心血運動論

　　通過自己的解剖學實踐，哈維批駁了蓋侖的許多錯誤說法，尤其是這一提法，即脈搏和呼吸的目的都是為了吸入元氣，以保證血液的通風散熱。經(jīng)驗告訴我們，當我們的脈搏快速有力地跳動時，呼吸卻可以保持平靜；發(fā)燒時的脈搏也要快于平時，但這時的呼吸反而更慢。足可見呼吸（即肺臟的運動）與脈搏（與心臟的運動有關(guān)）不是一回事。解剖學也告訴我們，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、動脈接受的是物質(zhì)（即血液）而不是空氣（或所謂的元氣），并且動脈和靜脈里流淌著的是同一種物質(zhì)，即血液。哈維強調(diào)自己是通過活體解剖和實際觀察來研究心臟運動及其與脈搏的關(guān)系的，這一點尤為重要。它表明，盡管哈維在研究的切入點上曾深受亞里士多德思想的引導，但他依然繼承了蓋侖派的做法，這就是對解剖學實踐的重視，而不是像傳統(tǒng)的哲學家那樣只會坐而論道。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，哈維就成了一個有頭腦的外科醫(yī)師。正是根據(jù)對各種動物的活體解剖，哈維描述了心臟的運動過程及其與脈搏的關(guān)系；強調(diào)心臟的功能是通過心室將血液從靜脈運送到動脈，再通過動脈將血液分配到全身，在這一過程中，他還將心臟的功能與水泵作類比。同時，他還討論了已被前人發(fā)現(xiàn)的肺循環(huán)，強調(diào)肺動脈的存在是為了使血液能夠通過肺而不是為了營養(yǎng)肺本身。在此值得強調(diào)的是，哈維將心臟比做水泵，這樣的類比可謂意味深長。水泵是人工制造的機械，沒有什么神秘之處，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)學和生理學中開辟了一種新的研究思路，即機械論的傳統(tǒng)。后來的生理學循此思路深入，將生命體比做熱機，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，因為生命體就好比是一個黑箱，它不是人工制品，對其結(jié)構(gòu)的深入必須找到一條引導路徑，而類似的人工制品就是這樣的路徑。同時它還暗示，生命體本身并無神秘之處，它就像機器一樣可以掌控。在此意義上，機械論幫助生理學在黑暗中跨出了巨大的一步。在此基礎上，哈維正式推出循環(huán)觀念。顯而易見，他想象靜脈血作向心運動，應是他的結(jié)論的必要前提，而不是直接研究靜脈的結(jié)果。他意識到，在一個相對較短的時段中，心臟從靜脈轉(zhuǎn)移到動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排空，而動脈則會因接受過多的血而脹破。只有假設一種循環(huán)運行的存在，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時會轉(zhuǎn)移相當數(shù)量的血液，不過他還沒意識到這種大量轉(zhuǎn)移后的累積效果。他的一個同代人也曾關(guān)注過這一問題。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，必定存在著從主動脈到左心室的心臟回路。不知哈維是否讀過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，因為他相信血液的回流還有其他的途徑。但是對于哈維來說，這卻具有新的意義，這使他得以理解心跳的功能和主動脈瓣膜的意義所在。此外，在循環(huán)觀念尚未出現(xiàn)時，他最初試圖以靜脈血液的回流來解決大量血液迅速通過心臟的問題，但是一旦透過循環(huán)觀來看問題，一切現(xiàn)象頓時都變得順理成章。這就是說，哈維最初進入這一研究領(lǐng)域時，他絕沒有想到自己會提出一個如此革命的觀念。當諸多事實擺在面前，循環(huán)觀念水到渠成時，他才意識到，自己已做出了一個重大發(fā)現(xiàn)。不清楚是受他的哲學觀影響，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的大氣循環(huán)，而心臟是生命之源，是小宇宙（身體）中的太陽，太陽也可以稱為世界的心臟。這種對太陽的崇拜，應該說與古希臘哲學及哥白尼提出的日心說不無關(guān)系。當時哈維因為找到這樣的類比而對自己的學說更有信心了。這就提示我們，當時的科學其實還未能完全與哲學脫鉤，所以它必須依附于某種哲學體系才更有說服力。循環(huán)觀念一旦浮出水面，哈維在《心血運動論》的后面一半，則著重討論血液循環(huán)運動的證據(jù)。