世界科技(science and technology)全景百卷书,血液循

日期:2019-08-16编辑作者:现代文学

  病期立志

图片 1

  人人都知道鲜血的宝贵。血不流动,人就死了。

生物学家对生命活动的研究,通常采用两种基本方法,即观察与实验。哈维首次把实验方法用于生物学,于1628年发现了血液循环,成为现代生理学和实验生物学的奠基人。

  血在人体内是怎样流动的?三百多年前,曾经引起了一场激烈的争论:有的人认为血是循环流动的;有的人坚决反对。

那么血液循环是怎么发现的?

  是谁引起这场争论的呢?就是第一个发现血液循环的威廉·哈维。他是怎样发现的呢?下面,我们就来讲一讲这位科学家的故事。

古希腊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。

  1578年4月1日,哈维出生在英国福克斯顿一个富裕农民的家里。

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。

  哈维从小爱读书。上小学的时候,他不贪玩,成绩很好。十岁那年,他的英语和拉丁语考试成绩优秀,被当地有名的坎特伯雷中学录取,并且获得了奖学金。

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。

  中学几年,哈维学习刻苦,注意学习方法。毕业的时候,他各科成绩都达到优秀。

盖仑创立了一种血液运动理论,他认为,肝脏将人体吸收的食物转化为血液。血液由腔静脉进入右心,一部分通过纵中隔的小孔由右心室进入左心室。心脏舒张时,通过肺静脉将空气从肺吸入左心室,与血液混合,再经过心脏中由上帝赐给的热的作用,使左心室的血液充满着生命精气。这种血液沿着动脉涌向身体各部分,使各部分执行生命机能,然后又退回左心室,如同涨潮和退潮一样往复运动。右心室中的血液则经过静脉涌到身体各部分提供营养物质,再退回右心室,也像潮水一样运动。

  16岁的哈维,以优异的成绩,考取了英国著名的剑桥大学的冈维尔一凯厄斯学院,获得马太·帕克奖学金。19岁时,他获得了文学学士学位。

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。

  当时,剑桥大学的学生生活十分紧张。学校规定:学生每天清早四点半起床,五点去礼拜堂做礼拜,晚上十点睡觉。一天当中,只给学生很短的时间吃饭,讲课和自学长达14小时以上。没有足够的时间休息和娱乐,加上生活条件又差,入学三年,哈维病了。他只好回家治病,休学了两年多。

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。

  妈妈看着重病的儿子很着急,为他请来了一位民间医生。当时,英国和其他欧洲国家的民间医生,拿手医术是放血,说是“放血治百病”。哈维和妈妈实在没有别的办法,只好依了医生。

半个世纪之后,哈维医生决心弄清人体血液的奥秘。

  医生拿出一把消过毒的小手术刀,用刀尖划破哈维左臂上的一根静脉管,放了一点血,然后包扎起来,血止住了。医生嘱咐说,要加强营养,注意休息。过了一段时间,医生用同样的方法,又放了几次血。每次放血,哈维都要忍受很大的痛苦。不过,放血也启发他思考这样的问题:血管割破以后,血为什么会不停地流出来?血液在人的身体里是怎样流动的?

他系统地分析了前人的研究情况,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。

  哈维根据自己的切身体会,觉得放血不是治病的好办法。这种办法,虽然对治疗某些疾病有一定的效果,但是对体弱和经济条件差的人来说,负担实在太大了。

哈维曾对40余种动物进行了活体心脏解剖、结扎、灌注等实验,同时还做了大量的人的尸体解剖。哈维深入地研究了心脏的结构和功能,他发现心脏的左右两边各分为两个腔,上下腔之间有一个瓣膜相隔,它只允许上腔的血液流到下腔,而不允许倒流。哈维接着研究静脉与动脉的区别,他发现动脉壁较厚,具有收缩和扩张的功能;而静脉壁较薄,里面的瓣膜使得血液只能单向流向心脏。结合心脏的结构,这意味着生物体内的血液是单向流动的。为了证实这一点,哈维做了一个活体结扎实验。当他用绷带扎紧人手臂上的静脉时,心脏变得又空又小;而当扎紧手臂上的动脉时,心脏明显胀大。这表明静脉里的血确实是心脏血液的来源,而动脉则是心脏向外供血的通道。体内血液的单向流动实验,证明了盖仑学说的静脉系统双向潮汐运动的观点是错误的。

