通过心脏的结构特点以及通过在解剖中发现的事实,来论证血液的运行和循环

第十七章 通过心脏的结构特点以及通过在解剖中发现的事实,来论证血液的运行和循环

我发现,并不是所有动物的身体中都有明显分离的心脏的。事实上,一些动物,比如类动物植物(Zoophytes),根本就没有心脏。这是因为这些动物都是冷血的,也没有大的躯体,组织松软或者结构同一或简单,比如蛴螬和蚯蚓,以及那些产生于腐败物和无法保持其物种特征的植物形动物,它们没有心脏,因为身体是合生同质的,也没有肢体,无需任何驱动器来驱使营养运送到肢体,只要通过整个身体的伸、缩,它们就可以吸入、排出、运输和转送营养物质。牡蛎、贻贝、海绵以及所有类植物动物(plant-animal)都没有心脏,因为这些动物的整个身体就可以作为心脏用,或者可以说,整个动物就是心脏,大量的动物,几乎全部昆虫,由于它们的身体很小,我们根本不能看清它们的心脏。但是在蜜蜂、苍蝇、大黄蜂等诸如此类动物中,通过放大镜,我们可以看到它们的身体中有东西在搏动,在虱子中也能看到同样的现象,因为虱子的身体是透明的,借助放大镜,我们可以看到食物通过肠,就像一个小黑点或斑点在移动。

另外,在一些无血[1]和冷血动物中,比如在蜗牛、油螺、小虾及贝类中,也有一个地方在搏动——类似囊泡或心房,但没有心脏,——但搏动很慢,除了一年中比较热的季节外,不能看到这种搏动。在这些生物中,由于组成部分比较多,结构比较致密,就好像必须有一个地方进行搏动以分配营养液,但这一搏动并不时常发生,有时在寒冷的条件下就根本不反应。搏动的这种性质很好地适应了这些生物变化多端的本质,以致有时它们显示出是活着,有时就像是死了;有时显示出动物的生命力,有时就像是植物。这种情况好像在那些冬眠的昆虫中也有,这些昆虫躺下去,就像死了一般,或者几乎像植物一样生存着。但是,这种情况是否也发生在某些红血动物中,如蛙、龟、蛇、燕子中,还是一个没有明确答案的问题。

在所有比较大型的温血动物中,因为是红血动物,它们必须有一个能驱动营养液流动的驱动器,而且这一驱动器还要相当有力量。在鱼、蛇、蜥蜴、龟、蛙和其他这类有心脏的动物中,都是有一个心房和一个心室的心脏,这完全是事实,正如亚里士多德所说的那样[2],没有红血的动物是没有心脏的,红血动物都有心脏,由于营养液需要有驱动力驱动,只有大而有力和快速的驱动器才能使营养液被推动送到远处,不容置疑,只靠一个心房的驱动是比较低级的方式,如像在低级动物中。随着动物体积的越来越大,结构越来越细密,体温越来越高,发育越来越完善,它们的血液量也越来越丰富,血温越来越高,所含的精气越来越多,因而更需要有一个体积大、有力、多肌肉的心脏,使营养液能被更有力更快速地驱动。此外,更完善的动物需要更充分的营养和大量的热量供应,以便营养物质可以被充分地消化和尽量地完善,因此,它们需要肺和第二个心室,以驱使营养液流过肺和这个心室。

每种有肺的动物,在它的心脏中都有两个心室,一个是右心室,另一个是左心室,而且无论如何,只要有右心室,都会也有一个左心室,但是反过来却不尽然,有左心室的动物并不一定都有右心室。我所说的左心室是根据其明确的功能,而不仅仅是指它的位置在哪一边,也就是分配血液到全身的各个部分,而不只是送血液到肺的那个心室。因此,左心室似乎成了心脏的基本组成部分,位于心脏中部,很容易识别。它的构造也很精细,心脏好像是专为左心室形成的,右心室只是为了辅助左心室而存在。因为右心室既不能达到心尖,也不如左心室强壮,它的心室壁厚度只有左心室的三分之一,而且邻接着左心室(如亚里士多德所说)。但是右心室实际上很有作用,因为它不仅为左心室供应物质,也向肺提供营养品。

