血液循環：從塞爾維特到哈維

我們今天所知道的血液循環，是由體循環和肺循環兩條途徑構成的雙循環（圖1）。血液由左心室射出經主動脈及其各級分支流到全身的毛細血管，在此與組織液進行物質交換，供給組織細胞氧和營養物質，運走二氧化碳和代謝產物，動脈血變為靜脈血；再經各小靜脈中靜脈最後經過上、下腔靜脈及冠狀竇流回右心房，這一循環為體循環（即大循環）。血液由右心室射出經肺動脈乾的各級分支到肺毛細血管，在此與肺泡進行氣體交換，吸收氧並排出二氧化碳，靜脈血變為動脈血；然後經肺靜脈流回左心房，這一循環為肺循環（即小循環）。

圖1 現代血液循環示意圖

醫學史裡，這兩個循環不是一個人同時發現的，而是相距半個多世紀由兩個科學家所發現。肺循環由西班牙醫學家、神學家米凱爾˙塞爾維特（M˙Servetus，1511-1553）發現，後者是哈維·威廉姆（William Harvey，1578-1657）於1628年發現的。圍繞血液循環的發現史，有一系列曲折感人的故事。

一、舊血液運行說

公元前4世紀，古希臘醫學家希波克拉底（Hippocrates, 約公元前460-377）就清楚心臟的位置與血管以及脈搏的關係，他認為脈搏是血管運動引起的，而且血管連通心臟。因為觀察的是屍體，在屍體裡的血液都被驅入靜脈，而動脈中則是空的。因此他們猜測，人體動脈內充滿著來自肺裡的空氣。不過希波克拉底提出了「體液學說」，認為人體由血液（紅色）、粘液、黃膽和黑膽（儲存於脾）4種體液組成，這4種體液的不同配合，維持人體的正常機能和形成不同的體質。

隨後，古希臘哲學家亞裡士多德（Aristotle，公元前384-322）描述了心臟和心包的輪廓、大血管在心臟的出入口，以及血液經由心臟流至其他部分而營養全身。亞裡士多德的認為：①食物在心臟內轉變成血液；②心臟給血液加熱；③動脈裡充滿了空氣；④心臟產生 「元氣」；⑤靜脈和動脈血都有漲有落，有時向心臟流入，有時從心臟流出。這種觀點來自於當時的一種理念：天體運行是永無休止的勻速圓周運動，大地上的一切現象都是自始至終的直線運動。

希臘解剖學家赫羅菲拉斯（約公元前320年-？）是第一個當眾進行解剖表演的人，他刻苦鑽研了人體結構和動物結構的比較。他注意到動脈不同於靜脈是跳動的，並用水鍾來測定脈搏的時間，但他未能弄清動脈搏動和心跳之間的關係。他認為動脈是運輸血液的，還以為放血具有治療價值。

另一希臘醫生埃拉錫斯特拉特（約公元前304年-250年）第一個精確地描述了包括半月瓣、三尖瓣、二尖瓣在內的心臟構造；並把心臟看作是一個水泵，「瓣」即「膜」被看作是單向活動的閥門。他認為每種器官都有三種脈管：靜脈、動脈和神經。他研究了這三種脈管分枝再分枝地在全身的分布，直到肉眼看不見為止，他認為這種分枝還會繼續下去。並且認為神經是中空的，神經輸送「神經元氣」，動脈輸送動物的元氣（否定了動脈輸送血液），靜脈輸送血液。另一方面他又認為，空氣通過肺臟輸入心臟，並將它變為輸入動脈的「生命元氣」。三尖瓣能阻止「生命元氣」離開心臟，並使它隻通過主動脈離開心臟（如果我們沒有忘記血液輸送的正是氧，如果我們把氧化的血紅蛋白與「動物元氣」聯繫起來，把普通的血紅蛋白與血液聯繫起來，那麼他的觀點並沒有很大錯誤）。事實上，埃拉錫斯特拉特已接近掌握血液循環的概念，但他錯誤地認為血液是從靜脈通過極細的脈管進入動脈的，即把血液流動的方向弄反了。此概念不得不再等待1000多年，才由哈維來確立。

到了公元2世紀，古羅馬醫學家蓋侖（Claudius Galen，129-199）提出了新的血液運動的理論。他曾經親自做過大量的解剖（主要是動物），對心臟和血管做過細心的研究，認識到心臟有左右兩個心室，並否定了血管內充滿氣的說法。他的理論可以用「三靈氣說」表述：人的靜脈血帶著從食物營養中來的「自然靈氣」，與空氣接觸後變成帶有「生命靈氣」的動脈血，再流經大腦變成「動物靈氣」，動物靈氣通過神經系統支配全身的感覺和運動。這一臆測性學說，直到16世紀哈維的血液循環理論建立起來以後才被人們拋棄。

