血液循环理论及血流动力学、氧动力学

血液循环理论与

血流动力学、氧动力学监测背景知识介绍LydiaZhang抽丝拨茧，理清来龙去脉什么是血液循环理论?什么是血流动力学监测?什么是氧动力学监测?人类最伟大的十个科学发现之五：血液循环理论

每个人拥有固定量血液，人体内的血液是怎样流通的？几千年来人们一直在不断地探索。血液循环的“故事”我国现存的一部最古老医书《内经》，对人体组织有详细记载。心说云：心主身之心脉、诸血皆属于心。素问说云：血管储血，血液在其中不断流行，血管在体内是环形生长，血液亦呈环形流动，没有片刻休止，血液为何流行不停，是由于心脏在不断地冲激。在左乳下可看到跳动，这就是血液流动的发源地。血液循环的“故事”古希腊哲学家希波克拉底（Hippocrates,约公元前460-377）提出了人体的“体液学说”：人体由血液、粘液、黄胆和黑胆四种体液组成，这四种体液的不同配合使人们有不同的体质。他认为脉搏是血管运动引起的，而且血管连通心脏。

血液循环的“故事”古希腊著名学者、哲学家亚里士多德(Aristotle，公元前384-322)（上图）被誉为仅次于神的权威，但他对人的血液循环毫无认识，他提出人体内（血管内）充满着空气。古希腊的医生、解剖学派创始人赫罗菲拉斯（Herophilus，公元前335-280)写有《论解剖学》等著作，他在解剖人体时最早发现了血管，并第一个区别了动脉和静脉：动脉有搏动，静脉没有搏动。古希腊的著名解剖学家埃拉西斯特拉特（Erasistratus，公元前304-250年）在肉眼所能及的范围内详细观察了动脉和静脉在人体全身的分布，甚至注意到了微血管的状态。他对心脏和血管系统之观察研究，给后人留下宝贵资料。他第一个精确地描述了心脏的半月瓣、三尖瓣和二尖瓣等结构。血液循环的“故事”古罗马医学家盖仑（ClaudiusGalen，129-199）研究过解剖学，但因为当时的罗马统治者禁止解剖人体，盖仑的解剖对象是猕猴。他提出了血液运动的理论。盖仑认为，把心脏分为两半的中隔上，有人们肉眼看不见的小孔，血液穿流过这些小孔，从心脏右侧到心脏左侧，再流经肺部；血液在血管中缓慢地来回流动，开始向这一方向，接着又向相反方向，如此往复循环。盖仑认为，血液的流动是以肝脏为中心的，血液在人体内像潮水一样流动之后，便逐渐被身体所吸收。1000多年来，人们都把他这种血液理论奉为“真理”。血液循环的“故事”叙利亚大马士革的医学家纳菲(Ibnal-Nafis，1213-1288)曾对盖仑的血液循环学说进行了积极的批判。纳菲发现心脏左右心室之间的隔膜很厚，而且隔膜上面没有像盖伦所设想的那种孔道，血液不可能从右心室直接流至左心室。为了纠正盖仑的谬误，纳菲提出一种血液小循环（肺循环）理论，即血液在此的流程是右心室→肺动脉→肺（交换空气）→肺静脉→左心（房）室。遗憾的是他的学说在当时并未引起人们的重视，被淹没了700多年，直至20世纪才重新被世人在布满尘埃的档案中发现。血液循环的“故事”意大利文艺复兴时期的著名画家莱昂纳多.达.芬奇（LeonardodaVinci，1452-1519）学识渊博，多才多艺，在解剖学和生理学上也取得了巨大的成就。他发现了血液的功能，他认为血液对人体起着新陈代谢的作用，血液把养料带到身体需要的各个部分，再把体内废物带走。达.芬奇在研究心脏时发现心脏有四个腔。血液循环的“故事”比利时医生安德烈．维萨里（AndreasVesalius，1514-1564）他指出盖仑解剖学中的错误，并决心改变并纠正其错误的观点。1543年，年仅28岁的维萨里完成了按骨骼、肌腱、神经等几大系统描述的巨著《人体的构造》（右下图），以大量、丰富的解剖实践资料，对人体的结构进行了精确的描述，澄清了盖仑学派的种种错误，使解剖学步入了正轨。这本书的发表引起当时解剖学家和神学统治者的震惊。之后他受到百般迫害，在沉船事故中遇难，终年50岁。

