血液循環(huán)理論及血流動力學、氧動力學

血液循環(huán)理論與

血流動力學、氧動力學監(jiān)測背景知識介紹LydiaZhang抽絲撥繭，理清來龍去脈什么是血液循環(huán)理論?什么是血流動力學監(jiān)測?什么是氧動力學監(jiān)測?人類最偉大的十個科學發(fā)現(xiàn)之五：血液循環(huán)理論

每個人擁有固定量血液，人體內(nèi)的血液是怎樣流通的？幾千年來人們一直在不斷地探索。血液循環(huán)的“故事”我國現(xiàn)存的一部最古老醫(yī)書《內(nèi)經(jīng)》，對人體組織有詳細記載。心說云：心主身之心脈、諸血皆屬于心。素問說云：血管儲血，血液在其中不斷流行，血管在體內(nèi)是環(huán)形生長，血液亦呈環(huán)形流動，沒有片刻休止，血液為何流行不停，是由于心臟在不斷地沖激。在左乳下可看到跳動，這就是血液流動的發(fā)源地。血液循環(huán)的“故事”古希臘哲學家希波克拉底（Hippocrates,約公元前460-377）提出了人體的“體液學說”：人體由血液、粘液、黃膽和黑膽四種體液組成，這四種體液的不同配合使人們有不同的體質(zhì)。他認為脈搏是血管運動引起的，而且血管連通心臟。

血液循環(huán)的“故事”古希臘著名學者、哲學家亞里士多德(Aristotle，公元前384-322)（上圖）被譽為僅次于神的權(quán)威，但他對人的血液循環(huán)毫無認識，他提出人體內(nèi)（血管內(nèi)）充滿著空氣。古希臘的醫(yī)生、解剖學派創(chuàng)始人赫羅菲拉斯（Herophilus，公元前335-280)寫有《論解剖學》等著作，他在解剖人體時最早發(fā)現(xiàn)了血管，并第一個區(qū)別了動脈和靜脈：動脈有搏動，靜脈沒有搏動。古希臘的著名解剖學家埃拉西斯特拉特（Erasistratus，公元前304-250年）在肉眼所能及的范圍內(nèi)詳細觀察了動脈和靜脈在人體全身的分布，甚至注意到了微血管的狀態(tài)。他對心臟和血管系統(tǒng)之觀察研究，給后人留下寶貴資料。他第一個精確地描述了心臟的半月瓣、三尖瓣和二尖瓣等結(jié)構(gòu)。血液循環(huán)的“故事”古羅馬醫(yī)學家蓋侖（ClaudiusGalen，129-199）研究過解剖學，但因為當時的羅馬統(tǒng)治者禁止解剖人體，蓋侖的解剖對象是獼猴。他提出了血液運動的理論。蓋侖認為，把心臟分為兩半的中隔上，有人們?nèi)庋劭床灰姷男】祝捍┝鬟^這些小孔，從心臟右側(cè)到心臟左側(cè)，再流經(jīng)肺部；血液在血管中緩慢地來回流動，開始向這一方向，接著又向相反方向，如此往復循環(huán)。蓋侖認為，血液的流動是以肝臟為中心的，血液在人體內(nèi)像潮水一樣流動之后，便逐漸被身體所吸收。1000多年來，人們都把他這種血液理論奉為“真理”。血液循環(huán)的“故事”敘利亞大馬士革的醫(yī)學家納菲(Ibnal-Nafis，1213-1288)曾對蓋侖的血液循環(huán)學說進行了積極的批判。納菲發(fā)現(xiàn)心臟左右心室之間的隔膜很厚，而且隔膜上面沒有像蓋倫所設想的那種孔道，血液不可能從右心室直接流至左心室。為了糾正蓋侖的謬誤，納菲提出一種血液小循環(huán)（肺循環(huán)）理論，即血液在此的流程是右心室→肺動脈→肺（交換空氣）→肺靜脈→左心（房）室。遺憾的是他的學說在當時并未引起人們的重視，被淹沒了700多年，直至20世紀才重新被世人在布滿塵埃的檔案中發(fā)現(xiàn)。血液循環(huán)的“故事”意大利文藝復興時期的著名畫家萊昂納多.達.芬奇（LeonardodaVinci，1452-1519）學識淵博，多才多藝，在解剖學和生理學上也取得了巨大的成就。他發(fā)現(xiàn)了血液的功能，他認為血液對人體起著新陳代謝的作用，血液把養(yǎng)料帶到身體需要的各個部分，再把體內(nèi)廢物帶走。達.芬奇在研究心臟時發(fā)現(xiàn)心臟有四個腔。血液循環(huán)的“故事”比利時醫(yī)生安德烈．維薩里（AndreasVesalius，1514-1564）他指出蓋侖解剖學中的錯誤，并決心改變并糾正其錯誤的觀點。1543年，年僅28歲的維薩里完成了按骨骼、肌腱、神經(jīng)等幾大系統(tǒng)描述的巨著《人體的構(gòu)造》（右下圖），以大量、豐富的解剖實踐資料，對人體的結(jié)構(gòu)進行了精確的描述，澄清了蓋侖學派的種種錯誤，使解剖學步入了正軌。這本書的發(fā)表引起當時解剖學家和神學統(tǒng)治者的震驚。之后他受到百般迫害，在沉船事故中遇難，終年50歲。