然而,在胎儿中观察到的情况却不是这样的。胎儿的两个心室之间没有那样的差别,两个心室就像对生的坚果,在各个方面都几乎一样,右室心尖碰着左室心尖,使心脏本身像个双尖锥体。因此,就像前面已经说过的那样,胎儿的血液并不经肺从右心室流到左心室,而是经卵圆孔和动脉导管,直接从腔静脉流向主动脉,然后再分布到全身的。因为两个心室的构造是一样的,它们事实上执行着相同的功能。只有在肺开始起作用后,上述通道关闭了,两个心室在强度和其他方面才出现不同:右心室只输运血液到肺,而左心室驱动血液流到全身各处。

在心脏中还有大量的柱状物,或者说,是肌肉束和纤维带。亚里士多德在他的《论呼吸》Ⅱ2和《论动物的部分》中,命名它们为神经。这些柱状物长短不齐,有的突出,有的包含在心壁和隔膜的沟中,形成众多的小坑或者凹陷。它们组成了一些细小的肌肉,成为心脏的补充,帮助心脏进行更有力和完全的收缩,使心脏血液完全被排出。它们有点就像精心安装在船上的绳索,当心脏收缩时,从各个方面支撑住,使心脏更完全更有力地从心室驱出血液。显然,有些动物有很明显的柱状物,有些却几乎没有。而且,在那些有柱状物的动物中,在左心室比在右心室数量多、强度大。而且在有柱状物的动物中,有的在左心室中有,而在右心室中却无。在人类,这些肌肉束和带在左心室比右心室多,在心室比心房多,偶尔,在个别人,实际上心房中就根本没有这些东西存在。在体形硕大、肌肉发达和身体硬朗的人,如乡下人的心脏中这些柱状物很多,而在身体纤弱的人和妇女中,肌肉束和纤维带都比较少。

在那些心脏的心室光滑的动物中,完全没有纤维或者肌肉带,或者类似的凹陷存在,就像在大多数的小鸟、鹧鸪、普通的家禽、蛇、龟和大多数鱼中,既不存在腱索,也没有纤维束,在心室中也没有三尖瓣存在。

有些动物的右心室是平滑的,但在左心室却有纤维带存在,比如鹅、天鹅等大型的鸟类,其中的原因和前文所述是一样的:因为这些动物的肺是海绵状的,疏松而柔软,不需多大的力量就可以驱使血液到肺,所以右心室或者根本没有纤维带,或者有的也是很少、很纤细,并不像坚韧的肌肉。但是,在左心室中的纤维带却是又多又坚固,像肌肉一样有力,因为左心室要驱使血液流到全身各处,它必须是非常强壮的,而这也正是为什么左心室位于心脏中间,并且室壁比右心室厚三倍、比右室壮实的原因。因此,所有动物——人也不例外——凡是被赋予了强壮的身躯和远离心脏的粗大而肌肉发达的四肢的就必须有这个厚实、强壮、肌肉有力的中央器官,这是显而易见的,也是必然的。而那些身躯柔弱和纤细的动物,却相反,它们的心脏也松弛、柔弱;纤维带很少,或者就根本没有纤维带。再讨论一下几个瓣膜的作用。它们都被精心安排,以致一旦血液回流到心室便不可能回流;一旦被驱进肺动脉和主动脉,也绝不可能再回流到心室中。当瓣膜升高,结合在一起时,它们形成一个三尖形,就像被水蛭咬过的痕迹一样。当这些瓣膜受到的力越大,它们就越加有力地阻止血液回流。三尖瓣的位置,就像固守在腔静脉和肺静脉入口处的门卫,防止血液受到强大力量的驱动时回流静脉。也正是由于这个原因,并不是所有动物都具有三尖瓣(即使具有三尖瓣的动物也不全都是精细的三尖瓣结构)。有些动物的三尖瓣结构非常精细,有些动物的三尖瓣却很粗糙或者不够精细,但在心室或大或小的驱使力下它们都会关闭。在左心室内只存在两个瓣膜,就像一个僧帽,呈长圆锥形,彼此之间可以在中间接触相连,这样就能闭合得更紧,经得住更大的冲击,也许正是这一情况使亚里士多德误认为心室有两间,在中间横向分开。事实上,由于同样的原因,血液不可能回流到肺静脉,左心室驱动血液流经全身大部分系统的力量归于无效;而且,左心室这种僧帽瓣膜在大小和强度上都超过右心室中的瓣膜,结合也更为紧密。因此有心脏必有心室,因为只有心室才是血液的源泉和贮藏处。同样的法则在脑却不适用,因为几乎所有种类的鸟的脑中都没有脑室。在鹅和天鹅中很明显,它们的脑体积与兔的脑体积几乎一样,但兔脑中有脑室,它们的脑中却没有脑室。同理,如果动物的心脏中只有一个心室,就会有一个柔软、膜质、中空、充满血液的心房;如果动物的心脏中有两个心室,则会有两个心房。然而,有些动物的心脏有心房却没有心室,有些动物只有一个类似心房的液囊,或者血管本身在某个部位异常膨大,产生搏动,就像在大黄蜂、蜜蜂和其他昆虫中发现的那样。我还在我的实验中发现,在这些昆虫的被称为尾部的地方,不仅有搏动,还发现有呼吸现象存在。但尾部的收缩和伸长在显然是被风吹和需要大量的空气时才有时很少、有时频率很快地发生,这些问题,在我们的有关呼吸的论文中有更详的论述。