血液循环的“故事”维萨里的同学，西班牙医生米凯尔．塞尔维特（MichaelServetus(MiguelServeto)，1511-1553）也是一位不迷信权威的人。他通过解剖发现，血液从右心室流入肺部，经空气净化后，通过曲折的路径，鲜红的血液又从肺流入左心室。推翻了盖仑的心脏中隔有筛孔的论点。塞尔维特已接近发现血液循环。但是由于他的观点背叛了宗教，1553年10月在日内瓦被当作“异教徒”活活烧死，终年42岁。

血液循环的“故事”17世纪，英国科学家威廉·哈维（WilliamHarvey，1578-1657）（左图）真正找到了血液流通的途径，为人们充分了解人和动物的生理学开辟了新的途径。哈维的老师哲罗姆·法布里修斯（HieronymusFabricius，1537-1619）（右图）发现了静脉瓣，但是法布里修斯没有能理解这些瓣膜的真正功能。哈维受到启发，他做了绑扎人体上臂血管和计算血流量的实验（右下图）。发现动脉和静脉中血液流动的方向相反：一个从心脏流向肢端，

一个从肢端流回心脏。哈维还对动物搏动着的心脏进行了仔细观察。他发现，心脏的左右两部分并不是同时收缩的，左右心房和左右心室的房室口的瓣膜是单向阀，静脉中的静脉瓣也是单向阀。很明显，血液从心脏里被推送出来后，沿着动脉流到全身，又循着静脉回到心脏，瓣膜起到防止血液倒流的作用。血液循环的“故事”哈维还对血流量（心输出量）进行了计算，血液在全身沿着一个闭合路径作循环运动，从右心房到右心室，从左心室搏出的动脉血沿动脉到达全身，然后再沿静脉回到心脉。哈维预言，在动脉和静脉末端必定有一种微小的通道把两者联结起来。（下图）哈维在1616年公布了他的发现，1628年出版了《心血运动论》（上图）论证了血液的循环运动。他特别强调了心脏在血液循环中的重要作用，通过对40种不同动物的解剖观察，他证明心脏的收缩和舒张是血液循环的原动力。哈维的学说也为人们留下了一个没有解答的谜，那就是血液是怎样从动脉流回静脉去的呢？哈维猜想，在动脉和静脉之间一定有一个肉眼看不见的起连接作用的血管网。由于当时没有显微镜，因此无法证实这一假说。血液循环的“故事”1661年，在哈维去世4年后，这个谜终于由意大利科学家马尔比基（MarcelloMalpighi，1628-1694）揭开了。他用显微镜观察到青蛙肺部动、静脉之间的毛细血管网，正是这些微细血管把动脉和静脉连接成一个密封管道，使血液在其中循环不息，从而完全证明了哈维的正确推断。历经数千年血液循环理论得以研究完善！血液循环理论的发展为血流动力学监测

奠定了良好的基础！血流动力发展的里程碑威廉哈维(WilliamHarvey1564~1642)是血流动力学的创始人,他的名著《心血运动论1628》成为现代实验科学的先驱者。他在《论静脉瓣》名著中,提出静脉瓣的存在决定了血液只能经静脉定向回流心脏的论点,并呼吁应当定量地测定心输出量。血流动力发展的里程碑英格兰的斯蒂芬黑尔斯

