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心血運(yùn)動(dòng)論
通過(guò)自己的解剖學(xué)實(shí)踐,哈維批駁了蓋侖的許多錯(cuò)誤說(shuō)法,尤其是這一提法,即脈搏和呼吸的目的都是為了吸入元?dú),以保證血液的通風(fēng)散熱。經(jīng)驗(yàn)告訴我們,當(dāng)我們的脈搏快速有力地跳動(dòng)時(shí),呼吸卻可以保持平靜;發(fā)燒時(shí)的脈搏也要快于平時(shí),但這時(shí)的呼吸反而更慢。足可見(jiàn)呼吸(即肺臟的運(yùn)動(dòng))與脈搏(與心臟的運(yùn)動(dòng)有關(guān))不是一回事。解剖學(xué)也告訴我們,肺臟的結(jié)構(gòu)與心臟的結(jié)構(gòu)迥然相異。哈維力圖予以證明的是,心臟排出、動(dòng)脈接受的是物質(zhì)(即血液)而不是空氣(或所謂的元?dú)猓⑶覄?dòng)脈和靜脈里流淌著的是同一種物質(zhì),即血液。
哈維強(qiáng)調(diào)自己是通過(guò)活體解剖和實(shí)際觀察來(lái)研究心臟運(yùn)動(dòng)及其與脈搏的關(guān)系的,這一點(diǎn)尤為重要。它表明,盡管哈維在研究的切入點(diǎn)上曾深受亞里士多德思想的引導(dǎo),但他依然繼承了蓋侖派的做法,這就是對(duì)解剖學(xué)實(shí)踐的重視,而不是像傳統(tǒng)的哲學(xué)家那樣只會(huì)坐而論道。哈維的出色正體現(xiàn)于此:從亞氏的思想中獲得研究的思路和靈感;又從蓋侖的體系中獲得具體的研究方法。這樣,哈維就成了一個(gè)有頭腦的外科醫(yī)師。正是根據(jù)對(duì)各種動(dòng)物的活體解剖,哈維描述了心臟的運(yùn)動(dòng)過(guò)程及其與脈搏的關(guān)系;強(qiáng)調(diào)心臟的功能是通過(guò)心室將血液從靜脈運(yùn)送到動(dòng)脈,再通過(guò)動(dòng)脈將血液分配到全身,在這一過(guò)程中,他還將心臟的功能與水泵作類比。同時(shí),他還討論了已被前人發(fā)現(xiàn)的肺循環(huán),強(qiáng)調(diào)肺動(dòng)脈的存在是為了使血液能夠通過(guò)肺而不是為了營(yíng)養(yǎng)肺本身。 在此值得強(qiáng)調(diào)的是,哈維將心臟比做水泵,這樣的類比可謂意味深長(zhǎng)。水泵是人工制造的機(jī)械,沒(méi)有什么神秘之處,它的結(jié)構(gòu)和功能盡可在掌握之中。這樣的類比就在醫(yī)學(xué)和生理學(xué)中開辟了一種新的研究思路,即機(jī)械論的傳統(tǒng)。后來(lái)的生理學(xué)循此思路深入,將生命體比做熱機(jī),比做化工廠,甚至比做耗散結(jié)構(gòu)。 這種類比在方法論上極有用處,因?yàn)樯w就好比是一個(gè)黑箱,它不是人工制品,對(duì)其結(jié)構(gòu)的深入必須找到一條引導(dǎo)路徑,而類似的人工制品就是這樣的路徑。同時(shí)它還暗示,生命體本身并無(wú)神秘之處,它就像機(jī)器一樣可以掌控。在此意義上,機(jī)械論幫助生理學(xué)在黑暗中跨出了巨大的一步。 在此基礎(chǔ)上,哈維正式推出循環(huán)觀念。顯而易見(jiàn),他想象靜脈血作向心運(yùn)動(dòng),應(yīng)是他的結(jié)論的必要前提,而不是直接研究靜脈的結(jié)果。他意識(shí)到,在一個(gè)相對(duì)較短的時(shí)段中,心臟從靜脈轉(zhuǎn)移到動(dòng)脈的血量是如此之大,而速度又是如此之快,以至靜脈似乎很快就會(huì)排空,而動(dòng)脈則會(huì)因接受過(guò)多的血而脹破。只有假設(shè)一種循環(huán)運(yùn)行的存在,這一荒謬才可避免。盡管在1616年,哈維已經(jīng)假定心臟在每次搏動(dòng)時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)移相當(dāng)數(shù)量的血液,不過(guò)他還沒(méi)意識(shí)到這種大量轉(zhuǎn)移后的累積效果。