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第七章 心脏和血液 你分不分手和心脏可没有半点关系(第3页)

▲20世纪初,卡尔·兰德斯坦纳在维也纳的研究,标志着现代对血液认识的开端。他证明了血液可以分为不同的组别,并分别称之为A、B和O组。

▲1707年的碎石术插图,碎石术是沿用了几个世纪的结石移除方法。

▲19世纪80年代末,时年72岁的查尔斯·布朗-塞卡德,因为研磨家畜的睾丸为自己注射其提取物而出名。他报告说感觉“就像40岁一般精力充沛”,但这严重损害了他在同行中的科学可信度。

▲德国生物化学家和激素专家阿道夫·布滕南特展示自己引以为傲的击剑留下的伤疤。

▲加拿大全科医生弗雷德里克·班廷(右)和他在多伦多大学实验室的助手查尔斯·贝斯特。为求治愈糖尿病,班廷和他一起进行了非常业余但最终获得成功的动物(狗)测试。此照片摄于1921年,他们正在展示一只来自实验室的狗。

▲6号病例的照片:一名小女孩接受胰岛素治疗前后的照片。

▲著名的“爱尔兰巨人”查尔斯·伯恩的骨骼(他于1783年去世,是欧洲最高的人);他的后方是被称为“西西里侏儒”的卡洛琳·克拉卡米(eCrachami,1824年去世,年仅9岁,身高9。5英寸,约24厘米)的骨骼。

▲此图为首次出版于1858年的《格雷氏解剖学》中的一页。是由亨利·芬戴克·卡特所绘制的颈部血管插图。

▲圣乔治医院的解剖室,摄于1860年。《格雷氏解剖学》的作者亨利·格雷坐在尸体脚旁,中间偏左。

以乔治·华盛顿的不幸去世为例。1799年12月,从美国第一任总统的职位上退休不久,华盛顿为视察自己在弗吉尼亚州弗农山的种植园,在恶劣天气里骑了一整天的马。他回到家的时间比预期要晚,晚餐期间一直穿着潮湿的衣服。当晚,他感到喉咙痛。不久,他吞咽困难,呼吸费力。

三名医生得信前来。经过一轮匆忙的会诊,他们在华盛顿的胳膊上切开了一条静脉,排出了18盎司(约为0。5升)的血,几乎能装满1品脱的玻璃杯。可华盛顿的病情继续恶化,医生们在他的喉咙处贴了一种糊状的药膏(也就是通常所知的“西班牙苍蝇”)来发水疱,以抽出不良体液。另外,医生还给他开了催吐剂,以引起呕吐。当所有这一切都没能带来任何明显的好处之后,医生又给他放了三倍的血。两天之内,华盛顿被放掉了40%的血。

“我死得真痛苦啊!”华盛顿对着好心却无情地耗尽了自己元气的医生们生气地说。没有人确切知道华盛顿到底患上了什么病,但很可能,他只是喉咙轻微感染,需要好好休息罢了。不管怎么说,疾病和治疗联手要了他的命。他时年67岁。

在我们看来,对病情本就严重的人放血并捶打实在是乱来,但这种做法持续了相当长的时间。在过去的人眼里,放血不仅对治疗疾病有益,还有助于患者恢复平静。德国的腓特烈大帝在战斗前会放血,缓解紧张的神经。放血碗被当成传家宝传给后代。放血的重要性从英国著名的医学杂志《柳叶刀》的刊物名上亦可见一斑,它创刊于1823年,得名自切开静脉的工具。

为什么放血能延续这么长时间呢?答案是,直到19世纪,大多数医生并不认为疾病是不同的病症,每一种疾病需要区别治疗,而是认为疾病是影响全身的整体失衡。他们不会给头痛开一种药,给耳朵鸣响开另一种药,而是尝试让整个身体恢复平衡状态,具体措施是靠开泻药、催吐剂和利尿剂,或者是给患者放上一两碗血来清除毒素。一位权威人士说,打开静脉,“让血液冷却散发”[42],使它得以更自在地循环,“全无烧灼之忧”。

最著名的放血医生,人称“放血王子”的,是美国人本杰明·拉什(BenjaminRush)。拉什在爱丁堡和伦敦受训,在伟大的外科医生兼解剖学家威廉·亨特(WilliamHunter)门下学习解剖,但他认为,所有的疾病都源于一个原因:血液过热。这个想法主要是他在宾夕法尼亚的长期职业生涯里自我发展起来的。必须说,拉什是个勤勉尽责的学者。他参与了《独立宣言》的签名,也是当时新大陆上最杰出的医生。但他对放血有一股超级的狂热。拉什会一次性地从患者身上放出多达4品脱(约2。2升)的血,还有时一天对其放血两三次。部分问题在于,他以为的人体血液量是真实情况的两倍,而且,他还相信人放掉80%的血也不会产生不良影响。他在这两方面都错得离谱,却从未怀疑过自己做法的正确性。费城黄热病流行期间,他对数百名患者放血,确信自己拯救了许多人,但实际上,他的所作所为无非是没把他们杀死罢了。“我观察到,放血最多的人恢复得也最快。”[43]他自豪地写信给妻子说。