(StephenHales1677~1761)杰出的生物实验学家及发明人。他的名著是《血液动力学Haemostaticks

1733》。自从哈维(Harvey)对心输出量作出试验性推测之后,黑尔斯第一个在计算心输出量“forceoftheblood”方面迈出了真正的一步。黑尔斯(Hales)还是第一个在心血管动力学中引进外周阻力的人。不言而喻,黑尔斯堪称为

“血流动力学之父”。外周阻力与心输出量的关系血流动力发展的里程碑1954年的一篇《观察静脉的层流》试图描述静脉血液的流动。

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

1968年,英国生理学家DonaldArthurMcDonald

将血流动力学(Hemodynamics)定义为:

对流动血液和血液所流经的所有脏器(心脏和血管等)的物理学研究。Hemodynamics,McDonald,DA;AnnuRevPhysiol,30-525-56,19681974年，做了第二版修订，描述了动脉血液的流动。

£150.00

$225.00.

血流动力发展的里程碑中心静脉导管技术的诞生

最早是由联邦德国WernerForssmann1929年报道，在尸体上成功地置入中心静脉导管后，Forssmann把钻针插入自己的左尺窝，送入1根4F导尿管进入自己的心脏，接着走过几段楼梯至放射科鉴定导管位置。

血流动力发展的里程碑1956年Forssmann和AndreCournand及DickersonRichards以静脉技术的领先工作获得了医学诺贝尔奖。AndréFrédéricCournand库南德因

USA

b.1895

(inParis,France)

d.1988WernerForssmann福斯曼

FederalRepublicofGermanyb.1904

d.1979DickinsonW.Richards理查兹

USAb.1895

d.1973中心静脉导管的置管历史SVEN-IVARSELDINGER(1921-1998),瑞典的放射学家。1953年,Dr.Seldinger在放射学报ActaRadiologica上公开发表了“经皮静脉穿刺技术”，使用一种特殊的薄壁穿刺针、导丝＆塑料制成的导管

，在x-ray指引下穿刺进入人体的静脉系统。Dr.Seldinger是应用肿瘤定位造影技术、选择性肾血管造影技术、经皮经肝的胆管造影技术＆肝门静脉造影技术的研发先驱者。简单易于掌握的

Seldinger技术使得放射学＆心脏病学发生了一次重大的革命，催生了介入放射学、泌尿学、麻醉学和重症监护医学等多学科领域的重大创新。中心静脉导管的置管历史SvenIvarSeldinger穿刺针＆导丝近代医学在科学与艺术上的

三个巨大成就伦琴发现X-ray射线；福斯曼等人发明CVC导管;西丁格尔发明经皮穿刺技术。Swan－Ganz的“故事”血流动力发展的里程碑灵光闪现

1967年Dr.Swan在太平洋的SantaMonicaBay度假，看到顺着洋流飘回港湾的帆船，触发了他的灵感。血流动力发展的里程碑Swan联想到带气囊的心脏导管可以随血流在心脏内向前飘移,1967－1970年他与Ganz合作研制了顶端带气囊,血流导向的肺动脉漂浮导管（Balloon-tipflow-directedCatheter），并应用于临床,因此常把肺动脉漂浮导管称为Swan-Ganz导管。

SwanHJCandGanzW.Catheterizationoftheheartinmanwithuseofaflow-directedballoon-tippedcatheterNEngJMed1970;283:447血流动力发展的里程碑1979年Swan与Ganz共同发表了一篇题为：血流动力监测－个人的＆历史性的展望Hemodynamicmonitoring:apersonalandhistoricalperspective.HJSwanandWGanzCanMedAssocJ.1979October6;121(7):868–871.文章结尾说到：真正的血流动力学监测的时代已经到来了！血流动力发展的里程碑Swan曾于1973担任美国心脏病学会

（AmericanCollegeofCardiology）主席；2003年被授予美国杰出科学成果奖（Thecollege‘sDistinguishedScientificAchievementAward）于2005年2月8日去世，享年