试析哈维血液循环试验在近代生理学发展中的作用

试析哈维血液循环试验在近代生理学发展中的作用摘要：血液循环是人体的一项重要机能，哈维的血液循环理论，彻底否定了盖仑的错误学说。哈维的工作开创了把实验方法引入生理学的先河，为近代生理学的发展奠定了基础。关键词：血液循环威廉·哈维血液近代生理学正文：血液循环是指血液在全身心血管系统内周而复始地循环流动。血液只有在全身循环流动才能发挥它的多方面的机能。因此，血液循环是机体最重要的机能之一，血液循环的停止就是死亡的先兆。心血管系统的疾病是危害人类健康最大的疾病之一。血液循环生理学也是生理学最古老的一章。生理学作为一门实验科学是从1628年威廉·哈维发现血液在心血管系统中循环开始的。1、哈维血液循环试验产生的历史背景威廉·哈维,1578年出生于英国一个经商世家。殷实宽裕的家境,让幼年的哈维获得了良好的教育。此时,发源于意大利的文艺复兴早已扩展到英国,并蓬勃发展。这场新兴资产阶级思想文化的革命,给长期沉寂的英国社会带来了一股清新的空气。它冲击了教会的神权统治,极大地解放了人们的思想,也为近代教育和实验科学的发展开辟了广阔的道路。哈维在这种浓郁的氛围中,也受到了人文主义思想的熏陶和影响、视野更广。由于他的聪明和勤勉善学,顺利通过了剑桥大学和意大利帕多瓦大学的学习,获医学博士学位。在帕多瓦大学留学期间,哈维如饥似渴地阅读了大量的医学专著。哈维的医学导师十分注重科学实验研究。他向学生强调说:“惟有在科学实验中才会有所发现,实践方能出真知。”要求学生亲自参与解剖动物的实验,给哈维的教益匪浅,为尔后他发现血液循环奠定了思想基础。哈维前辈或同时代人的几项重要发现也为哈维发现血液循环奠定了坚实的科学基础,如:(1)维萨留斯在《人体结构论》一书中对心脏中膈作了非常明确的说明:中膈像心脏的其他部分一样厚密而结实,因此,我看不出即使是最微小的颗粒怎么能够从右心室通过它而转送到左心室来。(2)塞尔维特是最早提出肺循环理论的人。在《论基督教的复兴》一书中,他已发现肺动脉很粗大,这使他否定了盖仑的血从心脏排到肺里,仅仅是为了向肺提供营养的说法。塞尔维特提出血液流到肺里是为了“通风”,也是为了排泄“废物”(3)哥伦布在经过大量临床观察、解剖和动物实验的基础上,阐明了小循环(即肺循环)的观点。(4)法布里修斯在《论静脉中的瓣膜》一书中,完整地描述了静脉瓣膜的结构、位置和分布。2、哈维血液循环试验哈维首先研究了心脏的结构和功能。他发现，心脏的每半边实际仍分为两个腔，上下腔之间有一个瓣膜相隔。瓣膜只允许上腔的血液流到下腔而不允许倒流（今天我们将上腔称为心房，下腔称为心室）。大动脉与左心室相连，静脉与右心房相连，而肺动脉和肺静脉则将右心室和左心房连通，形成小循环。哈维还发现，心脏是一块中空的肌肉，不停地做收缩和扩张运动。收缩时将血液压出去，扩张时将血液吸进来。心脏的结构表明，它只可能吸收来自静脉的血液，也只可能将血液压往动脉。哈维接着研究静脉与动脉的区别。他发现动脉的壁较厚，具有收缩和扩张的能力，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总是单向流动的。为了证实这一点，哈维做了一个活体结扎实验。在实验中他演示了静脉中的血流方向与瓣膜的关系（如图右图所示）。手臂在AA处扎紧，可见到在静脉的分支处（B、E、F）以及无分支处（C、D）出现隆起，这些都是瓣膜所在处；如用手指按住H处的静脉，再用另一手指从H到O将静脉中的血液挤出，则H点与瓣膜O之间的静脉消失，而在瓣膜前的OG段静脉继续膨胀；如在G处沿GO方向稍稍挤压静脉，则OG段更加膨胀，而OH段仍是空的；挪开H处手指，可以看到血液从远心端向心脏方向流动，OH段立即膨胀起来。通过结扎活蛇的腔静脉，哈维发现静脉会膨胀，心脏会缩小，颜色会变的苍白些；而结扎大动脉时，心脏会膨胀，颜色几乎发紫，心脏因为充血而膨胀。