这就是放血的问题所在。如果你能告诉自己,活下来的人是因为你的努力,而死去的人是因为你还没来得及出手就已经没得救了,那么,放血就始终像是一种谨慎精明的选择。直至近代,放血都在医疗中保有一席之地。威廉·奥斯勒(WilliamOsler)是19世纪(这时已经是我们眼里的现代时期)最具影响力的医学教科书《医学原理与实践》(ThePrindPraedie,1893)的作者[44],提到放血时仍持赞许态度。

可以说,对血液的现代认识始于1900年维也纳一位年轻的医学研究人员的精明发现。卡尔·兰德斯坦纳(KarlLandsteiner)注意到,把来自不同人的血液混合在一起,它有时候会凝结起来,有时候却不然。他观察哪些血液样本会跟其他样本结合,将其分为三组,标记为A、B和0。虽说所有人都把最后一组读成[45]字母O,但兰德斯坦纳实际上的意思是零,因为它完全不结块。兰德斯坦纳实验室的另外两名研究人员随后发现了第四组,称之为AB,而兰德斯坦纳本人在40年后,又跟人共同发现了Rh因子(Rh是rhesu,也即恒河猴的缩写,这种因子就来自恒河猴身上)[4]。血型的发现解释了为什么输血经常失败:因为捐赠者和接受者有着不相容的血型。这是一项非常重要的发现,只可惜,当时几乎没有人关注它。直到30年之后的1930年,兰德斯坦纳才因对医学科学的贡献获得了诺贝尔奖。

血型运作的原理是这样:所有的血细胞都有着相同的内部结构,但外部覆盖着不同种类的抗原(即从细胞表面往外突出的蛋白质),它们就是存在血型的关键。抗原总共有400多种[46],但只有少数对输血有着重要影响,出于这个原因,我们全都听过A型、B型、AB型和O型,但没听说过凯尔型(Kell)、基布莱特型(Giblett)和E型。A型血的人可以献血给A型或AB型,但不能献给B型血者;B型血的人可以献给B型或AB型,但不能献给A型血者;AB型血者只能献给AB型。O型血的人可以献给其他所有血型者,因此被称为万能供血者。A型血细胞表面有A抗原,B型有B抗原,AB型有A和B抗原。把A型血输入B型人体内,接受的一方会把输入的新型血视为入侵者并展开攻击。

我们并不真正知道为什么会存在血型。一部分原因可能是,没有任何理由不是这样。换言之,没有理由认为一个人的血液会进入别人身体里,故此,身体没有任何理由要演化出应对此类事宜的机制。同时,血液里自带某种抗原,我们可以从中获得对特定疾病的抵抗力——尽管这常常也是有代价的。例如,O型血的人对疟疾的抵抗力更强,但对霍乱的抵抗力较弱。发展出各种血型,并在人群里传播,能造福整个物种(但物种里的个体不见得总能从中受益)。

血型还有另一种意想不到的好处:确认父母身份。1930年芝加哥有一桩著名的案例:两对父母——班贝格斯夫妇和沃特金斯夫妇,同时在同一家医院生下孩子。回到家后,他们惊讶地发现,自己的宝宝身上带着另一对夫妇的姓名标签。于是,问题变成:是妈妈们把错误的孩子带回家了,还是孩子身上携带了错误的标签?两对夫妇怀着忐忑心情过了几个星期,就和所有的父母一样,爱上了自己照料的宝宝。最后,医院找来美国西北大学的一位权威人士(他的名字就像来自喜剧电影,叫作汉密尔顿·菲什巴克),对四名家长做了血液测试(在当时,这简直可谓是最复杂的技术了)。测试表明,沃特金斯先生及夫人都是O型血,因此只能生下O型血的婴儿,而他们照料的孩子是AB型血。因此,在医学的帮助下,家长们虽然心痛不已,却还是把孩子换了回来。

没人知道血液有多长的有效存储时间,这是个大问题。“从法律上说,在美国,供输血的血液可保存42天,”道格特说,“但实际上,它的有效期说不定只有两个半星期。过了这一期限,它的可用性如何,就没人说得准了。”美国食品和药物管理局的42天规定,是基于典型红细胞的循环时间。“很长一段时间以来,人们认为,如果红细胞仍在循环,它就仍在运作,但我们现在知道情况不一定如此。”他说。