同样地,正如我前面已经说过的那样,心房也搏动、收缩,并运送血液到心室,因此,只要心脏中有心室就一定会有心房。心房也并不像一般所认为那样,只是作为血液的源泉和贮藏处,因为,除了作为容器,心房的搏动就没有作用吗?不是的。心房是血液最先的驱动器,特别是右心房,就像曾经说到过的,是“第一个生最后一个死”的,它的搏动有助于血液输入心室,再通过心室不断地收缩,使运动着的血液更容易更有力地输出心室。就如一个击球员,如果他在球弹回时击球,要比只是随手把球扔出去要有力得多,也会击得远得多。另外,与一般的看法相反,心脏或其他任何东西,并不能自己膨胀或扩大,而且在扩张时将血液吸入腔中,除非像一块海绵,一开始被压缩下去,随后又恢复到正常的状态。但是在动物中,所有的局部运动都源于一些部位的收缩,像我已经说过的那样,通过心房的收缩使血液流入心室,再通过心室的收缩挤出血液并使血液分布到全身。与局部运动有关的一些情况,天生就赋有“运动神灵”(如亚里士多德所说[3])的动物的一些运动器官在每次运动中是如何收缩的,Vευρου这个词是怎样从νενW,nuto,contraho,(可能为古希腊语——译者注)衍生出来的;亚里士多德了解肌肉,为何不轻率地将动物的所有运动都归到神经,或可收缩的部分,并因此称心脏中那些小带为神经,所有这些,如果允许我有目的地以我的观点对动物运动器官的运动做一个特别的说明,我相信我可以讲解明白。

但是现在我们还是继续讨论我们正在讨论的问题,即心房向心室灌注血液的作用。我们应该能想到,心脏越致密、结实,壁就越厚,心房的肌肉也就越多越强健,也就能越有力地向心室充血,反之亦然。事实也的确是这样,有些动物的心房自身就像一只血色的囊,充满血液的薄膜,比如鱼类,它们的心房就是个囊,壁很细软,容积却很大,好像是悬浮或漂在心脏上。而在那些心脏的囊比较肉质的鱼类当中,比如在鲤鱼、白鱼、沙丁鱼等鱼中,心脏的囊非常奇妙壮实,像肺一样。