血液循環(huán)的“故事”維薩里的同學，西班牙醫(yī)生米凱爾．塞爾維特（MichaelServetus(MiguelServeto)，1511-1553）也是一位不迷信權(quán)威的人。他通過解剖發(fā)現(xiàn)，血液從右心室流入肺部，經(jīng)空氣凈化后，通過曲折的路徑，鮮紅的血液又從肺流入左心室。推翻了蓋侖的心臟中隔有篩孔的論點。塞爾維特已接近發(fā)現(xiàn)血液循環(huán)。但是由于他的觀點背叛了宗教，1553年10月在日內(nèi)瓦被當作“異教徒”活活燒死，終年42歲。

血液循環(huán)的“故事”17世紀，英國科學家威廉·哈維（WilliamHarvey，1578-1657）（左圖）真正找到了血液流通的途徑，為人們充分了解人和動物的生理學開辟了新的途徑。哈維的老師哲羅姆·法布里修斯（HieronymusFabricius，1537-1619）（右圖）發(fā)現(xiàn)了靜脈瓣，但是法布里修斯沒有能理解這些瓣膜的真正功能。哈維受到啟發(fā)，他做了綁扎人體上臂血管和計算血流量的實驗（右下圖）。發(fā)現(xiàn)動脈和靜脈中血液流動的方向相反：一個從心臟流向肢端，

一個從肢端流回心臟。哈維還對動物搏動著的心臟進行了仔細觀察。他發(fā)現(xiàn)，心臟的左右兩部分并不是同時收縮的，左右心房和左右心室的房室口的瓣膜是單向閥，靜脈中的靜脈瓣也是單向閥。很明顯，血液從心臟里被推送出來后，沿著動脈流到全身，又循著靜脈回到心臟，瓣膜起到防止血液倒流的作用。血液循環(huán)的“故事”哈維還對血流量（心輸出量）進行了計算，血液在全身沿著一個閉合路徑作循環(huán)運動，從右心房到右心室，從左心室搏出的動脈血沿動脈到達全身，然后再沿靜脈回到心脈。哈維預言，在動脈和靜脈末端必定有一種微小的通道把兩者聯(lián)結(jié)起來。（下圖）哈維在1616年公布了他的發(fā)現(xiàn)，1628年出版了《心血運動論》（上圖）論證了血液的循環(huán)運動。他特別強調(diào)了心臟在血液循環(huán)中的重要作用，通過對40種不同動物的解剖觀察，他證明心臟的收縮和舒張是血液循環(huán)的原動力。哈維的學說也為人們留下了一個沒有解答的謎，那就是血液是怎樣從動脈流回靜脈去的呢？哈維猜想，在動脈和靜脈之間一定有一個肉眼看不見的起連接作用的血管網(wǎng)。由于當時沒有顯微鏡，因此無法證實這一假說。血液循環(huán)的“故事”1661年，在哈維去世4年后，這個謎終于由意大利科學家馬爾比基（MarcelloMalpighi，1628-1694）揭開了。他用顯微鏡觀察到青蛙肺部動、靜脈之間的毛細血管網(wǎng)，正是這些微細血管把動脈和靜脈連接成一個密封管道，使血液在其中循環(huán)不息，從而完全證明了哈維的正確推斷。歷經(jīng)數(shù)千年血液循環(huán)理論得以研究完善！血液循環(huán)理論的發(fā)展為血流動力學監(jiān)測

奠定了良好的基礎！血流動力發(fā)展的里程碑威廉哈維(WilliamHarvey1564~1642)是血流動力學的創(chuàng)始人,他的名著《心血運動論1628》成為現(xiàn)代實驗科學的先驅(qū)者。他在《論靜脈瓣》名著中,提出靜脈瓣的存在決定了血液只能經(jīng)靜脈定向回流心臟的論點,并呼吁應當定量地測定心輸出量。血流動力發(fā)展的里程碑英格蘭的斯蒂芬黑爾斯

(StephenHales1677~1761)杰出的生物實驗學家及發(fā)明人。他的名著是《血液動力學Haemostaticks

1733》。自從哈維(Harvey)對心輸出量作出試驗性推測之后,黑爾斯第一個在計算心輸出量“forceoftheblood”方面邁出了真正的一步。黑爾斯(Hales)還是第一個在心血管動力學中引進外周阻力的人。不言而喻,黑爾斯堪稱為

“血流動力學之父”。外周阻力與心輸出量的關(guān)系血流動力發(fā)展的里程碑1954年的一篇《觀察靜脈的層流》試圖描述靜脈血液的流動。

ObservationsonlaminarflowinveinsE.P.W.HelpsandD.A.McDonaldJPhysiol.1954June28;124(3):631–639.

