的。病人克服了恐懼,恢復了勇氣,這時就會出現相反的情況,心臟的搏動增強,動脈又開始很有力地跳動,並且將血液運過結紮處,這時在刺破靜脈時,血液湧出,成為連續不斷的血流。
人類對血液循環的研究,始於對血液的認識。而人類對血液的重要性的認識,自古有之。古代血液被視為神物。古埃及人把血液看做人類靈魂的載體。羅馬人認為血液可以傳遞能量,據說劍客們曾飲用過戰死的對手的血液。
考古學家在美索不達米亞(6000年前)發現了泥版文書,上面的文字是神職人員撰寫的醫學文章,認為血是生命機能的源泉,肝臟作為血液的匯集中心而成為生命的大本營。因此,古代英雄們在即將進行大事活動時,用動物的肝臟來占卜吉凶。
●一個羊肝的黏土模型,用作占卜。制於公元前1830—前1530年巴比倫第一王朝時期。
古希臘醫師希波克拉底(Hippocrates,約公元前460—前377)提出了人體的「四體液病理學說」:人體由血液、黏液、黃膽汁和黑膽汁四種體液組成。他認為脈搏是由血管運動引起的,而且血管連通心臟;認為原生的熱能是生命的基本條件,當熱能消失時,人也就死亡了。為了將熱量維持在穩定的水平,人就必須通過器官來呼吸,通過血液進行循環,但是他對靜脈和動脈未加區別。
●希臘科斯島港口的希波克拉底雕像(正中間),據說科斯島是其出生地
●科斯島上的希波克拉底之樹,大理石基座上刻有希波克拉底誓言——建立了高度的醫生職業行為標準。
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愛琴海的科斯島上至今仍聳立著一棵巨大的希波克拉底之樹,據說從公元前5世紀末開始,當地有志於醫學的年輕人都要在這棵樹下舉行醫學入門儀式,念誦著名的希波克拉底誓言。
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四體液病理學說認為:人體內含有多種不同的液體,某種體液過多或不足都會引起疾病。因此,包括「醫學之父」希波克拉底在內的許多古希臘醫生都採用放血療法。
到中世紀,「放血療法」仍在盛行。持續經歷了中世紀、文藝復興時期、啟蒙運動時期,延續到第二次工業革命。中世紀的澡堂工和理髮師除干自己的本行外,還施行一些受當時醫生鄙視的外科小手術,如放血療法。現代髮廊門口紅白相間的立柱,即代表了白色的繃帶和紅色的血。上圖顯示的是病人接受放血療法。
古希臘著名學者、哲學家亞里士多德(Aristotle,公元前384—前322)被譽為僅次於神的權威。他首次提出,血是在肝臟里由食物轉化而來的,並通過血管送往全身,在通過大腦的地方冷卻下來。他還認為人體血管內充滿著空氣。
●圖是陳列在義大利那不勒斯國家博物館的亞里士多德半身雕像
●在這幅18世紀的版畫中,亞里士多德(左一)一邊專注地觀察動物,一邊做筆記或者畫圖。
古希臘醫生、解剖學創始人赫羅菲拉斯(Herophilus,活躍於前300—前250)著有《論解剖學》等,在解剖人體時最早發現了血管,並第一個區別了動脈和靜脈:動脈有搏動,靜脈沒有搏動。比希波克拉底前進了一步。赫羅菲拉斯曾用滴漏測量單位時間內人的脈搏的次數,但他沒有將脈博和心跳聯繫起來。右圖是赫羅菲拉斯用過的滴漏。
●據說埃拉西斯特拉圖斯最先注意到用脈博甄測謊言。傳說當時王子安條克一世(Atlochus Ⅰ Soter)與剛同國王尼科特(Nlcator)結婚不久的年輕漂亮的王后斯瑞爾德娜愛斯(Stratonlce)(右)墜入了愛河。王子變得消瘦而憔悴,國王以為王子得了可怕的疾病。圖是埃拉西斯特拉圖斯一邊與王子談論王后的美德一邊為他把脈,之後,告訴國王王子沒有生病,只是試圖隱藏對王后的強烈感情。
古希臘埃拉西斯特拉圖斯(Erasistratus,約前304—前205)認為身體裡任何組織都由靜脈、動脈和神經為其服務;認為神經是空心的,輸送「強健有力的精神」;動脈輸送一種稱為「生氣和活力」的氣;靜脈則從心臟輸送血液;第一個精確地描述心臟的半月瓣、三尖瓣和二尖瓣等結構。
古羅馬醫學家蓋侖提出了血液運動的理論。他認為動脈輸送的是血液而不是氣,神經來源於大腦。把心臟分為兩半的中隔上有人們肉眼看不見的小孔,血液穿流過這些小孔,從心臟右側到心臟左側,再流經肺部。他也錯誤地認為血液源源不斷地在肝臟中產生,在流經全身的過程中一部分轉變成組織成分,另一部分蒸發了。此後的1000多年裡,人們都把他這種血液理論奉為真理。
●阿納尼大教堂天花板壁畫中的蓋侖(Claudius Galen,約129—200)畫像
