哈维的杰出贡献是开创了血液循环理论。他通过思想观念的革新,对心脏和血液的性质、功能及运动规律提出了一套与传统观点不同的理论和框架,进而科学揭示了血液循环的奥秘。
首先,证明了静脉和动脉血液间的单向运动。哈维还在帕多瓦大学攻读医学的时候,他的老师法布里克斯(1537-1619)就发现了静脉的瓣膜,它使血液只能朝心脏方向流动。这是一项可能导致重要成果的发现。不幸的是,法布里克斯是一个盖仑体系的信徒,同样认为血液离开心脏在静脉中往返流动。而瓣膜的作用只是防止血液积聚在身体的肢端,并减少血液的流动。这是赋予新发现的牵强解释。对此哈维颇有创见。他认为静脉中的瓣膜使血液只能从静脉流入心脏;而心脏中的瓣膜使血液仅能流入动脉,从而形成了血液从静脉流到心脏再到动脉的单向运动。这个单向运动的中间环节是什么呢?哈维批判了盖仑的观点,指出血液不能通过心脏的中隔而流动。一方面因为中隔太厚而难以穿过;另一方面是左右两边心室同时收缩和舒张,产生不了一种推动血液通过中隔的压力;第三,中隔本身也有自己的静脉和动脉系统。他切开了一只狗的左心室,确实没有看到血液通过中隔从右边流过来。看来静脉和动脉之间还有另外的中间环节。他进一步证明,血液从静脉到右心室,右心室又把静脉血通过肺动脉流到肺内;在肺里血液变成鲜红色后,再排入左心室,最后归入动脉系统。整个路程是静脉-右心室-肺-左心室-动脉。这是符合塞尔维特的心肺之间血液小循环学说的。哈维完全抛弃了盖仑的心脏中隔作用和血液的涨落运动,进一步弄清了从静脉到动脉的血液单向流动过程。
进而,他指出了周围血液是循环的。上述单向流动过程似乎可以这样解释,即静脉始端造出血,动脉末端破坏或吸收血。对此,哈维进行了深入的考虑,并从前人那里得到了启发。他写道:“我开始想到究竟会不会有一个循环运动,如同亚里士多德所说的空气和雨模仿着天体的循环运动一样,因为潮湿的大地经太阳加热而蒸发;向上移动的水蒸气又凝结起来以雨的形式降落,使大地潮湿;由于这样的安排便产生了一代代的生物;风暴和流星也由于循环运动以及由于太阳的接近或后退而产生。因此通过血液的流动,循环运动也在体内进行着,这是完全可能的。”在此思想基础上,他又作了一个有益的计算进行证明:左心室的容血量为2英两,心脏每分钟跳72次,那么1h内心脏排出的血便为2×72×60=8640英两,约为245kg。这就是说,肝脏要在1h内造出3倍以至4倍于体重的血,这显然是不可能的。其实一只羊全身的血不过有4磅多,一头牛的颈动脉破裂后不到半小时就会死亡。这都证明血液一定是继续不断地在全身环行。至于动脉里的血液怎样进入静脉,当时他没有认识到,只是推测从动脉到静脉的联系一定存在。
最后,发现了心脏的肌肉收缩是血液循环的机械原因。血液通过肺的小循环并没有排除心脏在整个大循环中的重要作用。哈维发现,当心脏收缩的时候,动脉立即出现扩张,说明动脉中的血是由心脏挤压而来。进一步观察发现,靠近心脏的动脉管很厚,因此能够经受得了心脏搏动的直接冲击;静脉管一般都比动脉管壁薄,因为静脉没有这种冲击。他还特别指出了心耳的作用:右心耳把血液从静脉挤入右心室;左心耳则把血液从肺经过肺静脉压入左心室。1616年他在皇家医学院讲演时,直接指出“血液借助于心的结构经过肺传到主动脉中,像用一个水泵啪啪两下使水提高上来一样”。他把心脏比作一个中空的肌肉组织,收缩时变硬,舒张时变软,这样一张一缩推动血液循环。因此“心脏是生命的开始,它是微型宇宙的太阳,正像太阳是世界的心脏一样,因为使血液发生运动,成为完善、促进营养,并且防止腐败和凝固的正是靠心脏和脉搏……心脏如同国王一样,在他手中握着主要的和最高的权力,它统治着一切,而且是一切力量产生的本原和基础,在动物体内的一切力量都离不了它。”这样哈维成了第一个把血液的运动归咎于机械原因即心脏肌肉收缩的人,有力地否定了灵气动力说。
哈维在医学史上的重大贡献是不可磨灭的。正如恩格斯所指出的那样:“哈维由于发现了血液循环而把生理学(人体生理学和动物生理学)确立为科学。”
心血循环运动理论有着重要的意义。从科学本身看,第一次弄清了血液运动的来龙去脉,心脏第一次在人的面前展现了他的作用,从而使生理学确立为科学,并为医学和解剖学的发展开辟了道路。从自然观方面看,给新兴的机械唯物主义哲学提供了自然科学基础,把心脏、动脉和静脉看成是运输血液的机械系统,心脏便是整个系统的动力来源,从而开始了把有机体及其各个部分都当作机械体系看待的时代。
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