心血運動論 · 第十七章
通過心臟結構的特點以及通過解剖中所發現的現象證明血液的運行和循環
在所有的動物中,我發現心臟並非都是明確可分的……每一個具有肺的動物,都有兩個心室,只要有右心室,都會有左心室,但反之卻不盡然。胚胎中還不存在兩個心室的差別。部位不同,動脈與靜脈的差別不同,心臟中還有大量的柱狀物。
希波克拉底誓言
在所有的動物中,我發現心臟並非都是明確可分的。實際上,有些動物,如植物形動物,沒有心臟,這是因為這種動物是最冷血的動物,而且體積不大,組織鬆軟,構造相同而且簡單,其中如蛆、蠐螬、蚯蚓和那些產生於腐敗物中並且不能保持其物種特徵的植物形動物。這些動物沒有心臟,也無需推動者將營養送到身體的各個部分,它們的身體是合生同質的,而且沒有肢體,所以只要屈伸它們的身體,它們就可以吸收、排出、運送和轉送滋養品。牡蠣、貽貝、海綿以及整個植物形動物種類都沒有心臟。這些動物的整個身體都可以作心臟用,或者說,整個動物就是一個心臟。許多動物,如幾乎所有的昆蟲,因為身材太小,我們很難辨識身體中的各個部分;在蜜蜂、蒼蠅和大黃蜂等昆蟲中,藉助放大鏡,我們能看到搏動現象。在虱子當中,我們也能看到同樣的現象,因為虱子的身體是透明的,利用放大鏡,可以發現食物經過腸,像是一個黑點或色斑。
此外,在一些無血及冷血動物中,如蝸牛、峨螺、小蝦和貝類中,存在著一個搏動的部位,是一種心室或心房,但沒有心臟,實際上搏動時很緩慢,而且除了在一年的較熱季節外,無法發現這種搏動。在這些生物中,這個部分的構造將會使之搏動,由於它們有了各種部分,或者它們的身體物質已經具有了一定的密度,因此就必須有一部分進行搏動和分布營養液,不過搏動並不經常發生,有時在天氣冷的情況下就不發生,這種時有時無的搏動很好地適應了這些生物的變化不定的性質,於是這些生物有時顯得像活著,有時則顯得像死了,有時表現出動物的活力,有時則像是植物。入冬隱藏起來的昆蟲也是這種情況,這時的昆蟲就像死了一樣,或者僅僅像植物那樣生存著,但是在一些紅血動物中,如蛙、龜、蛇、燕,是否也發現這種現象,卻是值得懷疑的。
在所有大型的溫血動物中,需要營養液的推動者,而且這一推動者要具有一定的力量。在魚、蛇、蜥蜴、龜、蛙及其他具有心臟的動物中,都具有心房和心室,都是確切無疑的,正如亞里士多德所說的那樣〔1〕,有血動物都有心臟,營養液在心臟推動力的強有力和迅速推動下流向很遠的部位,不像低等動物中只有一個心房來驅動。動物體積越大,體溫越高,越完美,其血液就越豐富,血液的溫度越高,所含的元氣越多;而且動物的體積大、密度高的話,便需要有一個體積大、強有力而且肌肉豐富的心臟,以便能夠更有力、更迅速地驅動營養液。此外,由於更完善的動物需要更完善的營養,而且需要得到大量的熱量,心使滋養品可以充分消化並且儘可能地完善,所以它們需要肺和第二個心室,這樣迫使營養液流經肺和第二個心室。
因此,每一個具有肺的動物其心臟都有兩個心室,一個是右心室,另一個是左心室,只要有右心室,都會有左心室,但是反之卻不盡然,有左心室的動物不一定都有右心室。我所稱的左心室是指它具有明確的功能,不是指它所在的位置。左心室的功能主要是把血液傳送到身體的各個部分,而不僅僅傳送到肺部。因此,左心室似乎成了心臟的基本部分,很明顯地位於心臟的中間部分,構造很精細。心臟似乎是為左心室而形成的,而右心室只是輔佐左心室的,因為右心室並沒有達到心尖,也不如左心室強健,右心室壁是左心室壁的三分之一,而且連接在左心室上(正像亞里士多德所說),不過右心室能力很大,不僅向左心室提供物質,而且向肺提供滋養品。