一些体格健壮结实的人,右心房非常强壮,有奇妙的带结构和各种交错的纤维,似乎和其他心脏的心室一样。我应该承认,在不同个体中心脏的这些多样性使我感到惊异。但是,应该指出,胎儿心房是出奇的大,因为在心脏(心室部分)形成之前心房就已经出现了,而且一经出现就开始行使功能,并且就像前面已经论证过的,心房正行使着整个心脏的功能。但是我观察胎儿形成时所见的一些现象,就像前面已经讲的(而且亚里士多德在研究卵的孵化时已确证了这一点),有助于更好地了解这一点。当胎儿还只像一种柔软的蠕虫时,或者,像人们一般说的,还在形成初期,只有一个血点或者搏动的囊,显然是脐静脉的一部分,由始端或者终端膨大而形成。一点一点的,当胎儿的外形已经清晰,结构变得致密时,这个囊已经变得越加肉质和强壮,并且改变了它的位置,转变成两个心房,在上部开始形成心脏。虽然还不能行使功能,但随着胎儿的进一步发育,当骨骼能与其软组织部分分开时,运动开始,心脏的搏动也开始,正如我前面说过的一样,心脏开始通过心室将血液从腔静脉运送到动脉。

由此可见,全能而神圣的造物主绝不会做徒劳之事,不会在不需要心脏的地方安置一个心脏,也不会在心脏行使功能之前就形成心脏。但是在各种动物的相同发育阶段,在它们的各个身体部分形成时,就如我提到过的(卵、蠕虫、胎儿),每一部分都要求发育完美,这一点从大量的有关胎儿形成的观察中可以得到确证。

最后,必须指出的是,在《肌肉论》一书中,希波克拉底将心脏称为肌肉,因为他认为心脏和肌肉的作用是相同的,功能也相同,即都是收缩和推动某些物质,只不过,心脏推动的是血液罢了。这种论断并非毫无道理。

另外,根据大多数肌肉的性状,我们可以从心脏纤维的排列和它的一般结构推断出心脏的作用和用途,所有的解剖学家都同意盖伦关于心脏是由各种纤维经直、斜、横向交错形成的观点,但是当心脏被煮沸后,心脏的纤维分布看起来就不同了,所有分布在室壁和隔板上的纤维变得蜷曲,就像括约肌一样;这些纤维成柱形,延伸变长,经向伸展,使得在全部纤维同时收缩时,圆锥尖被柱状纤维拉向底部,室壁被环拉成球形,整个心脏迅速收缩,心室变窄。不难发现,心脏整个器官的作用就是收缩,它的功能就是将血液挤压进主动脉。

我们同意亚里士多德认为心脏是身体主宰的看法,我们不想探讨心脏接受的感觉和运动是否来自于脑,心脏的血液是否来自于肝,心脏是否是静脉和血液的起源,以及其他诸如此类的问题,那些持与亚里士多德相反的观点,但又赞同这些论点的人,忽视、或者没有正确理解主要的论据,即心脏是身体中最早存在的部分,在脑或肝存在之前,心脏就已经有了自己的血液,生命、感觉和运动;在脑和肝行使功能之前,心脏的功能早已经明显地发挥起来了。心脏,通过它自己特有的运动器官(像一种内在的生物)先于身体的其他部分最早形成,自然之神使心脏最先形成、营养、保藏,并使整个动物体形成。心脏成为工作和居住的地方,就像一个王国的国王,拥有至高无上的权威,主宰着王国中的一切。心脏是动物体中所有能量的来源和基础,动物体的任何能量都依赖着心脏。