  哈维在生病期间,经常考虑生病问题:要是一个人不生病,或者少生病,或者是生了病,能很快治好,那该多好。现在,自己生了病,医生不能很快地治好,一拖两三年,影响了大学的学习。于是,他立志成为一名医术高明的医生,救死扶伤,使人们延年益寿。

哈维的另一个定量实验更否定了盖仑的理论。他进行心脏解剖时,以每分钟心脏搏动72次计算,每小时由左心室注人主动脉的血液流量相当于普通人体重的4倍。这么大量的血不可能马上由摄人体内的食物供给,肝脏在这样短的时间内也决不可能造出这么多的血液来。惟一的解释就是体内血液是循环流动的。

  1600年1月,哈维离开英国,途经德国和法国,来到以解剖学闻名的意大利帕多瓦大学医学院,开始了新的学习生

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。

  哈维的老师法布里奇,是当时非常有名的解剖学家。这位教授的教学方法很不寻常,每次上课,都是一边讲,一边把动物标本、挂图搬上讲台,并且经常进行动物活体的现场解剖。所有的学生都用心听课,尤其是哈维。他详细记下老师讲的要点,全神贯注看解剖动物。他很快跟上了班,又很快成了优等生。

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。

  1602年,哈维获得了医学博士学位。在答辩时,考场上坐着好几位知名的教授,他胸有成竹,毫不紧张,对答如流。他的博士学位证书上写着:“威廉·哈维以突出的学习成绩和不平凡的才能引人注目,并获得本校讲授解剖学、医学和外科学的杰出的教授们的赞扬。”

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。”他通过发现血液循环把实验方法引人生物学。所以,恩格斯评价说:“哈维由于发现了血液循环而把生理学确立为科学。”

  毕业后,哈维回到英国。他的母校——剑桥大学,也授予他医学博士学位。不久,他到著名的圣巴塞洛缪医院当医生,用他所学到的知识,去实现自己的愿望。

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。

  哈维对病人很耐心,很热情,对贫困的病人,还免收医疗费,受到人们的好评。

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)。

  实践中的发现

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。

  哈维在给人治病中,常常联系老师讲的解剖学,思考血液在人体内究竟是怎样流动的?他查阅了大量资料,还是得不到满意的结果。

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、伽利略、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。

  公元二世纪,古罗马的著名医士盖伦,认为血液的流动,是以肝脏为中心的。他说:血液在肝脏里形成,贮存在静脉中,一部分带着来自肝脏的“自然精气”,流到各个器官;另一部分流到右心室,通过布满筛孔的心脏中隔,慢慢地渗透到左心室,在这里同肺静脉带进来的空气结合,变成动脉血,再带着心脏里的“生命精气”,通过动脉分配到全身各部;动脉血的一部分流到脑子里,这里的“智慧精气”,通过神经分布到全身。他认为,血管中的血液就像潮水的涨落一样,作起伏运动,逐渐被身体所吸收。他还从神学的观点出发,认为人体的一切构造和机能,都是上帝有目的、有意识安排的。

  一千多年来,盖伦的这些论点,被奉为神圣不可侵犯的经典。

  16世纪中叶,比利时的维萨里,在解剖动物的心脏以后,发现心脏中隔很厚实,血液根本不能渗透过去。与此同时,他的老同学,西班牙的塞尔维特研究证明,右心室的血液流经肺部,通过曲折的道路到达左心室,推翻了盖伦的心脏中隔有筛孔的论点。他的这一发现,就是血液的肺循环,也叫做小循环。

  科学反对迷信,冲击神权。维萨里和塞尔维特的发现,遭到了教会的敌视和攻击。结果,维萨里被迫逃跑,研究工作中断;塞尔维特被绑在火刑柱上,活活地烧死了。

  先驱者的英雄业绩,鼓舞着哈维。他想:不搞清楚心脏的构造与功能,不知道血液在体内怎样运动,怎么能给病人作出正确的诊断呢?治病又以什么为依据呢?于是,他毫不畏惧,决心在前人研究的基础上,自己动手,大胆实践,寻找答案。

  为了了解心脏的构造和血液的运动,十多年来,哈维用青蛙、鱼、蛇、鸡、鸭、鸽、兔、羊、狗、猴子等八十多种动物,进行了大量的解剖实验。

  在哈维的家里,有一间解剖实验室。他非常珍惜时间,除了去医院给人看病,就在家里读书和做解剖实验。

  哈维多次解剖一些较大的动物,仔细观察心脏内部构造。他看到:心脏有四个腔,上边两个心房,下边两个心室。心房通向心室,左右两侧被一层较厚的肌肉膜隔开,这就是心脏中隔。再仔细观察,他看到;右心房与上下腔静脉相通,右心室与肺动脉相通;左心房与肺静脉相通,左心室与主动脉相通。他发现:心脏有四组瓣膜,即左右两侧房室之间,左心室与主动脉之间,右心室与肺动脉之间,都有一组瓣膜。

  哈维把心脏的基本构造弄清楚后,继续观察动物心脏的跳动。他心情激动,迫切想看清楚:心跳有没有规律?是什么规律?血液在心房和心室里是怎样流动的?