應該指出,在胚胎中卻不是這樣,胚胎中還不存在兩個心室的差別。兩個心室就像合生的堅果,它們在各個方面幾乎都一樣,右心室尖達到左心室尖,心臟就像具有雙尖的錐體。所以,正如上面所說,在胎兒中,血液並不經由肺從右心室流向左心室,而是通過橢圓孔和動脈血管,直接從大靜脈流向主動脈,再流到全身。實際上,〔胎兒〕兩個心室具有同樣的功能,因為它們的構造是相同的。只有當肺可以行使其功能了,於是就需要上述通道閉合,兩個心室的強度及其他方面的差異就開始形成,在這種情況下,右心室只將血液輸送到肺部,而左心室則將血液輸送到全身。
心臟中還有大量的柱狀物,即肌肉束和纖維帶,亞里士多德在它的《論呼吸》的第三冊和《論動物的部分》中稱之為神經。這些柱狀物長短不同,有的顯露,有的則包裹在心臟壁的溝中,有的單獨存在,有時還凹陷下去。它們由細小的肌肉構成,輔助心臟,使之產生更有力更完善的收縮,幫助心臟將血液完全擠出。它們就像船上精心安置的繩索,當心臟收縮時,從各方面將心臟纏繞起來,這樣能使心臟更有效更有力地從心室中擠出血液。顯然,在有些動物的心臟中,這種柱狀物很明顯,有些則不明顯。而且具有這種柱狀物的動物,左心室比右心室有更多更強的柱狀物,有些動物的心臟中左心室有這種柱狀物,右心室則沒有。在人類中,左心室比右心室有更多的肌肉束和帶,心室比心房有更多的肌肉束和帶;有的人的心臟中,心房沒有肌肉束和帶。在身材魁梧、肌肉豐富、身板硬朗的人,如鄉下人當中,心臟中的肌肉束和帶很多,而在身材瘦弱的人和婦女當中,心臟的肌肉束和帶很少。
在有些動物中,心臟的心室是光滑的,完全沒有纖維和肌肉帶,或類似的凹陷結構。比如在一些小鳥、鷓鴣、普通的家禽、蛇、蛙、龜和大多數魚中,不存在腱索和纖維束,而且在心室中也不存在三尖瓣。
有些動物的右心室內部是光滑的,但是在左心室中則有纖維帶,如鵝、天鵝等大型的鳥類。原因正如上文所述:因為這些動物的肺呈海綿狀,疏鬆而柔軟,心臟無需太大的力量就可以將血液驅動到肺,所以右心室沒有纖維帶,即使有的話也很少很微弱,並不像肌肉那樣強健。而左心室中的纖維帶,則很有力,纖維帶的數量很多,並且像肌肉那樣強健,因為左心室中的血液要運輸到全身,左心室需要強健。而這也正是為什麼左心室位於心臟的中央,並且壁膜厚度和強度也要比右心室高三倍的原因。所以,所有動物,包括人類在內,凡是具有強壯的體格和遠離心臟的大而有力的四肢的,必然就具備了一個厚實、強勁有力的中央器官。這是明顯的,也是必然的。反之,體格柔弱的,心臟也就疏鬆柔軟,而且心臟內的纖維很少或者沒有。再看一下幾個瓣膜的用途,它們所在的位置使血液一旦進入心臟的心室便絕不能回流,血液一旦被運輸到肺動脈和大動脈也絕不能再流回心室。當瓣膜升起而結合時,便形成了一個三尖形,就像被蛭咬過的痕跡一樣。這些瓣膜受到的力越大,它們就越加牢固地阻住血液回流的途徑。三尖瓣就像門衛一樣,位於進入大靜脈和肺靜脈的入口,以免血液受到心臟強有力的驅動時回流到靜脈中。