他的一個(gè)同代人也曾關(guān)注過(guò)這一問(wèn)題。1623年,Emilio Parigiano在已發(fā)表的一本書中指出,在心臟的每一次舒張期,必定存在著從主動(dòng)脈到左心室的心臟回路。不知哈維是否讀過(guò)該書并從中受到啟發(fā)。但Parigiano本人倒并不特別重視他提出的這一論點(diǎn),因?yàn)樗嘈叛旱幕亓鬟有其他的途徑。但是對(duì)于哈維來(lái)說(shuō),這卻具有新的意義,這使他得以理解心跳的功能和主動(dòng)脈瓣膜的意義所在。 此外,在循環(huán)觀念尚未出現(xiàn)時(shí),他最初試圖以靜脈血液的回流來(lái)解決大量血液迅速通過(guò)心臟的問(wèn)題,但是一旦透過(guò)循環(huán)觀來(lái)看問(wèn)題,一切現(xiàn)象頓時(shí)都變得順理成章。 這就是說(shuō),哈維最初進(jìn)入這一研究領(lǐng)域時(shí),他絕沒(méi)有想到自己會(huì)提出一個(gè)如此革命的觀念。當(dāng)諸多事實(shí)擺在面前,循環(huán)觀念水到渠成時(shí),他才意識(shí)到,自己已做出了一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)。不清 楚是受他的哲學(xué)觀影響,還是事后他欲尋求一種理論支持,他將血液循環(huán)比作亞里士多德所說(shuō)的大氣循環(huán),而心臟是生命之源,是小宇宙(身體)中的太陽(yáng),太陽(yáng)也可以稱為世界的心臟。這種 對(duì)太陽(yáng)的崇拜,應(yīng)該說(shuō)與古希臘哲學(xué)及哥白尼提出的日心說(shuō)不無(wú)關(guān)系。當(dāng)時(shí)哈維因?yàn)檎业竭@樣的類比而對(duì)自己的學(xué)說(shuō)更有信心了。這就提示我們,當(dāng)時(shí)的科學(xué)其實(shí)還未能完全與哲學(xué)脫鉤,所以它必須依附于某種哲學(xué)體系才更有說(shuō)服力。 循環(huán)觀念一旦浮出水面,哈維在《心血運(yùn)動(dòng)論》的后面一半,則著重討論血液循環(huán)運(yùn)動(dòng)的證據(jù)。首先,哈維依舊強(qiáng)調(diào)通過(guò)血液的流量之大,并以定性的方法計(jì)算這一點(diǎn),從而表明肝臟不可 能在如此之短的時(shí)間制造出如此多的血液。假設(shè)左心室只能容納2盎司的血液,脈搏每分鐘跳動(dòng)72次,那么,左心室在1小時(shí)內(nèi)就可使約540磅血液進(jìn)入主動(dòng)脈。如此多的血液量怎么可能在體內(nèi)源源不斷地產(chǎn)生又源源不斷地耗盡?結(jié)論很清楚,只有假設(shè)血液在體內(nèi)做循環(huán)運(yùn)動(dòng),這些麻煩才能消除。 值得補(bǔ)充的是,哈維在提出血液循環(huán)的證據(jù)時(shí),用了定量的計(jì)算方法。與如今的高等數(shù)學(xué)相比,這樣的計(jì)算似乎過(guò)于簡(jiǎn)單。 但當(dāng)時(shí)的哈維卻是創(chuàng)風(fēng)氣之先,即通過(guò)定量的方法來(lái)面對(duì)生命現(xiàn)象。要知道,首次將數(shù)學(xué)方法用于物理學(xué)研究領(lǐng)域的是伽利略,從此,物理學(xué)開始大踏步地前進(jìn)。差不多同時(shí),哈維在生物 學(xué)中也走出了同樣的一步。 生活中的常識(shí)告訴我們,有經(jīng)驗(yàn)的屠夫會(huì)干凈利索地割斷動(dòng)物的頸動(dòng)脈,不多時(shí),動(dòng)物體內(nèi)的血液就會(huì)流盡。脈搏的跳動(dòng)越是有力頻繁,身體中失血的速度就會(huì)越快,因此,昏迷和驚悸 狀態(tài)時(shí)脈搏的遲緩無(wú)力,就是身體的一種保護(hù)措施,因?yàn)樗钩鲅看蟠蠼档。此外,如果一條活蛇的腔靜脈被結(jié)扎,跳動(dòng)著的心臟中的血液很快就會(huì)排空,而如果主動(dòng)脈被結(jié)扎,心臟中不久 就會(huì)充滿血液。 