13世紀,波斯醫生伊本·安納菲斯(Ibn alNafis, 1213—1288)第一個提出血液從右心室經過肺部流向左心室的肺循環理論。對蓋侖的血液運動理論進行了積極的批判:安納菲斯發現心臟左右心室之間的隔膜上沒有蓋侖所設想的那種孔道,血液不可能從右心室直接流至左心室。遺憾的是他的學說在當時並未引起人們的重視,被淹沒了700多年,直至1925年他的論文複製本(見下圖)才在德國國家博物館被發現。
哈維可謂生逢其時,1543年,哥白尼的《天體運行論》和維薩里的《人體的構造》這兩本書的出版,拉開了近代自然科學革命的序幕:哥白尼的日心說動搖了西方人信奉了上千年的、被教會推崇的托勒密學說;曾被視為權威的蓋侖的血液運動的理論也因《人體的構造》的發表而遇到了挑戰。
●哥白尼(Nicolaus Copernlcus, 1473—1543)
1543年,比利時醫生和解剖學家安德烈·維薩里(Andreas Vesalius, 1514—1564)發表了《人體的構造》,指出了蓋侖解剖學中的錯誤,完成了對骨骼、肌腱、神經等幾大系統的描述。為以後發現血液循環奠定了基礎。下圖是第一版《人體的構造》著作中史蒂芬·卡爾卡(Stephen Calcar)雕刻的維薩里版畫。
《人體的構造》是解剖史上的一座里程碑,它首次比較精確地描繪了人體結構,書中的插圖及內容被後人多次複製引用。
●圖是人體的肌肉結構圖,選自《人體的構造》。
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這本書的發表引起了當時的解剖學家和醫生們的震驚,也因違反了當時流行的對人體結構的認識,引起教會的極大不滿,維薩里被迫離開了他執教的所在地威尼斯來到西班牙。但教會的魔爪仍不肯放過他,20年後,西班牙宗教裁判所誣陷維薩里用活人解剖,判維薩里死罪。由於國王出面干預,教會才改判維薩里往耶路撒冷朝聖,免於死罪。在歸航途中,艦船遇險,年僅50歲的維薩里不幸身亡。
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中世紀許多藝術家熱衷於人體解剖。義大利著名畫家萊昂納多·達·芬奇(Leonardo da Vinci, 1452—1519)曾解剖過30個不同年齡的男性和女性的屍體,其中10具屍體用於研究靜脈。他認為血液對人體起著新陳代謝的作用。他繪製了冠狀動脈及其走向,但是沒有正確認識到分隔心臟左右部分的房室隔是否有孔道的問題。
●達·芬奇繪製的人體比例圖,被稱為「維特魯威風格的男子」。被認為是世界上最標準的人體比例畫圖之一。
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顯然對於藝術家來說,熱衷於不登大雅之堂的解剖學,目的是為了更好地表達人體之美,而這種對人體美的追求又與文藝復興後藝術旨趣的復活有關。古希臘人向來崇尚人體的天然之美,但這種審美情趣在中世紀卻遭教會禁慾思想的抑制而長久不見天日。隨著希臘之魂的回歸,藝術家再度發現人體之美,於是服務於繪畫的解剖學成為新寵。
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1661年義大利生理學家馬塞羅·馬爾比基(Marcello Malpighi, 1628—1694),藉助改進後的顯微鏡發現了毛細血管,最先描繪毛細血管的循環。
●三種血管關係示意圖
根據哈維的血液循環理論和馬爾比基發現的毛細血管網描繪的完整的血液循環圖
1676年列文虎克(Antonie Van Leeuwenhoek, 1632—1723)證實了毛細血管連接著動脈和靜脈。上圖為列文虎克像(選自1695出版的著作)
至此,哈維設想的事實被證實。完整的血液循環理論完成了。
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儘管哈維沒有證明毛細血管的存在,儘管不是他首次提出血液循環的思想,也不是他首先發現了靜脈瓣,但是他利用充分的證據和縝密的推理,使得血液循環理論顯得十分深刻嚴密、無可辯駁,令人信服。徹底推翻了蓋侖的心血運行體系,開創了生理學、解剖學的新時代。
哈維的貢獻是劃時代的,他的工作標誌著新的生命科學的開始,屬於發端於16世紀的科學革命的一個重要組成部分。由於關於心血系統的出色研究(以及關於動物生殖的研究),哈維成為與哥白尼、伽利略、牛頓等人齊名的科學革命巨匠。他的《心血運動論》一書也像《天體運行論》、《關於托勒密和哥白尼兩大體系的對話》、《自然哲學之數學原理》等著作一樣,成為科學革命時期以及整個科學史上極為重要的文獻。
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