所以並不是所有動物都有三尖瓣,沒有發現在所有動物中都有精細的三尖瓣結構,有些動物的三尖瓣很精細,有些動物的三尖瓣則很粗糙,不過只要受到心臟或大或小的驅動時,便會閉合。在左心室,為了關閉起來使左心室更有效更有力地搏動,只有兩個瓣膜,形狀如同僧帽,呈一長圓錐形,這樣兩個瓣膜可以相互自各自的中間部分結合起來。這一情況使亞里士多德錯誤地認為左心室是雙室,是橫向分開的。出於同樣的原因,血液不能回流到肺靜脈,這樣左心室可以有力地驅動血液流至全身的大部分,以便營養這些部分。左心室的僧帽形瓣膜在體積和強度上都超過右心室的瓣膜,閉合得也更為緊密。因此,心臟必然有心室,因為心室才是血液的源泉和貯存所。大腦則不然,因為幾乎所有的鳥類都沒有腦室,鵝和天鵝更是如此,它們的腦幾乎和兔腦的大小差不多,兔腦有腦室,鵝和天鵝的腦卻沒有腦室。同樣,動物若只有一個心室,便會有一個懸掛的心房,柔軟而膜質化,並且充滿了血液,動物若有兩個心室,便有兩個心房。另一方面,有的動物有一個心房,卻沒有心室,或只有一個類似心房的囊,或者血管本身有的部分特別膨大,並且可以搏動,比如在大黃蜂、蜜蜂及其他昆蟲中所看到的;我的實驗表明,在這些昆蟲的尾部不僅可以發現搏動現象,還可以發現呼吸現象,不過,當這些昆蟲顯然是受到風吹和需要大量空氣時,尾部的伸長和收縮時快時慢。關於這些問題,在我們的《論呼吸》中有更多的論述。
正如我曾經說過的那樣,心房同樣進行搏動、收縮,並把血液送到心室,所以,只要有心室,就必然有心房。心房的作用遠不止像人們所普通認為的那樣,只是血液的源泉和貯存所,那麼難道心房的搏動沒有什麼作用嗎?不,心房是血液的最初推動者,特別是右心房,它是「最先生最後死」的。心房把血液輸入心室,心室通過不斷地收縮,將已經流動的血液,迅速而有力地擠出心室,就像一位擊球員若趁球回來時擊出的話,遠比隨手扔出球更有力、擊得更遠。而且,與一般人的觀點不同,因為心臟或其他什麼東西,並不可以通過自身的張開或擴展,在張開時將物質吸入到其中的凹陷處,只有海綿,受到壓緊後,又可以恢復其原來狀態。但是在動物中,所有局部的運動都來源於某些部分的收縮。結果,正如我已表明的那樣,通過心房的收縮,血液流入到心室,在心室中,通過心室的收縮,血液被擠出並散布全身。在動物的局部運動中,具有運動能力的動物(正如亞里士多德所述〔2〕)運動器在每一次運動中是如何收縮的,υ∈,這個詞是如何演變成υ∈,nuto,contraho的,為什麼亞里士多德了解肌肉,卻並非輕率地把動物中的所有運動歸因於神經,或歸因於可收縮的成分,因而將心臟中的纖維帶也稱作神經,對於所有這些問題,如果我們有目的地按照我的觀點去專門證明動物運動器官的運動,我相信可以解釋明白。
我們還是繼續我們正在討論的問題,即心房在向心室充滿血液中的作用。我們可以設想,心臟越是緻密緊厚,心臟的壁膜也就越厚實,心房的肌肉也就越多越強健,也就會越有力地向心室中充入血液,反之亦然。事實確實如此,有些動物的心房就像是一個血囊,是包裹著血液的薄膜,比如魚就是以囊代替了心房,囊的膜很薄,容納的血量很大,好像懸浮在心臟上一樣。有些魚的囊比較強健,如鯉魚、白魚、沙丁魚等,像肺一樣強健。