首先，哈維依舊強調(diào)通過血液的流量之大，并以定性的方法計算這一點，從而表明肝臟不可能在如此之短的時間制造出如此多的血液。假設左心室只能容納2盎司的血液，脈搏每分鐘跳動72次，那么，左心室在1小時內(nèi)就可使約540磅血液進入主動脈。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，只有假設血液在體內(nèi)做循環(huán)運動，這些麻煩才能消除。值得補充的是，哈維在提出血液循環(huán)的證據(jù)時，用了定量的計算方法。與如今的高等數(shù)學相比，這樣的計算似乎過于簡單。但當時的哈維卻是創(chuàng)風氣之先，即通過定量的方法來面對生命現(xiàn)象。要知道，首次將數(shù)學方法用于物理學研究領(lǐng)域的是伽利略，從此，物理學開始大踏步地前進。差不多同時，哈維在生物學中也走出了同樣的一步。生活中的常識告訴我們，有經(jīng)驗的屠夫會干凈利索地割斷動物的頸動脈，不多時，動物體內(nèi)的血液就會流盡。脈搏的跳動越是有力頻繁，身體中失血的速度就會越快，因此，昏迷和驚悸狀態(tài)時脈搏的遲緩無力，就是身體的一種保護措施，因為它使出血量大大降低。此外，如果一條活蛇的腔靜脈被結(jié)扎，跳動著的心臟中的血液很快就會排空，而如果主動脈被結(jié)扎，心臟中不久就會充滿血液。哈維還試圖通過結(jié)扎實驗來證明，動脈與靜脈在外周處肯定有一個連接通道。如果一條手臂被緊緊結(jié)扎以至動脈脈搏被阻斷，那么，結(jié)扎下方的動脈不久就會變得蒼白無血，而結(jié)扎上方的動脈則會充溢著血液。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，肉眼可見的青筋即是靜脈），那么，在結(jié)扎旁側(cè)的上方動脈會充盈血液，而同時僅僅是在結(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脈而不是中心靜脈流人的。如果此時打開充盈著血液的血管，經(jīng)過一個半小時，體內(nèi)大多數(shù)血液就會流失。這也提供了一條線索，表明血液是從心臟流入動脈，再從動脈流回靜脈。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），但他卻無法看透其功能。這是因為法布里修斯忠實于蓋侖的體系，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。他對此的解釋是，瓣膜的存在純粹起制止和延緩血液流動的作用，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量聚集。讀到這里，我們也許會對法布里修斯的迂腐感到深深的遺憾，他就好比是下了個蛋卻讓別人去孵化。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事實。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，這一意義才會呈現(xiàn)出來。循環(huán)的功能何在？在提出血液循環(huán)之后，哈維不得不面對這一棘手的問題，當然，他也給出了自己的說明。哈維認為，當血液到達身體的外周部分時，它會因為失去熱量和元氣而變得黏稠和凝結(jié)，如同死亡狀態(tài)時一樣，這時它需要重新回到心臟去獲得熱量和元氣。換言之，心臟是生命的源頭所在。這一觀點秉承了亞里士多德的生命觀。哈維甚至認為，憂郁、戀愛、妒忌、焦慮及其他類似的情感都會使人憔悴衰弱，原因就在于心境影響了心臟，而心臟乃是生命之源。此外，哈維還通過更多的事實來驗證循環(huán)學說。比如他舉例道，在梅毒、被蛇咬、狂犬病等癥狀中，有時梅毒能使肩和頭感到疼痛，而生殖器卻安然無恙；即使被狂犬咬過的傷口愈合了，但是發(fā)燒及其他嚴重的癥狀依舊存在。顯然這正是因為某一部位受到感染后，病原由回流的血液帶到心臟，通過循環(huán)而感染了全身。最后，哈維還從比較解剖學及心臟的結(jié)構(gòu)著手，再次論證心臟在循環(huán)中所起的作用。動物的體形越大，體溫越高，其心臟也更完善和更強有力。此外，越是接近心臟的動脈，其結(jié)構(gòu)與靜脈結(jié)構(gòu)的差別就越大。接近心臟的動脈更強韌，而在身體的端點，如四肢等處，兩種血管則很相似，用肉眼幾乎無法區(qū)分。理由就在于：血管離心臟越遠，受到因心臟跳動而產(chǎn)生的沖擊力就越小，而動脈與靜脈的結(jié)構(gòu)差異正是由此而起的。

　　威廉`哈維：英國偉大的生理學家和胚胎學家。