血液循环理论的发展过程

在人体生理学中,血液的运动规律起着重要的作用,对它的正确认识有助于进一步了解人体的其他功能。在古代,人们对血液运动的认识极其模糊,经过漫长的时间和许多科学家的努力,终于弄清了血液循环的规律。

虽然古希腊的医生知道心脏和血管之间的联系,但他们认为动脉充满了来自肺部的空气。因为他们解剖的尸体动脉里的血已经流到静脉里了。古罗马医生盖伦解剖活体动物,结扎一条动脉的上下两端,然后剖开这条动脉,发现里面充满了血液,从而纠正了古希腊流传下来的错误观点。盖伦创立了血液运动理论。他认为肝脏将人体吸收的食物转化为血液。血液从腔静脉进入右心,一部分通过纵膈上的小孔从右心室进入左心。当心脏放松时,空气通过肺静脉从肺部吸入左心室,与血液混合,然后通过上帝在心脏中给予的热量充满精气。这些血液沿着动脉涌向身体的各个部分,使各个部分执行重要的功能,然后回到左心室,像涨潮和退潮一样往复。右心室的血液通过静脉冲到身体各个部位提供营养,然后回到右心室,右心室也像潮水一样运动。盖伦的血液运动理论是错误的,但他的理论在2-16世纪时期被奉为“圣经”,这是不可逾越的。

16世纪的比利时医生、解剖学家维萨里在自己的解剖实验中发现,盖伦认为左心室与右心室相通的观点是错误的。维萨里蔑视当时教会的禁令,以大无畏的精神挑战盖伦的理论,但他自己的结局却非常悲惨。教会强迫他去耶路撒冷朝圣赎罪,结果他在旅途中莫名其妙地死去。

西班牙医生Servit(1511-1553)发现,血液从右心室通过肺动脉进入肺部,再从肺静脉回到左心室。这一发现被称为肺循环。塞尔维特向发现血液循环迈出了第一步。他的发现最早发表在1553年秘密出版的《基督教的复兴》一书中。塞尔维特的发现违背了当时被教会奉为权威的盖伦学说。他于1553年被宗教裁判所判处火刑,活活烧死,并被残酷地烤了两个小时才被烧死。

意大利解剖学家法布里齐斯(1537-1619)在他1574的著作中详细描述了静脉中瓣膜的结构、位置和分布。静脉瓣膜的发现是血液循环理论建立的一大进步,但法布里丘斯未能认识到这些瓣膜的意义,他仍然相信盖伦理论。血液循环科学理论的建立是他的一个学生,英国人哈维在他死后九年才完成的。

哈维(1578-1657)1578年出生于英国一个富农家庭。在15eq获得剑桥大学医学学士学位后,他周游了欧洲。他在意大利帕多瓦大学向法布里丘斯学习解剖学。帕多瓦大学以其自由的政策和学术自由而闻名。维萨里首创的用手做解剖实验的教学方法为这所大学的医学院吸引了一大批热情好学的年轻人。哈维留学期间,伽利略在帕多瓦教书。现代实验科学大师所倡导的实验——数学方法和力学自然观对很多学科都产生了很大的影响,哈维也受益匪浅。他了解到教授解剖学和学习解剖学都应该以实验为基础,而不是书本。1602年,哈维在帕多瓦大学获得博士学位,同年回到伦敦定居行医。行医后,哈维继续从事解剖学研究,尤其是心血管系统。

哈维对40多种动物进行过活体心脏解剖、结扎和灌注的实验,也做过大量的人体解剖。他积累了大量的观察和实验记录,并开始怀疑盖伦的血液运动理论。他准备在前人和先行者研究的基础上建立血液循环理论。哈维深入研究了心脏的结构和功能。他发现心脏的左右两侧分为两个腔室,上下腔室之间有一个瓣膜,只允许上腔室的血液流向下腔室,而不能回流。哈维接着研究了静脉和动脉的区别。他发现动脉壁很厚,有收缩和扩张的功能。静脉壁很薄,里面的瓣膜使血液只能单向流向心脏。结合心脏的结构,这意味着活体中的血液是单向流动的。为了证明这一点,哈维做了一个活体结扎实验。当他用绷带把静脉绑在手臂上时,心脏变得空虚而渺小;手臂上的动脉扎紧时,心脏明显扩张。这说明静脉中的血液确实是心脏的血液来源,而动脉是心脏向外界供血的通道。血液在体内单向流动的实验证明,盖伦关于静脉系统双向潮汐运动的观点是错误的。哈维的另一个定量实验甚至否定了盖伦的理论。他解剖心脏时计算出心脏每分钟跳动72次,每小时从左心室注入主动脉的血流量相当于普通人体重的4倍。这么大的血量,不是靠人体内的食物一下子就能供给的,肝脏也绝对不可能在这么短的时间内产生这么多的血。唯一的解释就是体内的血液在循环。

哈维的血液循环理论简述如下:血液从左心室流出,经过主动脉流遍全身,然后从腔静脉流到右心室,再通过肺循环回到左心室。人体内的血液循环不息,这就是心脏跳动的功能。1628年,哈维发表了《动物心脏-血液运动的解剖学研究》,他在书中系统地总结了血液循环运动的规律及其发现的实验依据。这本只有72页的短文,是生理学史上划时代的著作。哈维在前人工作的基础上发现了血液循环,这是他的历史性成就。他通过发现血液循环将实验方法引入生物学。所以恩格斯评论说:“哈维把生理学确立为一门科学,是因为他发现了血液循环。”

哈维发现了血液循环,但在当时的条件下,他无法清楚地理解血液是如何从动脉流向静脉的。他只是根据自己的观察和实验做出了一个正确的推断,即血液从心脏通过动脉到静脉,再回到心脏,这是一个无止境的过程。

正是在他死后,显微镜才得以改进。意大利解剖学家马尔比吉(1628-1694)在161年发现了动脉和静脉之间的毛细血管,从而完善了哈维的血液循环理论。

本文摘自《创造1000个发明案例》,广西师范大学出版社,2006年7月5438+0。