在一些體格壯實的人當中,心房非常結實,有明顯的帶和交錯的纖維,似乎和其他人的心室一樣,我必須承認我很驚奇在不同的人當中發現這種差異和奇怪的現象。應該指出的是,胎兒的心房大得不成比例,因為在心臟成形之前,心房就已經存在了,心房一經形成便行使其功能,而且就像亞里士多德所說,心房發揮了整個心臟所發揮的作用。但是我所發現的胎兒的形成,就像上文指出的那樣(而且亞里士多德通過研究孵化的卵已經證實了這一點),有助於了解這一問題。當胎兒還像蠕蟲那樣柔軟時,即像一般人所說的還處於初期時,只有一個血點或者可以搏動的囊,顯然屬於臍靜脈的一段,由始端或末端膨大而形成。隨著發育,當胎兒外形已經顯現出來,身體開始變得緻密時,這個囊已經變得更強健有力,而且所在位置也發生了變化,分成為兩個心房,在心房的上部開始形成心臟,這時的心臟還沒有功能。隨著胎兒的進一步發育,當其骨骼可以與其軟組織區分開來並且可以運動時,心臟也開始跳動,而且正如我說過的那樣,通過心室將血液從大靜脈送到動脈。
所以造物主是神聖的,絕不做無用的事,不會在不需要心臟時造就一個心臟,不會在心臟的功能成為必需的之前產生出心臟。但是在各種動物的同一發育階段,即開始形成各個部分時,比如說卵、蛆、胎兒,每一部分都要求是完善的。從大量有關胎兒形成的觀察中就可以證實這一點。
最後,需要指出的是,希波克拉底在他的《骨肉論》(De Corde)中將心臟看作骨肉,這不是沒有道理的,因為心臟與肌肉的作用相同,功能相同,即收縮和運動,不過是心臟運送血液。
此外,依照大多數的肌肉狀況,我們可以從心臟肌肉纖維的位置及其一般的結構推斷心臟的活動和作用。所有解剖學家都贊同蓋侖的觀點,心臟是由縱橫交叉的纖維構成的。但是用高溫加熱心臟,心臟的纖維看起來就不同了,心臟壁膜中的纖維都是捲曲的,如同環狀肌一樣。這些纖維成柱狀,縱向伸展,並且斜著拉長,這樣全部纖維同時收縮時,圓錐尖由這個纖維柱拉向基部,四周的間壁作環形收縮成球狀,總之,是整個心臟進行收縮,而且心室也變得狹窄。因而會發現,這個器官的活動顯然就是收縮,它的功能就是將血液擠到動脈中。
我們不會不同意亞里士多德關於心臟重要性的看法,我們不會探討心臟的感覺和運動是否來自腦,心臟是否從肝臟得到血液,心臟是否是血管和血液的起源,以及其他類似的觀點。那些贊同這些假說而反對亞里士多德的人,忽視或者沒有正確地理解主要的論據,即心臟是最先存在的,在大腦或肝臟存在之前,心臟就有了血液、生命、感覺和運動,或者在其他部分能夠表現其功能之前,心臟的功能就已經明顯地表現出來了。心臟成了完備的運動器官後,像是一種內在的生物,先於身體的其他部分而存在。心臟是最先生成的,造物主使之形成、營養、保存,並促使整個動物體完全形成。心臟成為工作和居住的場所,就像是一個王國中的君主,擁有主要的至高無上的權威,統治王國中的其他成員。心臟是源頭和基礎,其他部分的能力都來自心臟,動物體中的任何能力都依賴於心臟。