传统上,完全补充创伤中损失的血液是医生的标准做法。“如果你失去了3品脱血,他们就给你输回3品脱血。但后来出现了艾滋病和丙型肝炎,捐献的血液有时受到污染,于是,他们对待输血更谨慎了,而且,他们惊讶地发现,未接受输血的患者往往还出现了更好的结果。”原来,在某些情况下,让患者缺点血比输别人的血给他们反倒更好,尤其如果所输血液是存储了一定时间的,几乎一定是前者比后者好。血库接到供血要求,通常会先配送存储时间最长的血,在它过期之前赶紧把它用掉,而这意味着,几乎所有人得到的血都是陈血。更糟糕的是,人们发现,就算是输血输的是新鲜血,其实也会妨碍接受者体内现有血液的表现。一氧化氮就是在这个环节介入的。

我们大多数人都以为,血液始终是均匀分布在体内各部位的。你手臂里现在有多少血,那就始终有多少血。道格特对我解释说,其实根本不是这样。“如果你坐着,腿上就不需要太多的血,因为身体组织对氧气的需求不大。但如果你蹦起来开始跑步,腿上很快就会需要更多的血。红细胞以一氧化氮作为信号分子,随着身体不同时刻的需求变化,基本上决定了朝什么部位分配多少血液。输血让这套信号系统变得混乱起来,阻碍了正常运转。”

从理论上讲,人造血液应该相当简单,尤其当人造血液只须携带血红蛋白,不必完成真正的血液要做的大部分事情的时候。“但实践证明事情不这么简单。”道格特露出一抹转瞬即逝的微笑。为了解释这个问题,他把红细胞解释成垃圾场上运输车辆所用的磁铁。磁铁必须锁住肺部的氧分子,将其传送到目的地细胞。为了做到这一点,它必须知道在哪里摄取氧气、什么时候释放氧气,同时不能让氧气在中途掉落。这始终是人造血液的问题。哪怕是制造得最好的人造血液也会偶尔掉落氧分子,把铁释放到血液里。铁是一种毒素。由于循环系统极度繁忙,哪怕是无限小的事故率,也会迅速达到毒性水平,因此,输送系统必须非常完美。从本质上说,人体自带的输送系统的确很完美。

50多年来[48],研究人员一直试图制造人造血,但尽管已经花费了数百万美元,还是没能造出来。这一路上遭遇的挫折多于突破。到20世纪90年代,一些血液制品进入试验阶段,但情况很快变得明显起来:报名参加试验的患者里心脏病发作和中风的数量惊人。2006年,由于结果太过糟糕,美国食品和药物管理局暂时停止了所有试验。此后,一些制药公司放弃了制造合成血液的努力。目前,最好的方法是减少输血量。加利福尼亚斯坦福医院进行过一项实验,它鼓励临床医生只在绝对必要的时候做红细胞输血。5年里,医院的输血量减少了14。结果不仅节省了160万美元的成本[49],而且死亡人数降低,患者平均出院速度更快,治疗后并发症也减少了。

然而,今天,道格特及其在圣路易斯的同事认为他们已经解决了这个问题。“我们现在可以使用前人没有的纳米技术。”他说。道格特的团队开发了一套维持聚合物外壳内血红蛋白的系统。壳体的形状类似传统的红细胞,但体积仅为后者的150。该产品的一大优点是可以冷冻干燥,在室温下储存长达2年。我和道格特见面时,他认为这种技术距离人体试验还有3年的时间,距离临床应用大概还需10年。

与此同时,想到人体每秒要做100万次的事情,全世界所有的科学家时至今日仍然做不到,不免叫人深感造物之奇妙。

[1] 巴纳德进行的是第一例人与人之间的心脏移植手术。第一例涉及人的心脏移植发生在1964年1月,当时,密西西比州杰克逊市的詹姆斯·D。哈迪(JamesD。Hardy)医生,将一头黑猩猩的心脏移植给一名叫作博伊德·拉什的患者。拉什在一小时内死亡。

[3] 顺便说一句,既然我们的血是红色的,为什么血管看上去是蓝色的呢?这是个光学把戏。当光线落在我们的皮肤上时,红色光谱有较高比例遭到吸收,而更多的蓝光得到反射,于是我们看到的就是蓝色了。颜色不是从物体中辐射散发的固有特征,而是光线在物体上反射的标记。

[4] 人体里有多种名叫抗原的表面蛋白,Rh因子是其中之一。拥有Rh抗原的人(约占总人口的84%),叫作Rh阳性;缺乏Rh抗原的人,也即剩余的16%,为Rh阴性。

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