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冒死开创血液循环理论 看哈维的一生如何度过

来源:    时间:2017年06月26日    点击数:    5星

威廉•哈维(William Harvey,1578年4月1日-1657年6月3日),英国医生、实验生理学的创始人之一。第一个完整地阐明了肺循环与全身其他脏器血液流动的关系,可谓是冒死开创血液循环理论。让我们来看看威廉•哈维的一生是如何度过的——

哈维出生在英国东南部宁静的海滨小镇弗克斯顿(Folkstone),从小接受过良好的经典文科教育,对希腊文和拉丁文都颇为娴熟,尤其擅长用拉丁文写作。他于1597年从剑桥大学本科毕业后,第二年便进入当时欧洲最为著名的医科学府帕杜瓦专攻医学,他的解剖学教授就是维萨利昔日的学生法布利西斯。正当哈维在帕杜瓦读书期间,法布利西斯发现了静脉瓣,给哈维留下了很深的印象。不过法布利西斯认为静脉瓣的主要作用是维持静脉管壁的机械耐力,防止静脉管壁的过度扩张。哈维于1602年以优异成绩在帕杜瓦获得医学博士学位,随即返回英国从事医科。

两年后哈维与伦敦著名医生布朗的女儿成婚。哈维的事业一番风顺,不久就被声誉卓著的St. Bartholomew医院聘为常任医师,任职长达34年之久。65岁以后,哈维前往牛津大学任职,在牛津度过了晚年。

他原是一位秉承传统、趋于保守的医生,他曾经对古希腊医学和盖伦的学说十分崇拜,只希望认真行医,无意于标新立异。有趣的是,历史却偏偏为哈维做了另一种安排。

就在St. Bartholomew医院任职期间,哈维被选为皇家医师学会会员,并被聘任为解剖学及外科学讲师,定期为公众演示人体解剖,从1616年开始,长达40年之久。这期间,他再一次对人体内心脏的活动和脉搏之间的关系感到迷惑,决心进行一番认真的探索,找出真正满意的回答。哈维意识到,要仔细了解心脏的活动,关键是观察活体内的心脏,这就必须进行动物的活体解剖(vivisection)。然而他很快就发现,高等哺乳类的动物像鹿、羊、猪的心脏跳动太快,除非到了死亡前夕,根本无法观察到心脏活动的详细过程。于是哈维想到了冷血动物:蛇、青蛙、蜗牛、活虾和鱼类。他甚至还想到了早期的鸡胚。因为这些动物的心跳比较缓慢。哈维开始对低等动物进行活体解剖,果然就看到了前所未有的现象。他首先注意到,心脏最为活跃的阶段其实是收缩期,这时候心脏的颜色变浅、质地变硬;在两次收缩的间期,心脏很快舒张,颜色变红、质地也变得柔软。哈维还惊奇地发现,心脏的心耳(心房)和心室的收缩并不是同时发生,而是有规律的“周期性”运动:每一次总是心耳先收缩,随后心室才发生收缩。而当心耳收缩时,心室却处于舒张状态。他终于相信:心脏在体内的作用就像一个机械泵。他还注意到,每一次的心脏收缩,都同时伴随着动脉血管的膨胀与搏动。显然,动脉有节奏的膨胀并不是其本身的主动扩张,而是对心脏收缩的被动反应。哈维写道:“全部动脉扩张的情形,就好像我对着手套吹气时,手套也跟着膨胀一样。”

差不多这个时候,哈维已经比较清楚地意识到血液在体内循环流动的情形,他在自己的手稿上用英文和拉丁文颇为潦草地写着“血液以持久循环的方式在体内流动着,而这种循环依赖于心脏的跳动”。然而处事缜密的哈维并不急于向公众发表自己的见解。他决心用更多的时间,通过更细致的观察、实验来证实这个重大设想的每一个关键环节。

