心脏解剖学认知沿革探讨

【摘要】心是人类最早认识的内脏之一，关于它的解剖认识在各个文明的典籍中都有记载。在古代文明中，心不仅是生物学意义上的器官，还是精神与情感的核心器官。现代的心脏解剖认识历经几个世纪才建立起来，从希波克拉底到盖伦再到达芬奇，解剖学家、哲学家乃至艺术家们都为了解这个曾经神秘的器官做出了贡献。本文回顾了在心脏的解剖学认识从诞生到成熟发展过程中的著名解剖学家及其主要观点和著作，并探讨了解剖学发展史在学习中的作用。

【关键词】心脏；解剖；历史沿革；学科史

心是一个中空的肌性脏器，是生物体循环系统中的中心器官，在神经体液的调解下可以有节律的收缩舒张。以其为中心，借助动脉、毛细血管、静脉，将血液从静脉吸入，由动脉射出，从而推动血液在血管中不停地循环流动，以实现组织细胞的新陈代谢，维持机体内环境稳定，保证生命活动的正常进行［1］。现代的心脏解剖学认识历经几个世纪才得以建立，在探索心脏解剖结构的过程中，解剖学家、哲学家乃至艺术家们都为了解这个曾经神秘的器官做出了巨大贡献，涌现出了众多解剖学家和一系列经典著作。

1古埃及：“医学莎草纸”中的心脏解剖

使用解剖学术语和生理学概念对心脏进行描述的第一个书面证据可追溯到公元前1600-1900年的古埃及的“医学莎草纸”中。古埃及的埃伯斯纸草（TheEbersPapy⁃rus）中记载了对心脏及其大血管的描述［2］。在古埃及社会，心脏被认为是思想、情感、体液和灵魂的中心器官［3-5］。由于受宗教影响，人们相信心脏是一个人一生中所做事情的记录者。在人死后被制作成木乃伊时，他的心脏必须留在身体中，神灵可以根据心脏的重量对一个人生前的善恶做出判断。那些心脏质量较轻的人被认为是高尚的，从而可以获得救赎，反之则是邪恶的，会受到诅咒［2］。由于没有进行过人体解剖，埃及人依靠木乃伊制作过程中的观察和解剖动物来推测人体结构。他们认识到心脏是心血管系统的中心，心脏与心血管系统相连并且与其他器官一起接受外界的空气和营养［3］。古埃及人还认识到了“脉管系统”可延伸到四肢，但经常将血管与肌腱、神经等结构相混淆。此外，由于缺乏实地人体解剖，目前并没有发现古埃及人对于心脏具体结构的记录［4］。

2古希腊时代

2.1希波克拉底与《心脏论》

公元前5世纪是医学发展的一个新纪元，在此时期的希波克拉底（Hippocrates）被称为“西方医学之父”，在其著作《希波克拉底文集》中介绍了关于解剖学和医学基本知识的内容［5］。在《希波克拉底文集》中有一篇名为“心脏论”的文章，这篇文献中记载了没有经哲学推理的心脏实际解剖。就其写作的时代而言，这样一部纯粹的解剖学作品可以被认为是具有革命性意义的。然而，尽管其在心脏解剖方面具有一定的科学性，但其中的内容仍是不甚准确的［6］。希波克拉底在《心脏论》中提到了人应有两个心室，文中记录了两个心室之间壁的厚度差异［6］。此外，在文中还第一次记述了心的瓣膜，例如肺动脉和主动脉的半月瓣。另外，在文中还描述了心耳，但是并没有将心耳看做是心脏本身的解剖结构。在《希波克拉底文集》里还散在记载了有关动脉的辨认方法，以及说明心脏是人体血管的中心来源等心脏解剖学知识［7］。

2.2亚里士多德与“心脏中心理论”