哈維還試圖通過(guò)結(jié)扎實(shí)驗(yàn)來(lái)證明,動(dòng)脈與靜脈在外周處肯定有一個(gè)連接通道。如果一條手臂被緊緊結(jié)扎以至動(dòng)脈脈搏被阻斷,那么,結(jié)扎下方的動(dòng)脈不久就會(huì)變得蒼白無(wú)血,而結(jié)扎上方的動(dòng)脈則會(huì)充溢著血液。但是,如果結(jié)扎不是做得太緊,以至影響的僅是靜脈中的血液而不影響脈搏(因靜脈分布于體表處,肉眼可見(jiàn)的青筋即是靜脈),那么,在結(jié)扎旁側(cè)的上方動(dòng)脈會(huì)充盈血液,而同時(shí)僅僅是在結(jié)扎下方的靜脈才充盈著血液,這就表明手臂中的血液必定是從外周的動(dòng)脈而不是中心靜脈流人的。 如果此時(shí)打開充盈著血液的血管,經(jīng)過(guò)一個(gè)半小時(shí),體內(nèi)大多數(shù)血液就會(huì)流失。這也提供了一條線索,表明血液是從心臟流入動(dòng)脈,再?gòu)膭?dòng)脈流回靜脈。靜脈的向心回流是循環(huán)的必要條件。 既然如此,靜脈瓣膜的功能也就昭然若揭。要知道,正是哈維的老師法布里修斯最早發(fā)現(xiàn)了靜脈瓣膜的存在(1574),但他卻無(wú)法看透其功能。這是因?yàn)榉ú祭镄匏怪覍?shí)于蓋侖的體系, 他不可能有血液循環(huán)的觀念,也就不可能洞察靜脈瓣膜的存在與循環(huán)的方向有關(guān)這一事實(shí)。他對(duì)此的解釋是,瓣膜的存在純粹起制止和延緩血液流動(dòng)的作用,以避免血液因受自身重量影響而太多地流人手足并在那里過(guò)量聚集。讀到這里,我們也許會(huì)對(duì)法布里修斯的迂腐感到深深的遺憾,他就好比是下了個(gè)蛋卻讓別人去孵化。但從法布里修斯的迂腐中,我們恰恰可見(jiàn)新思想的出現(xiàn)有多么不易。它更多地取決于突破舊體系的勇氣及睿智,而非單純地捕捉到某個(gè)事實(shí)。瓣膜存在的意義就在于阻止血液的逆流,但僅在有了血液循環(huán)的觀念之后,這一意義才會(huì)呈現(xiàn)出來(lái)。 循環(huán)的功能何在?在提出血液循環(huán)之后,哈維不得不面對(duì)這一棘手的問(wèn)題,當(dāng)然,他也給出了自己的說(shuō)明。哈維認(rèn)為,當(dāng)血液到達(dá)身體的外周部分時(shí),它會(huì)因?yàn)槭崃亢驮獨(dú)舛兊灭こ砗湍Y(jié),如同死亡狀態(tài)時(shí)一樣,這時(shí)它需要重新回到心臟去獲得熱量和元?dú)。換言之,心臟是生命的源頭所在。這一觀點(diǎn)秉承了亞里士多德的生命觀。哈維甚至認(rèn)為,憂郁、戀愛(ài)、妒忌、焦慮及其他類似的情感都會(huì)使人憔悴衰弱,原因就在于心境影響了心臟,而心臟乃是生命之源。 此外,哈維還通過(guò)更多的事實(shí)來(lái)驗(yàn)證循環(huán)學(xué)說(shuō)。比如他舉例道,在梅毒、被蛇咬、狂犬病等癥狀中,有時(shí)梅毒能使肩和頭感到疼痛,而生殖器卻安然無(wú)恙;即使被狂犬咬過(guò)的傷口愈合了,但是發(fā)燒及其他嚴(yán)重的癥狀依舊存在。顯然這正是因?yàn)槟骋徊课皇艿礁腥竞螅≡苫亓鞯难簬У叫呐K,通過(guò)循環(huán)而感染了全身。 最后,哈維還從比較解剖學(xué)及心臟的結(jié)構(gòu)著手,再次論證心臟在循環(huán)中所起的作用。動(dòng)物的體形越大,體溫越高,其心臟也更完善和更強(qiáng)有力。此外,越是接近心臟的動(dòng)脈,其結(jié)構(gòu)與靜脈結(jié)構(gòu)的差別就越大。接近心臟的動(dòng)脈更強(qiáng)韌,而在身體的端點(diǎn),如四肢等處,兩種血管則很相似,用肉眼幾乎無(wú)法區(qū)分。理由就在于:血管離心臟越遠(yuǎn),受到因心臟跳動(dòng)而產(chǎn)生的沖擊力就越小,而動(dòng)脈與靜脈的結(jié)構(gòu)差異正是由此而起的。
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