——哈维发现人体血液循环
大约在1600年的某一天,意大利帕多瓦的一所著名医学院里,有三百多名学生正在教室里上解剖课。教室四周没有窗户,照明全靠吊在天花板上的蜡烛和站在解剖桌旁的学生手里拿着的灯。这天上解剖课的是这所医学院里最著名的教师法布里修斯。他熟练地进行着人体解剖,学生们的目光紧紧地盯着他,教室里非常安静。
解剖完毕后,法布里修斯向学生们强调了进行动物和人体解剖实验、以及对于了解人体器官的构造和功能的重要性,随后还结合解剖讲解了他自己的静脉血管瓣膜理论。他刚讲完,身旁的一个个头瘦小,手里拿着灯的学生轻轻地问:“请问老师,这血液是从哪里流来,又往哪里流去的呢?”这个提问的学生便是后来发现了血液循环的秘密,奠定了近代医学和生理学基础的威廉·哈维。
对血液的最早论述是由亚里士多德提出的,他十分错误地以为人体内(血管内)充满着空气。这种错误的说法延续了几百年。直到公元2世纪才被古罗马的名医盖仑否定。盖仑设想,人体内有一个由肝脏、心脏和大脑组成的循环系统。在肝脏中,人体所吸收的食物转化为血液,这些血液携带着“自然灵气”,通过静脉流向身体各个部位,再通过同样的静脉流回肝脏。在这里,血液的运动恰如潮水的涨落,来来回回,永不停息。当血液流到心脏后,大部分流了回去,一少部分从右心室透过隔膜上的小孔进入左心室。在左心室里,这些血液与来自肺部的空气混合,形成“生命灵气”.再由动脉传送到身体各部位并被吸收。其中,进入大脑的那部分血液与“动物灵气”融合,然后流动到身体各处的肌肉和感官中。
盖仑是医学界的权威,他的血液理论自然是不容置疑的真理。因此,后来关于血液流动的探索停止了1000年。
16世纪中叶,比利时学者维萨里在解剖动物时发现,心脏的中隔很厚,没有可见的孔道,盖仑关于左心室与右心室之间有小孔相通的观点是错误的。但他没有猜测到人体内的血液是循环的。他的理论激怒了教会,因为教会利用盖仑的医学为他们的教义服务,对他的错误赋予巨大的权威。只要谁违反了盖仑主义,就会被指控为异教徒而遭到迫害。1563年,维萨里被宗教法庭拘禁、审讯,作为异教徒被判了死刑,但被菲利普二世赦免。1564年,他在从耶路撒冷回来的途中,在希腊的扎金索斯岛去世。
维萨里死后,他在巴黎大学读书时结交的好友塞维塔斯继续进行科学试验,包括当时被人禁止的人体解剖。1553年,塞维塔斯出版了《基督教的复兴》一书。在这部宗教专著中,他用6页的篇幅阐述了自己发现的肺循环:血液从右心室通过肺动脉流入肺部,同吸人的新鲜空气相结合,再经肺静脉流入左心房,完成一次循环过程。这个循环,又称小循环。
塞维塔斯的肺循环理论是生理学发展史上的一次革命,同时也是对宗教神学的一次冲击,因此冒犯了教会。尽管《基督教的复兴》是秘密出版的,但最终还是被教会查了出来,塞维塔斯被判处火刑。塞维塔斯逃到日内瓦,不久,又被抓住。1553年10月27日,年仅42岁的塞维塔斯在日内瓦被教徒们烧死,死前还被活活地烧烤了2个钟头。
塞维塔斯的死,并没有吓退献身科学和真理的人们。1603年,法布里修斯教授公开出版了著作《论静脉瓣膜》。在这本书中,他描述了静脉内壁上的小瓣膜,它的奇异之处在于永远朝着心脏的方向打开,而向相反的方向关闭。遗憾的是法布里修斯没有认识到这些瓣膜的意义。
但是,他的学生哈维最终创立了血液循环理论。在解剖一些大动物时,哈维仔细观察了心脏的内部结构。他发现,这些心脏犹如一个水泵,当它收缩的时候,血液就被压出去。那么,血液从心脏里泵出来后,流到哪里去了呢?
哈维用蛇做实验。他把活蛇杀死,剖开,用镊子夹住大动脉,观察后发现:镊子以下的动脉很快就瘪了;镊子与心脏之间的动脉和心脏,膨胀开来,越来越鼓,颜色变深。而松开镊子以后,心脏及动脉很快又恢复了正常。后来,哈维又作了一个类似的实验,他用镊子夹住大静脉,切断心脏与镊子以下的静脉通路。这时,他看到:镊子和心脏之间的静脉,立时就瘪了;同时,心脏变小,颜色变浅。松开镊子,在瘪下去的一段静脉中,马上就有血液流过,心脏的大小和颜色也恢复如初。
人体内的血液是否这样?哈维请来一名身体削瘦、臂上大静脉清晰可见的人。他用绷带扎紧这人的上臂。过一会儿,摸摸绷带以下的动脉,无论在肘窝还是在手腕,都不跳动了,而绷带以上的动脉,却跳得十分厉害;绷带以上的静脉瘪下去了,而绷带以下的静脉,却鼓胀了起来。这表明心脏中的血液来自静脉,而动脉则是心脏向外泵吐血液的通道。
1616年,哈维在演讲中宣布了他的血液循环理论。他说,在心脏收缩时,心脏里的血液流到动脉里;而静脉里的血液,又流回了心脏。总之,血液在体内是循环流动的。但哈维并未说明动脉、静脉末端的相互联系问题,哈维的演讲当时没有引起多大反响。他深入研究,总结整理,撰成一部划时代的专著《心血运动论》。这部只有72页的著作于1628年出版后,立即遭到教会和一些保守学者的攻击。有人甚至评价说:这本书是“虚妄的、荒谬的、有害的”!幸好,哈维当时是英国国王查理一世的御医,受到国王的宠幸,这才使他没有像前辈维萨里、塞维塔斯那样付出生命的代价。
哈维使解剖学和生理学真正成为有关生命机能的实验科学。哈维利用解剖学知识和手段来观察动物心脏输送血液的情况和心脏跳动的次数,弄清了血液循环的途径。‘他认为,人体是一部精密的机器,而心脏是这部机器的发动机。哈维的发现使医学跨出划时代的一步。能与这项伟大成就相匹敌的,只有抗生素的发现。
一般成人体内含有45升水,约占体重65%。除最主要的水外,还含有各类其他物质。一个中等个子的人,所含石灰质足以粉刷一个小房间,含碳量相当于一袋重12.7公斤的焦炭,含磷量足以制造2200根火柴,硫约有一汤匙,铁则足以制造一根25毫米长的钉子,还有总重约30克的其他金属。
尽管有人说这个故事是虚构的,人们仍然愿意相信,曾有那么一只“幸运的”苹果落在了这个后来成为科学巨匠的年轻人头上。