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哈维创立血液循环理论的故事

(2009-09-08 21:02:51)
标签:

体育

生理学

分类: 体育理论

血液循环理论来之不易。

哲学家亚里士多德的观点:①食物在心脏内转变成血液;②心脏给血液加热;③动脉里充满了空气;④心脏产生 “元气”;⑤静脉和动脉血都有涨有落,有时向心脏流入,有时从心脏流出。这种错误观点延续了几百年。

1800年前,古罗马神医盖仑否定亚里士多德的观点,指出人血管里流的是血。这一观点比亚里士多德前进了一大步。

盖仑的理论认为,血液在人体内像潮水一样流动之后,便消失在人  体四周。 盖伦曾亲自做过大量的解剖,也对心脏和血管做过细心的研究,但是却从未想到血液会循环流动;由于他是一位名望极高的神医, 于是人们1千年内都把他这种血液理论奉为真理,不许怀疑。

 16世纪,比利时医生维萨里认为盖仑的理论是错误的。不久,西班牙医生塞尔维特便提出了血液在心肺之间进行小循环的看法,这两位巴黎大学里的同学,相继向权威盖仑进行挑战。但是他们都付出了惊人的代价,维萨里受到宗教裁判所的迫害,被判处死刑。塞尔维特由于出版了《基督教的复兴》触犯了西班牙教会,与1553年10月,在日内瓦被当作“异教徒”,活活烧死。这两位医生为了研究人的血液循环,向权威挑战,献出了宝贵的生命。

半个世纪之后,哈维医生决心弄清人体血液的奥秘。他系统地分析了前人的研究情况:公元前3世纪古希腊的医生、解剖学的创始人赫罗非拉斯,最早把静脉与动脉区分开来;公元前2世纪,盖仑提出了血液流动的理论;15世纪,著名画家、医生达·芬奇,通过解剖,发现并提出了心脏有四个腔的理论,以及维萨里与塞尔维特研究的成果。前人的研究成果,首先开拓了哈维的视野。然而,他是一个善于思索的人,并不迷信权威的理论,更难能可贵的是他敢于怀疑权威的理论,他喜欢“打破沙锅问到底”,他问自己“血液真的流到人体四周就消失了吗?怎么会消失的呢?”等等。

他决心像伽利略一样,通过实验,去揭开人体血液循环的神秘面纱。他首先拿动物开刀。他认为动物的血液与人有着相似之处,据他的笔记记载,他一生共解剖过动物的种类多达40多种。他解剖过许多大动物,通过解剖,终于发现心脏像一个水泵,把血液压出来,血液便流向全身。哈维用兔子和蛇,反复做实验,他把它们解剖开之后,找出还在跳动的动脉血管,然后用镊子把它们夹住,观察血管的变化,他发现血管通往心脏的一头很快膨胀起来,而另一端就马上瘪下去了,这说明血是从心脏里向外流出来的,由此证明动脉里的血压在升高。他又用同样的方法,找出了大的静脉血管,用镊子夹住,其结果正好与动脉血管相反,靠近心脏的那一段血管瘪了下去,而远离心脏的另一端鼓胀了起来,这说明静脉血管中的血是流向心脏的。

哈维在不同的动物解剖中发现了上述同样的结果,他终于得出了这样一个结论:血液由心脏这个“泵”压出来,从动脉血管流出来,流向身体各处,然后,再从静脉血管中流回去,回到心脏,这样完成了血液循环。他把这一发现写成了《动物心脏和血液运动》一书,正式提出了关于血液循环的理论。

为了证明人的血液循环也与动物一样,他还在人身上反复地实验。他请了一些比较瘦的人(容易在身上找到血管)。他把那些人手臂上的大静脉血管用绷带扎紧,结果发现靠近心脏的一段血管瘪下去,而另一端鼓了起来。他又扎住了动脉血管,发现远离心脏的那一端动脉不再跳动,而另一端,很快鼓了起来。证明完全与动物的血液循环是一样的。他在书上告诫人们:“无论是教解剖学或学解剖学的,都应当以实验为依据,而不应当以书籍为依据;都应当以自然为老师,而不应当以哲学为老师。” 

哈维还通过一个简单的数学运算来最先形成血液循环这一概念的。哈维估计心脏每次跳动的排血量大约是两盎司,由于心脏每分钟跳动72次,所以用简单的乘法运算就可以得出结论:每小时大约有540磅血液从心脏排入主动脉。但是540磅远远超过了一个正常的整个体重,甚至更加远远地超过了血液本身的重量。因此哈维似乎明显地认识到了等量的血液往复不停地通过心脏。提出这一假说后,他花费了九年时间来做实验和仔细观察,掌握了血液循环的详细情况。

哈维他一生中写过大量的科学论著,但是只发表了《心血运动论》和《论动物的生殖》两书以及几封为《心血运动论》辩护的公开信。其中1628年,发表的划时代著作《Heart and movement of blood》(中译名《心血运动论》),这是第一本基于实验的生理学著作,标志着近代生理学的诞生,同时也奠定了哈维在科学发展史上的重要地位。

哈维在书中明确指出,动脉把血液从心脏输出而同时静脉把血液输入心脏。由于没有显微镜,哈维无法看到毛细血管——血液从最小的动脉输入静脉的微小血管,但是他却正确地推断出了它们的存在(哈维去世几年以后意大利生物学家发现了毛细血管)。

直到哈维1657年逝世以后的第四年,伽利略发明的望远镜,被意大利马尔比基教授改制为显微镜用于医学上,观察到毛细血管的存在,才真正证实了哈维理论的正确性。哈维的血液循环理论的被确认,标志着当时的科技在医学领域中的显著成就。

   哈维的贡献是划时代的,他的工作标志着新的生命科学的开始,属于发端于16世纪的科学革命的一个重要组成部分。哈维因为他的出色的心血系统的研究(以及他的动物生殖的研究),使得他成为与哥白尼、伽利力、牛顿等人齐名的科学革命的巨匠。他的《心血运动论》一书也像《天体运行论》、《关于托勒密和哥白尼两大体系的对话》、《自然哲学之数学原理》等著作一样,成为科学革命时期以及整个科学史上极为重要的文献。

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