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血液的故事
(2008-10-27 07:51:54)
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血液红细胞科普科学生命奥秘it |
分类： 科普新解 |
一
当科学还不能有效和合理地解释血液现象时，人类对血液的认知更多的是想像、传说，甚至是宗教的理解。
血液是鲜红的，而且又与人的生命相关，因此人类最早认为血液是神秘的，并对其充满崇拜。例如，人类认为血液具有巨大的能量，吸食自己或他人的 血液有助于自身的强壮。根据历史学家的记载，古罗马公开表演的格斗者为了使自己更强大和勇敢而吮吸战败者的鲜血，而其他一些民族在较早阶段也有类似的做 法，如印尼的托拉拉基人割取战俘人头吸人血等。
显然，这种生活中对血液的认知和做法是源于神话传说的。例如，古希腊神话中太阳神阿波罗与美丽仙女的私生子叫阿斯克勒庇俄斯，后者被阿波罗送到半人半马的怪物喀迈拉那里抚养，并学到了许多医学知识，如配药、动手术等。
阿斯克勒庇俄斯还从战争与智慧女神雅典那姑姑那里得到了威力最大的一剂药——来自墨杜萨血管里的鲜血。墨杜萨是双翼蛇发女妖，她的血液有两面 作用，要么置人于死地，要么解除人的病痛。这取决于血液来自她体内的何方。来自她身体左侧的一滴血会让人立刻毙命，而来自其身体右边的一滴血则可以奇迹般 地让人死而复活。神话中对血液两面性的认知在后来的科学研究中得到揭示，血液的确具有两面作用。一是血液可能传播疾病，如今天的埃博拉和艾滋病，而另一方 面又可以通过输血和研制许多疫苗以防御疾病，如流感、脊髓灰质炎疫苗等。
从神话到人类文化，例如语言的词汇，同样记载了人们对血液认识的历史。例如，血液加速流动(bloodruns)，表明达到情绪的高峰；而 血液凝固(bloodcurdle)，则表明过度惊恐；热血(hot-blooded)表示难以控制的强烈情绪，如愤怒或热爱。当然这只是英语语义的体 现，在汉语中同样有相似的语义。例如，血脉贲张、热血沸腾、脸红筋(静脉)涨和冷血动物等。
所有这一切都基于人们生活的一些与血液相关的基本事实：一个人平均有5680毫升的血液，有96540千米的动脉、静脉和毛细血管，每个人都从血泊中降生，男性成年的割礼和刮胡子出血，女性的成熟来初潮等等。
二
当然，仅仅是靠文化和宗教来解释血液是不够的，人类对血液认识走上科学和理性的道路后才发挥了重大作用。
过去，人们认为放血疗法能治好许多疾病。正是从这种行为开始，盖伦对血管有了新的发现，他认为，动脉并非是原来人们所认为的是空的或贮存空 气，而是装有和流动着鲜血。因为盖伦是外科医生，有接触活体伤口的机会，能更准确和客观地描述和认识血液，因此修正了亚里士多德、希波克拉底等人对人体结 构、血液的种种误解。所以，盖伦的观点被视为医学界的真理长达1400年。同时盖伦进一步精细地观察到了血液从心脏右侧出发，通过肺和肺动脉回流到心脏左 侧的循环路线。
但是，盖伦的发现也并不完全符合真实的血液循环情况，直到17世纪60年代人类才发现血液循环系统是由动、静脉和心脏共同构成的。这是血液 史上的一个具有划时代的发现。1628年哈维在其著作《动物心血管运动的解剖研究》中提出了血液循环的原理。这个发现也许在今天人们都还没有给予足够的重 视，因为血液和血液循环对一些人来说似乎太具常识了，而对另一些人来说又太过平凡了，但未必人人准确懂得其中的原理。所以，当代史学家认为，哈维的著作是 17世纪最伟大的三部英文著作之一，它改变了人们对自身和自然的认识。而其他两部书则是1611年由英格兰国王詹姆斯完成的钦定版《圣经》和1623年出 版的《莎士比亚戏剧集》第一版对开本。