上面已经提到的许多关于动脉的事实可以进一步地说明和证实这一真理,既然肺静脉也是一种血管,为什么不搏动?或者为什么肺动脉搏动?因为动脉的搏动是来自于血液的推动,为什么动脉在外膜的厚度和强度上与静脉如此不同?因为动脉要经受心脏搏动和血流的冲击。因为全能的造物主不会徒劳,因此任何事完成得都很完满。我们发现越是靠近心脏的动脉,其结构与静脉就越不同,越是靠近心脏的动脉就越强韧,而在身体的末端部分,比如手脚、脑、肠系膜和睾丸等部分,两种血管就越是相似,以至肉眼根本无法区分。而这给以下论点提供了充足的理由:血管离心脏越远,受到心脏搏动的冲击力就越小,远到一定程度,冲击力就消失了。另外,心脏的搏动挤压出大量的血液,必然会充满动脉干和分支,动脉分支越来越细小,血液也就越来越少,致使最细小的动脉分支就像静脉一样,不仅结构相同,功能也一样。因为两者都感觉不到搏动,或者根本就不搏动,除非心脏跳动异常剧烈,或者在微小血管比其他部分更膨大或开放的地方才会发现搏动。因此,有时我们会发现在牙齿中、炎性肿块及手指中有搏动,有时又没有了。从这个简单的征候我可以确信,那些脉搏跳动生来就很快的青年人,在发烧时会很疲劳,同理,当年轻和虚弱的人轻度发烧时,按压其手指,我很容易地发现了那儿的搏动。另一方面,当心脏跳动迟缓时,不仅在手指不容易发现搏动,而且在手腕,甚至太阳穴都很难发现搏动,例如那些因呼吸急促而昏迷,以及窒息、歇斯底里发作的病例,以及体质虚弱和濒临死亡的人。

这里应给外科医生提示一下,在截肢、切除肿瘤和受伤时,血液会被驱动流出,并不断地从动脉中流出来,但它并不一下涌出,因为比较小的动脉并不搏动,特别是在使用止血带之后。

同样的原因,肺动脉不仅是有动脉的结构,不像主动脉,它的外膜的厚度也与静脉没有大的不同,主动脉经受来自心脏左心室的冲击比肺动脉经受的来自心脏右心室的冲击大得多。肺动脉外膜与主动脉相同部分的外膜相比显得更薄、更柔软,就像心脏右心室的室壁比心脏左心室的室壁柔弱和厚得多一样,同理,肺的结构与肌肉和身体的大部分其他结构相比更柔软、疏松,就像肺动脉的分支与来源于主动脉的分支的外膜不同一样,而且这几个特征的比例是广泛存在的。一个男子越是肌肉发达、有力量,他的肌肉就越是结实、强壮、厚重、致密,他的心脏的纤维就越多,以同样的比例,心房和动脉也就越厚实、紧密和坚固。另一方面,在那些心脏的心室平滑,没有绒毛或者瓣膜的动物中,心脏的壁也就很薄,就像在鱼、蛇、鸟和其他许多种动物中那样,动脉的外壁与静脉的外壁的厚度很少或没有不同。

此外,为什么肺部具有如此丰富的血管,包括动脉和静脉血管(因为肺静脉的容量超过股部和颈部血管的容量),并且,为什么这些血管包含了如此大量的血液,就像通过经验和眼睛观察所知道的那样。事实上亚里士多德告诉过我们这一情况,也为我们在因血液过度流失而死亡的动物尸体中的发现所证实;这些,完全说明心脏和肺是血液的最丰富的源泉、贮存地和加工车间。为什么同样在解剖过程中,我们发现肺静脉和左心室中充满着黑色凝结的血液,就像右心室和肺动脉中充满的血液一样?这是因为血液总是在不间歇地从心脏的一侧,经过肺,又流回到心脏的另一侧。因此,肺动脉具有着动脉的构造,而肺静脉具有着静脉的结构,其实,从功能,结构和其他方面看,肺动脉就是动脉,肺静脉也就是静脉,这与通常的观念相反。为什么肺动脉有如此大的出口?因为肺动脉运送的血液要比营养肺部所需要的血液多得多。

所有这些现象,以及许多其他现象,凡是在解剖过程中被记载下来的,如果认真地估量一下,似乎就能很清楚地说明和完全证实这本书中所讨论的真理,同时可以抗衡人们习以为常的见解,因为用其他方式很难解释我们所看到的各种心脏、器官、血管的结构、分布和用途。

[1]还没有红色血液。

[2]《论动物的部分》Ⅱ2。

[3]在《论精神》和其他书中。