蓋倫的這套血管理論思辨地非常完整，為當時人們看到的各種生理現象提供了全套解釋。只是有一個問題：心臟的左心室和右心室有室間隔，在蓋倫的理論體系裡，血液是怎麼從右心室進入左心室的？

蓋倫認為，肝臟將人體吸收的食物轉化為血液。血液由腔靜脈進入右心，一部分通過室間隔肉眼看不見的小孔（實際上，動物解剖可以看到，室間隔是一塊很厚實的隔膜，上面沒有孔洞）由右心室進入左心室。心臟舒張時，通過肺靜脈將空氣從肺吸入左心室（左心室是自然靈氣的儲蓄池），與血液混合，再經過心臟由上帝賜給的熱的作用，使左心室的血液充滿著生命靈氣（vital spirit）。這種血液沿著動脈湧向身體各部分，使各部分執行生命機能，然後又退回左心室，如同漲潮和退潮一樣往複運動。右心室中的血液則經過靜脈湧到身體各部分提供營養物質，再退回右心室，也像潮水一樣運動。血液的流動是以肝臟為中心的，血液在人體內像潮水一樣流動之後，便逐漸被身體所吸收。他的這種稱之為「血液潮汐論」。除了自然靈氣和生命靈氣，蓋倫體系還有第三種靈氣，叫做動物靈氣（animal spirit）。自然靈氣的來由是這樣：攜帶生命靈氣的血液，大部分去到身體各處，維持生命力。一小部分往上走，去到大腦。大腦底部有一片疏鬆的血管網，叫做迷網（rete mirabile）。迷網以血液和自然靈氣做原料，提煉出動物靈氣。動物靈氣主要負責人的感覺和運動。一部分物精會變成腦涎，通過顱底的篩骨小孔進入口鼻，就是鼻涕。

在後來的1000多年，大家對蓋倫的「三靈氣說」深信不疑，儘管從來沒人看到室間隔中的微孔，也找不到三種「靈氣」之間轉化和營養身體各個部位的可靠證據，直到1628年哈維發表的劃時代著作《關於動物心臟與血液運動的解剖研究》（中譯名稱《心血運動論》）。

以上可以看出，西方傳統醫學中自然哲學的猜測既不能證實也無法證偽，不會帶給醫學研究任何積極正面的影響，甚至造就一代又一代膜拜者，從而抹煞人們的好奇心和探索意願。同時代的中醫學也是這樣，《靈樞·營衛生會》說：「營行脈中，衛行脈外，營周不休，五十而復大會。」認為由飲食水谷化生的精微物質形成營衛之氣，其「精專」部分即營氣從中焦進入肺脈，通過心及其所主血脈的化赤作用，在脈中化為血液，循行流注於經脈之中，沿著十四經脈的分布路線，始而手太陰肺經，終而足厥陰肝經。其「慓悍」部分直至上焦（胃上口），並咽上膈，布胸中而走腋，沿手太陰肺經之分，在經脈之外，隨著營氣運行的同一路線、方向和速度，在經脈外與營氣並行不已。

另外還有一種觀點，認為衛氣在經脈外循行，當平旦陰氣消盡時，衛氣出行於六陽經，自目內眥上行至頭，下入足太陽經之分，其中散行的部分，別出於目銳眥而下手太陽經，同時也入足少陽經和手少陽經；散行的另一部分，出行至耳前合於足陽明循行在頷部的經脈，而下入五趾間，並且從耳下下入手陽明經之分。行於六陽經的衛氣，惟行於足陽明經的一支循陰蹺脈上行入目。而再循手足太陽經脈之分，按上述規律，手足少陽、手足陽明，循環不息。計日行於陽經二十五周，到夜間至陰蹺脈，注於足少陰經，而至腎臟之分，由腎注入心、至肺、至肝、至脾、再至腎，如此循環，亦二十五周，至平旦，又行至陰蹺，上出於目。

雖然「流行不止」、「營周不休」、「如環無端」的說法，部分猜測到「血液循環」的特徵，但缺乏實證精神的自然哲學思辨，永遠不可能導致準確精細並允許修正的「血液循環」理論。

二、 塞爾維特《基督教的復興》