在这个重大发现的基础上,哈维凭借自己雄厚的解剖学知识,开始了一系列的实验,进一步追踪动、静脉血流的方向。哈维发现在结扎了腔静脉之后,心脏只需要几次跳动就可以排空内部的血液;而在结扎了大动脉之后,心脏就很快因为积血而膨胀起来。这就证明,血管内的血液是朝着一个方向流动的,静脉血流入心脏,而动脉血则由心脏流出,而绝不是像海潮一样来回冲动。

哈维很快在人体内也证实了这一点。他巧妙地使用橡皮带适度地结扎人的前臂,就可以暂时阻止表浅部位静脉的流动,甚至观察到静脉瓣的位置,而位于深部的动脉则不会受到影响。这时候如果用两个手指选择性地挤压一段静脉,然后松开一个手指,就可以清楚地观察到静脉的排空或充盈,特别是静脉充盈的方向,证实了静脉血液始终是朝着心脏的方向流动。如果用力挤压前臂的血管,就可以同时阻断动脉和静脉的流动。用同样的方法,又反复证实了动脉血液的流动方向与静脉恰恰相反。

哈维通过仔细的观察和测量,发现人的左心室在完全舒张的时候大约可以容纳2~3盎司的血液。而心脏每一次收缩,至少可以排出近一盎司(大约30毫升)的血液。他进一步采用简单的计算来估计每小时心脏排出血液的总量。如果按照心脏每小时收缩4000次计算,就要排出4000盎司的血液,即250磅,这将超过一个普通人全身的体重!而这简直是不可思议的情形。唯一合理的解释是:人体内的血液是依赖于心脏的机械性推动,通过动脉和静脉系统,反复循环流动、反复使用。这就是说,人体内的血液循环实际上包括肺循环(小循环)和体循环(大循环)两部分,而心脏则是连接这两部分的枢纽和驱动泵。这是医学史上第一次对心脏运动和血液循环机理的完整理论,也是生物医学史上第一次采用定量的方法探索、证实科学原理。

经过了将近12年的反复观察、实验,哈维终于对血液循环过程的每一个关键环节都深信不疑。他这才把自己的研究结果用颇为简洁的拉丁文写成一本小书,于1628年公之于世。这本名为《动物心脏与血液之运动》(De Motu cordis et sanguinis in Animalibus,简称为De Motu Cordis)的惊世之作,主要内容分为17章,全书一共只有72页。哈维一改前人引经据典、长篇累牍的习惯,他简笔直书,从第二章开始,严格按照科学思维、探索、求证的过程,分别叙述心脏本身的运动、心脏运动与动脉脉搏的形成、心耳及心室的周期性运动、心脏运动与动脉、静脉血流的关系、肺循环过程、瓣膜的作用、人的心输出量和全身血液总量的估算,以及人体表静脉和动脉流向的演示。最后,哈维在仅有两句话的第14章郑重宣告:

此刻,请允许我对血液循环的观点做如下总结,并告之于众:到目前为止所有的直接演示和推算结果都已经证明了我的全部假设,即血液通过心室的搏动性收缩而流经肺部再进入心脏,然后由心脏的收缩而排入动脉,被输送到全身各部;从全身各部与肌肉,血液又经过静脉和肌肉的孔隙进入大静脉,并逐步汇流到腔静脉,再返回心耳和心室。

我们只可能做出这样的结论:动物体内的血液在心脏的驱动之下,周而复始,以循环不息的方式运流着。这正是心脏之所以无比重要的唯一理由。

这无疑是人类医学史上最为神圣、最为响亮的宣言书。它用毫不含糊的语言宣告了盖伦在西方医学界长达一千四百年的统治地位的终结,标志着以科学实验为基础的医学新纪元的真正启始。

哈维所发现的“血液循环”完整规律,一开始并没有为每个人所接受,甚至还受到某些医学界人士的高度猜疑和指责。尽管有名人的不断反对,哈维关于心脏运动及血液循环的理论最终还是获得了医学界广泛的认同和尊敬,也进一步激发了人们对心血管系统的兴趣。


(环球医学编辑:常 路 )


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