- 改變世界的科學家:生物學家的發現
- 果麥編 瞻云撰文
- 1039字
- 2023-09-27 10:53:05
無數日夜的試驗,終于發現血液循環的秘密
1602年,年僅24歲的哈維便因遠超考官的厚望而被授予了醫學博士學位?;貒?,哈維受到了王室的禮遇,于1604年以候補委員的身份加入皇家醫學院,并迎娶了英國女王伊麗莎白的御醫布朗的女兒。
1607年,29歲的哈維成為皇家醫學院的正式成員。又過了兩年,經國王和皇家醫學院的推薦,哈維成為一名正式醫師。身份地位的提高,并沒有讓哈維忘記自己的使命。哪怕可能面臨教會的懲罰,甚至有丟掉生命的風險,哈維依舊選擇了對血液循環繼續進行研究。他直接在自己的家里設了實驗室,開始了廢寢忘食的解剖工作。
在哈維的一生中,他解剖了累計數十種動物,包括蠕蟲、魚類、青蛙、蛇、雞、鴨、鴿、老鼠、羊、狗和猴子在內,從低等到高等、從冷血到溫血的各種各樣的動物。通過日積月累的解剖研究,他積累了豐富的數據和成果。
他發現,把兔子和蛇解剖開,找出正在跳動的動脈血管,用鑷子夾住后,通往心臟的一頭很快便會膨脹起來,另一端馬上就會癟下去。這證明,動脈血液是從心臟內往外流的,且具有很高的血壓。通過對靜脈血管進行相同的操作,證明靜脈血液是流向心臟的,且比動脈的血壓更低。
實驗到了這里,哈維距離血液循環的真相已經越來越近了。經過大量的對比觀察,哈維發現動物心臟跳動時,心臟左右兩邊并不是同時收縮的。心房和心室之間的房室瓣膜也是單向閥,就像靜脈瓣一樣,只允許血液朝著一個方向單向運動。通過把活心臟握在手中,感受心肌細胞的力量,他也認識到心臟收縮會產生源源不斷的壓力,就像水泵一樣,不斷地驅動著血液的流動。
確定了血液是心臟泵出的,哈維隨后進行了一場經典的計算。根據心臟的平均容積,假設心臟每次泵出56克的血液,每分鐘跳動72次,那么每小時就會有242千克的血液離開心臟并流遍全身。哪怕這個重量的三分之一,也相當于一個身材魁梧的人的重量。如此多的血液,僅靠人體在短時間內產生是根本不可能的。
根據心臟產生的壓力,哈維也利用水力學原理進行了計算,得到了相同的結果,從而在數學和物理學理論上,驗證了血液循環的存在。
為了證明人和其他動物一樣,心臟和血液存在相同的生理機制,哈維開始在人體上進行大量研究。他找了一些血管明顯、十分顯瘦的年輕人,用繃帶綁扎住他們的上臂,然后觀察血管血量的變化。他發現當繃帶扎住手臂上的大靜脈血管時,遠離心臟一方的血管就會鼓起來,而靠近心臟一方的血管就會癟下去。當扎住手臂上的動脈血管時,則會出現完全相反的結果,遠離心臟一端的脈搏暫時消失。
這個實驗表明了哈維的猜想,人類和動物的心臟的確存在相同的生理基礎。