此实验证明，血液是从静脉流入心脏，又从心脏流经动脉分布到四肢和身体其他各部位的。所以，可以确定人体血液是单向循环流动的。随后他又通过对蛇、蜗牛、蛙等40余种动物的解剖观察，哈维证实了心脏是肌性器官，其重要的运动是收缩，而不是舒张。他最鲜明的思想就是心脏是产生持续血液循环的动力。他把心脏比作泵，并认为心脏对人体的意义就如同太阳队宇宙。通过实验他得出下列事实:(1)心脏及静脉中瓣膜的解剖特点只允许血液向一个方向流动;(2)结扎动脉,则近心端膨胀;结扎静脉,则远心端膨胀。可见动脉血液流出心脏而静脉血液则流回心脏;(3)心脏收缩时容积变小,而同时动脉管则变粗,如割断动脉管,则心脏每收缩一次即有血液从割断血管的心脏端射出;(4)心脏活动一次,也射出血液一次,假如它不从静脉经常接受血液,这是不可能的。为了证明这个论点,哈维做过一个计算:如果人的心脏每次跳动可输出2~3英两血液,每分钟跳65次,那么,每小时就有600磅血液从主动脉流到身体各部分。这个数字约是最魁伟人体重的3倍,这样大量的血液,不可能在静脉末端,由消化的食物产生,而又在动脉末端被破坏掉。因此可以肯定是一定数量的血液在体内不断循环,即血液从左心室经主动脉流到全身,并经静脉回到右心房,通过右心室经肺循环,再从左心房进入左心室,完成这个循环。此外,哈维还提出另外三条理由证明他的假说:(1)生理学证据:血液需要循环运动。血液把热和元气带到身体各部,使各部温暖和具有生命;身体各部消耗了热和元气后,又需要血液回到心脏得到热和元气的进一步供应;(2)临床证据:接触传染、中毒,被蛇和疯狗咬伤后,其共同点是由于身体一小部分病变而影响全身系统,这就是由于病变那一部分的毒素通过回心血到达心脏,然后又从心脏污染整个身体。外敷药物的作用也是通过静脉吸收入体内,然后随血液循环到达全身;(3)形态学证明:如心脏瓣膜的形态、类似动脉的静脉(即肺动脉)具有动脉的结构、类似静脉的动脉(肺静脉)具有静脉的结构等,均表明血液的循环运动。3、哈维血液循环理论的提出及它在近代生理学发展中的作用哈维在《动物心血运动解剖论》一书中,提出了血液在人的全身沿一条闭合路线作循环运动的血液循环理论,并进一步证明心脏肌肉收缩是血液循环的机械原因,而不是盖仑所谓的灵气冲击下血液的自我推动。这样就彻底打破了统治西方医学界长达1500年之久的盖仑血液潮汐理论。哈维的这一发现,对当时的解剖学、心理学以及整个生物学,甚至广大知识界都有很大影响,使传统观念受到了致命的打击,正如哥白尼的太阳中心说给天文学中的传统观念以致命一击。血液循环理论开拓了一个新方向,沿此方向人们又进行了无数次的研究,并取得了医学研究领域的重大突破哈维血液循环理论的创立,奠定了近代生理学的基础,使之发展成为一门科学,该理论可以解释许多以前难以解释的现象，如循环理论解释了为什么被毒蛇或患有狂犬病的动物咬伤后，毒素或感染会影响全身。它还可以用于解决一些医学实践中的问题，如药物可以通过静脉注射分布到全身。另外，输血也很快得到了发展。尽管有强烈的反对者，哈维的学说还是逐渐传播开来，为人们所接受，其影响在他生前就相当明显了。特别是年轻一代的科学家们从他的科学思想中受到很大的启发和鼓舞。哈维以后直到18世纪末，生理学研究基本抛弃了“灵气”之类的观念，出现了许多重视实验的生理学家，实验方法也发展起来。在血液循环研究的基础上，有关消化吸收、营养、生理化学等新陈代谢功能得到了研究，实验生理学的研究又向前迈进了一大步。作为近代生理学先驱,哈维在近代科学史上具有重要的影响和作用。正如科恩认为:哈维对生物学和医学的生理学基础所带来的根本变革体现在三个方面,一是把实验和仔细的直接观察作为发展生物学和建立生命科学知识的手段稳固地确立了下来,这是最伟大的意义。二是定量推导的引进,并以此作为把握生命进程的基础。三是血液循环的发现十分简单地使生理学思想革命化了。