在人类对血液的认识过程中当然还有其他具有经典的划时代发现，例如列文虎克借助自己设计的显微镜，发现了人类唾液中“非常微小的动物”(微 生物)、精液中的精子和血液中的红细胞。红细胞的发现让人类对血液的认识更加深了一步，改变了过去把血液认为是一种简单的蕴含着看不见的精神和人性的液 体，而让人知道血液是一种快速生长的物质。
列文虎克不仅向公众演示和展现观察血管中流动的血液与红细胞，而且进一步向英国皇家协会报告他的血液发现。他在1674年4月7日写给皇家 协会的一封信中说，他发现和了解到血液是由含有非常小的圆形球状物的水晶体般雾状的水组成。列文虎克提到的水就是血浆，血细胞就悬浮在这种液体内。
两个月后，列文虎克不仅详尽描述了血液中的红色球状物，而且测量了它们的大小。为了测量那些非常小的红细胞，他必须用一种新的对比的方法， 例如用一根头发或者一粒沙子作为参照物。当时，他测得红细胞的直径大约为0.0079375毫米，体积是一颗细沙粒的1/2.5万。这和今天测得的红细胞 平均直径7.2微米，平均体积83立方微米是相似的。更为重要的是，列文虎克对无论是鲤鱼科的小鱼还是巨大的鲸鱼的血液中的红细胞的测量发现，它们的体积 是大致一样的，而且发现了血液的凝固性(血小板的功能)以及对白细胞有初步的描述。
三
今天，人类对血液有了更多的和更新认识。例如，对血液中白细胞的研究和发现已经极大地改变了今天生物医学的面貌，并为病人带来了极大福音。白 细胞表面抗原和分型的发现为器官移植的成功奠定了基础，而且扩大了成功率，并延长了病人的生存时间。同样是白细胞表面抗原的研究为人类认识暂时还不能攻克 的艾滋病提供了线索，也展现了疫苗研发的前景。例如，HIV就是通过特定的T细胞，即CD4细胞来入侵人的免疫系统的。
就连血液是否年轻也是血液最新研究的成果。美国最近的一项研究发现，心脏手术病人如果接受的输血是超过两周以上的，他们就很可能死亡或患病，而输入贮存两周以下的血液，就较少死亡和患病。
美国克利夫兰医院的科克等人检查了6000多名心脏搭桥手术或心脏瓣膜手术，或同时进行两种手术，并在手术中输血的病人的医疗记录，这些人都 是在克利夫兰医院治疗的病人，时间从1998年6月30日至2006年1月30日。病人的中位年龄是70岁，而且有些人除了心脏病还有其他疾病。2872 名病人接受了贮存了14天或少于14天的血液(“年轻血液”)，共8802单位：而3130名病人接受的输血贮存期则超过14天(“年老血液”)，共 10782单位。因此，这两组病人所输的血液量是相似。
“年轻血液”贮存的中位期是11天，而“年老血液”贮存的中位期为20天。结果发现，那些接受“年老血液”的病人的住院死亡率高于输入“年轻血液”的病人，为2.8％比1.7％。
接受“年老血液”的病人在1年中死亡率为11％，而接受“年轻血液”的病人死亡率为7.4％。同时，接受“年老血液”病人的并发症也较高。例 如，接受“年老血液”和“年轻血液”者的肾衰竭出现率为2.7％比1.6％：血液感染或败血症出现率为4.0％比2.8％；术后需要超过72小时使用呼吸 器之比为9.7％比5.6％。至于多种(混合)并发症，接受“年老血液”者的发生率为25.9％，而接受“年轻血液”者的发生率则为22.4％。
另一方面，丹麦小规模的对直肠癌病人手术、西班牙对癌症手术病人、加拿大的败血症病人和美国科罗拉多州的创伤病人的输血治疗，也都得出了与 美国克利夫兰医院研究相似的结论。在这些研究中，每一种都发现，那些接受了“年老”血液的病人比输进了“年轻”血液的病人各种并发症发生率都高。
虽然现在还不清楚为何血液保存的时间较长会有较大的危险，但一些研究人员认为贮存的血液耗尽了携带的氧气，而且红细胞在贮存中也可能变得坚硬，阻碍了它们流向全身各处。有鉴于此，很多医院已经在重新评估血液贮存和使用的老规矩，并采取步骤减少输血。
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