哈维与血液循环
科学每前进一小步,都需有人艰苦卓绝地努力付出惨重的代价,有时甚至是鲜血和生命,比如布鲁诺、维萨里、塞尔维特等几位。同他们相比,我们今天要讲的哈维要幸运的多。
威廉·哈维(1578~1657年)出生在英国肯特郡的一个富裕家庭,早年毕业于剑桥大学,后留学意大利获医学博士学位。他在治学方法上受伽利略的影响,强调实验的作用。
哈维的主要贡献是正确地解释了血液循环系统。他首先系统地研究了前人的成果。这还得从博学的亚里士多德谈起。这位先哲说人体的血管内充满了气体,人们竟信以为真,可见盲听盲信有多危险。接下来便是公元前3世纪的古希腊医生——赫罗菲拉斯,他把静、动脉血管区分出来,有一定的积极意义。而到了公元前2世纪,名医盖伦毫不客气地否定了亚里士多德的谬论,指示血管中流淌的是血而不是其他。之后便是达·芬奇、维萨里、塞尔维特等人的一系列成果。对于前人的宝贵遗产,哈维在继承时总要多打几个问号:血液真的是流到人体四周就消散了吗,那又是怎样消失的呢?
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威廉·哈维在研究动物身体结构时,就开始不断地思考人体血液循环。他注意到在1小时之内心脏泵出的血液远远大于身体内所有的血液量,并由此推断血液必然是在某个连续的环状结构内流动,他称之为持续环状运动。
1628年,哈维公布了他的发现,并发表了图片来证明他的观点。他将一根带子系在上臂(当代医生称之为止血带),暂时地阻止血液流动,使得血管突起,瓣膜处(血管窦)膨大。这些单向瓣膜的作用在于只允许血液流回心脏,而使其无法反向流动。哈维证实按压其中的一个血管窦能够阻止血液沿血管流动,直至压力消失,才能再次回复正常。
哈维发现血液循环的机理后,很多人并不相信。作为皇家医生的他经常给国王查理一世讲有关血液循环的道理。
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《心血运行论》
《心血运行论》是对哈维血液循环理论的总结和概括,全书共分为17个章节。该书于1628年出版。
这本书一开始就谈道,心脏是人体血液流通运动的本原与中心。血液通过心脏收缩的动力,经动脉流到全身,再通过静脉回流心脏。接着哈维写道,全部血液必须经过肺部才能从心脏的右边流到左边,并指出心脏是肌肉质的,主要运动方式是收缩。哈维强调并论证了血液在身体内不断循环的概念,这在当时是一个全新的概念。
哈维这部著作曾引起了社会各界激烈的争论,但其意义非同小可,并且很快应用于临床,如解释动物咬伤的伤口感染,以及毒性的扩散等。
带着这些问题,哈维开始了他的实验。先是用的兔子和蛇,之后又扩展到其他40余种动物。在解剖这些活体动物之后,他发现心脏的作用就像一个水泵,它专门输出血液,这些血液凭借其收缩压力流遍全身。这时他又产生了第二个疑问:心脏中的血液又是从哪儿来的呢,是自己造出来的吗?如果是,那么又与如下事实相矛盾:心脏每分钟跳动在60~70次之间,每搏输出血量为60~70毫升,如此算来心脏每分钟需制造约4.5千克的血液,每小时则约为272.2千克。而这个重量相当于三个身材高大之人体重的总和。拳头大小的心脏具有这样的力量吗?即便是有,也还有一个问题不能解释,那就是因创伤失血过多的人为什么会很快死去?既然心脏有如此强大的造血机能,情况不应是这个样子。
通过进一步研究,哈维终于发现:心脏本身不具备造血机能,而仅仅是一个中转站和动力站而已。血液被心肌压出,沿动脉血管流向身体各个组织、器官,之后再经静脉管回流心脏,周而复始,循环往复。这就是著名的哈维血液循环理论。为了证明这一理论的正确性,哈维又进行了相关实验。他请一些体型较瘦的人作为实验对象,先把他们的静脉扎紧,结果近心端的血管瘪了下去;然后再扎起动脉,却发现近心端的血管膨胀起来,而远心端的血管瘪了下来。这充分说明:血液从心脏流出,经动脉到达全身处后,又从静脉回流心脏。
尽管哈维的科学结论有充分的事实依据,可还是没有被当时学术界、医学界、宗教界所认可,甚至遭到非议和攻击。只因为他的观点与权威理论不符,他的血液循环专著《心血运行论》被称为荒谬的言论,无稽之谈。不过还好,因为他的御医身份,教会虽然气恼,却也奈何不了他。
直到哈维死后数年,他的血液循环理论才被认可,其《心血运行论》一书被称为近代生命科学的发端。
哈维利用临床观察、尸体解剖,再加上逻辑分析和生理测试,从各个方面证明心脏是一个可以泵出血液的肌肉实体。哈维的主要著作有《论动物的生殖》和《心血运行论》。