1968年,英國生理學家DonaldArthurMcDonald

將血流動力學(Hemodynamics)定義為:

對流動血液和血液所流經(jīng)的所有臟器(心臟和血管等)的物理學研究。Hemodynamics,McDonald,DA;AnnuRevPhysiol,30-525-56,19681974年，做了第二版修訂，描述了動脈血液的流動。

￡150.00

$225.00.

血流動力發(fā)展的里程碑中心靜脈導管技術(shù)的誕生

最早是由聯(lián)邦德國WernerForssmann1929年報道，在尸體上成功地置入中心靜脈導管后，F(xiàn)orssmann把鉆針插入自己的左尺窩，送入1根4F導尿管進入自己的心臟，接著走過幾段樓梯至放射科鑒定導管位置。

血流動力發(fā)展的里程碑1956年Forssmann和AndreCournand及DickersonRichards以靜脈技術(shù)的領(lǐng)先工作獲得了醫(yī)學諾貝爾獎。AndréFrédéricCournand庫南德因

USA

b.1895

(inParis,France)

d.1988WernerForssmann福斯曼

FederalRepublicofGermanyb.1904

d.1979DickinsonW.Richards理查茲

USAb.1895

d.1973中心靜脈導管的置管歷史SVEN-IVARSELDINGER(1921-1998),瑞典的放射學家。1953年,Dr.Seldinger在放射學報ActaRadiologica上公開發(fā)表了“經(jīng)皮靜脈穿刺技術(shù)”，使用一種特殊的薄壁穿刺針、導絲＆塑料制成的導管

，在x-ray指引下穿刺進入人體的靜脈系統(tǒng)。Dr.Seldinger是應用腫瘤定位造影技術(shù)、選擇性腎血管造影技術(shù)、經(jīng)皮經(jīng)肝的膽管造影技術(shù)＆肝門靜脈造影技術(shù)的研發(fā)先驅(qū)者。簡單易于掌握的

Seldinger技術(shù)使得放射學＆心臟病學發(fā)生了一次重大的革命，催生了介入放射學、泌尿?qū)W、麻醉學和重癥監(jiān)護醫(yī)學等多學科領(lǐng)域的重大創(chuàng)新。中心靜脈導管的置管歷史SvenIvarSeldinger穿刺針＆導絲近代醫(yī)學在科學與藝術(shù)上的

三個巨大成就倫琴發(fā)現(xiàn)X-ray射線；福斯曼等人發(fā)明CVC導管;西丁格爾發(fā)明經(jīng)皮穿刺技術(shù)。Swan－Ganz的“故事”血流動力發(fā)展的里程碑靈光閃現(xiàn)

1967年Dr.Swan在太平洋的SantaMonicaBay度假，看到順著洋流飄回港灣的帆船，觸發(fā)了他的靈感。血流動力發(fā)展的里程碑Swan聯(lián)想到帶氣囊的心臟導管可以隨血流在心臟內(nèi)向前飄移,1967－1970年他與Ganz合作研制了頂端帶氣囊,血流導向的肺動脈漂浮導管（Balloon-tipflow-directedCatheter），并應用于臨床,因此常把肺動脈漂浮導管稱為Swan-Ganz導管。

SwanHJCandGanzW.Catheterizationoftheheartinmanwithuseofaflow-directedballoon-tippedcatheterNEngJMed1970;283:447血流動力發(fā)展的里程碑1979年Swan與Ganz共同發(fā)表了一篇題為：血流動力監(jiān)測－個人的＆歷史性的展望Hemodynamicmonitoring:apersonalandhistoricalperspective.HJSwanandWGanzCanMedAssocJ.1979October6;121(7):868–871.文章結(jié)尾說到：真正的血流動力學監(jiān)測的時代已經(jīng)到來了！血流動力發(fā)展的里程碑Swan曾于1973擔任美國心臟病學會

（AmericanCollegeofCardiology）主席；2003年被授予美國杰出科學成果獎（Thecollege‘sDistinguishedScientificAchievementAward）于2005年2月8日去世，享年