許多來自動脈的事實可以進一步說明證實這一真理。為什麼肺靜脈不搏動,它也是一種動脈?或者為什麼肺動脈搏動?因為動脈的搏動來自於血液的衝擊。為什麼動脈的外膜在厚度和強度上與靜脈膜極不相同?因為動脈要經受心臟跳動的振動和血液的衝擊。所以,完美的造物主不會無的放矢,在任何情況下都會做得很美滿。我們發現越是接近心臟的動脈,其結構與靜脈結構的差別就越大。接近心臟的動脈更強韌,而在身體的端點,如腳和手、大腦、腸間膜、睪丸等處,兩種血管相似,用肉眼無法區分。而這正是由於下列非常充分的理由:血管離心臟越遠,受到因心臟跳動而產生的衝擊力就越小,因為隨著距離的延長,這種衝擊力也就消失了。此外,心臟的搏動擠出大量的血液,這些血液必然充滿了動脈的干枝和分枝,血液隨動脈的細分而分流,越分越少,所以動脈的最細部分類似靜脈,不僅構造相同,而且功能相同;它們都沒有明顯的搏動,或者很少表現出搏動,除非心臟跳動得異常劇烈,或者在細小血管的比其他血管膨大的部分外,絕對沒有搏動。所以,我們有時在牙齒中、腫大的瘤子中以及手指中,可以發現血管的搏動,有時則發現沒有血管的搏動。因此,從這一簡單的例子我可以確信,脈搏自然迅速的青年,在患熱病時是疲勞的;因而,對於年輕而體弱的人,在其熱病發作時,按壓其手指,我很容易發現手指中有搏動現象。另一方面,當心臟跳動緩弱時,例如當人們處於呼吸急促而昏迷時,以及窒息、神經混亂,而且在體質衰弱奄奄一息的人當中,通常不僅在手指中,而且在手腕、甚至鬢角上都不能覺察到搏動。
這裡外科醫生應該了解、在截肢、切除腫瘤和受傷時,血液有力地流出,血液不斷地來自動脈,但也不是一下子衝出來的,因為小的動脈並不搏動,尤其在系上止血帶時。
同樣,肺動脈不僅具有動脈的結構,而且像大動脈一樣,與靜脈的管壁厚薄相差很大。大動脈經受的來自左心室的強有力的衝擊,遠遠大於肺動脈經受的來自右心室的衝擊,肺動脈管壁與大動脈管壁相比的薄弱程度,相當於右心室壁與左心室壁相比的薄弱程度。同樣,肺的結構與身體的肌肉及其他構造相比的柔弱松疏程度,相當於肺動脈分支的管壁與大動脈分支的管壁的差異程度。這些若干特徵的比例是普遍存在的。一個男子的肌肉越是發達有力,肌肉就越結實,心臟也就越強健、厚實、緻密,纖維也越多。按同樣的比例,心房和動脈也就越厚實、緻密和強健。而且,另一方面,在那些心室平滑又沒有瓣膜的動物中,心臟壁也是薄的,如魚、蛇、鳥等許多動物,這些動物的動脈外壁與靜脈外壁差別很小或者沒有。
此外,為什麼肺部具有如此豐富的血管,包括動脈和靜脈(因為肺血管的容量大於股部血管或頸部血管的容量),以及為什麼肺血管中含有大量的血液(通過經驗和目擊檢查我們知道了這一點,亞里士多德告訴過我們這一事實,而且為我們在因流血過多而死亡的動物屍體中的發現所證實),理由是因為心臟和肺是血液的最完備的源泉、貯存所及加工廠。為什麼在解剖過程中,我們同樣發現肺靜脈和左心室中充滿了與右心室和肺動脈中相同的黑色凝結血液,這是因為血液不停地從心室的一側經過肺流入心室的另一側。總之,肺動脈具有動脈構造,肺靜脈具有靜脈構造,事實上從功能和結構上看,肺動脈也是動脈,肺靜脈也是靜脈,這與通常的看法不同。為什麼肺動脈具有很大的開口?這是因為肺動脈運輸的血液遠遠地超出為了營養肺部所需的血液。
對於解剖中記載的所有這些現象以及其他的現象,如果進行正確的評估,似乎清楚地說明並充分地證實了在這本書中所討論的真理,而且同時可以推翻通常的見解,因為以其他方式很難解釋我們所見的心臟和血管的構造及設置的目的。
注釋
〔1〕《論動物的部分》,Ⅲ。
〔2〕在《論精神》一書及其他論述中。