  因为心脏跳动很快,不易观察,哈维就用动物的垂死心脏,用鱼、鳖等冷血动物的心脏来做实验。他发现:心脏收缩时,它立即变硬,体积变小,颜色变浅;心脏静止时,它便发软,颜色变深。他把一个心室的尖端剪掉,露出一个心室腔的洞口。这时,心房每收缩一次,就有一股血流出来;也就是说,心房收缩一次,血液就被送进心室一次。他还发现:把一根动脉割破以后,每涌出一股血时,正好是心脏收缩一次。

  心脏不断收缩,把血液不断推出心脏以后,血液流到哪里去了呢?

  哈维用蛇做实验。因为蛇死了以后,它的心脏还能跳动,一段时间。他把蛇剖开以后,用镊子夹住大动脉,他发现:镊子以下的动脉,很快就瘪了;镊子与心脏之间的动脉和,乙脏本身,越来越膨胀,颜色变成深紫色,甚至发青,几乎就要胀破了;去掉镊子以后,心脏的大小、颜色以及动脉的跳动,都很快恢复正常。

  接着,哈维又用镊子夹住大静脉,切掉了心脏与镊子以下的静脉通路。这时候,他看到:镊子和心脏之间的静脉,几乎立刻就瘪了;同时,心脏变小,颜色变浅。当他去掉镊子以后,瘪下去的一段静脉,马上就有血液流过,心脏的大小和颜色,也恢复正常了。

  蛇是这样,别的动物也是这样吗?哈维改用了几种不同的动物,重复上面的实验,都得到同样的结果。

  动物是这样,人呢?哈维又用人的胳膊做实验。他请来一位瘦人,臂上的大静脉管非常明显。他用一条绷带,扎紧这个人的上臂。过了一会儿,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,却跳得很厉害;绷带以上的静脉很快就瘪下去了,而绷带以下的静脉,却鼓胀了起来。

  哈维对实验的结果,进行了周密的思考。他毫不怀疑地认为:心脏里的血液被推出以后,必定是流到动脉里去了;而静脉里的血,一定流回了心脏。动脉与静脉里的血液,总是朝着一个方向,永不停息地流动着。

  那么,是什么原因使血流的方向不会改变的呢?这时,他想起法布里奇教授讲的“静脉瓣总是向心脏方向生长”。但是,静脉瓣究竟是干什么用的呢?法布里奇没有给出科学的解答。

  哈维仍然通过实验来探讨静脉瓣的功能。他解剖了许多动物的静脉管,看到静脉瓣是半月形的,并且确实是向着心脏的方向生长。看起来,这种构造势必只允许静脉里的血液向心脏方向流动,不允许倒流。

  哈维用探针从大静脉向中小静脉方向试探,探针很快就碰到了静脉瓣。当他把探针向大静脉的方向深入,却很容易。这证明他的想法是对的:静脉中的瓣膜,像心脏的四组瓣膜一样,也能防止倒流,保证了血液向心脏的方向流去。

本文由云顶娱乐发布于现代文学,转载请注明出处:世界科技(science and technology)全景百卷书,血液循

关键词: 云顶娱乐

沈从文先生在西南联大

云顶娱乐 ,师友相册 沈先生在联大开过三门课:各体文习作、创作实习和中国小说史。三门课我都选了,——各体文...

详细>>

前景都市,里里外外都以水泥的东瀛野兽派住宅

坂村讲学以为:家庭新闻化系统要经历3个步骤。第1步是家庭均选拔电、红外线,使家中电器均能经受Computer主机发出...

详细>>

世界科学技术全景百卷书,发动机革命

至于说到蒸汽机在理论上和实践上都取得重大突破,这个问题,要等到将近半个世纪以后,由瓦特对它进行深入地研...

详细>>

寻找新大陆,康蒂之旅

印度坐落澳大马拉加联邦(Commonwealth of Australia)南方,以印度河得名。其北面、西南面和西北面为高山环绕,南面及...

详细>>