公元前4世纪的亚里士多德（Aristotle）是伟大的哲学家和科学家，为了加深对人体的了解，他对心脏的结构进行了解剖研究，但由于其主要的研究方式是通过对动物的解剖，在他的解剖学笔记中有很多错误。亚里士多德提出了“心脏中心理论”，即认为心脏是心血管系统的起源，同时也是神经的本源，主动脉由心脏发出后逐级变细，最后会完全变成神经组织［6］。他还发现了连接肺和心脏的脉管，可能是我们现在所知道的肺动脉和肺静脉。由于他解剖的动物种类或大小不同，心脏的位置可能会在不同的操作中发生变化，亚里士多德错误地将心脏定位在剑突下方［6］。基于动物解剖，亚里士多德还错误地认为人类的心脏应有3个心室。此外，亚里士多德观察到心腔内腱索和乳头肌的存在。但是他却错误地将它们识别为神经组织［7］。尽管在他的心脏解剖理论中存有许多谬误，但亚里士多德的解剖探索对推进心脏的认识方面还是起到了一定的作用［6］，并且对于后世解剖学家在一段时间内产生了较大的影响。2.3希罗菲卢斯和埃拉西斯特拉斯：亚历山大港的解剖新知古希腊医学家希罗菲卢斯（Herophilus）被称为“解剖学之父”［6］。他和埃拉西斯特拉斯（Erasistratus）是亚历山大港最著名的两位解剖学家。希罗菲卢斯是希波克拉底医学理论的信奉者，传说他曾解剖过上百具尸体［8］。因而他有丰富的实践经验来构建出相对进步的解剖认识。在希罗菲卢斯和埃拉西斯特拉斯之前，政府出于宗教和文化因素而不允许对人体进行解剖。当时由于王室赞助，加上他们处于重视科学的亚历山大港，希罗菲卢斯和埃拉西斯特拉特斯能够通过实地解剖从而推进人体解剖学和生理学的知识进步［9-10］。在其身后直到中世纪之后，医学家们才有机会再次进行人体解剖操作。希罗菲卢斯反对亚里士多德的“心脏中心理论”，并提出脑和脊髓是神经系统的起源。此外，希罗菲卢斯根据动脉和静脉壁的结构特征对动脉和静脉做出基于结构的鉴别。他将肺动脉描述为“动脉样静脉”或“动脉静脉”［7］。此外，他认为肺静脉是“静脉样动脉”，也称为“静脉动脉”［4］。希罗菲卢斯并没有仅局限于心脏本身，而是在身体的不同区域中记录了血管的走行，范围涉及到了头部、胸腔、腹腔和生殖系统。在他之前的学派普遍认为“心房”是大血管的扩张［6］，而希罗菲卢斯提出“心房”应是心脏结构的组成部分，他也是最早认识到心脏是由4个心腔组成的人之一［4］。根据后来的解剖学家盖伦的记录，希罗菲卢斯还记载了腱索与乳头肌的存在，但他将其称之为“神经骨干”，和亚里士多德一样，也认为其是神经组织［7］。相比于在解剖学方面取得了重大进展的希罗菲卢斯，埃拉西斯特拉特斯则专注于心脏生理学研究。他认为心脏的结构适合作为“泵”而存在。此外，埃拉西斯特拉特斯是第一个描述了所有的心脏瓣膜的人，并且他准确的解释了心瓣膜作为“单向阀门”的功能［7］。埃拉西斯特拉特斯描述了循环系统，提出心脏是血管的起源，静脉的末端代表动脉的解剖起点。他还指出，静脉流入右心室，而动脉与左心室相连［6］。此外，埃拉西斯特拉特斯还记叙了血液应流经由下腔静脉而从肝脏到心脏，然后再通过所谓的动脉静脉（即肺静脉）从心脏到肺的循环［11］。然而，尽管他在认识循环系统的解剖结构方面取得了进步，但他依然坚持“动脉输送空气”的理论。他还错误认为“心房”不是心脏的组成部分而是由动脉扩张形成的［6］。

3古罗马时代——盖伦与“中隔微孔学说”

古罗马帝国最具有影响力的医师克劳迪斯·盖伦（ClaudiusGalen）是罗马时代医学领军人物，是仅次于希波克拉底的第2个医学权威［12］，他在心脏解剖学方面也取得了重大进展。盖伦继承了埃拉西斯特拉特斯和希波克拉底的解剖观点，同时反对亚里士多德的“心脏中心理论”［6］。盖伦描述了心脏的形状、心包、进出心脏的大血管的位置。此外，盖伦还描述了心肌纤维的各种走向。然而，盖伦错误地认为在心脏室间隔上有很多微孔，这是左右心室腔之间的另一种沟通方式，他认为存在这种穿孔是“为了相互交换血液和气体”［13］。他的这种理论被称为“中隔微孔学说”。尽管他对于室间隔的认识是错误的，但盖伦是第一位认为动脉除了输送“气”外还输送血液的解剖学家［14］，并且通过动物实验证明了这一点。在盖伦的动物实验中，他结扎了动物两端相连的动脉，使得血管肿胀并显露出了血液。此外，他还刺穿动物的左心室，发现希罗菲卢斯所说的“含气体的左心室”也含有血液［15］。此外，盖伦继承了埃拉西斯特拉特斯提出的毛细血管理论，并记载了心脏中的动脉导管、卵圆孔等结构。盖伦对于西方医学的发展起到了巨大影响，他的医学理论以及解剖学知识在后来成为了“解剖学教条”，并影响了整个中世纪的医学理论［12］。

4中世纪阿拉伯医学家的解剖学贡献

随着古罗马帝国的衰败，古希腊古罗马的文化日渐衰落，宗教势力日益膨胀，中世纪欧洲的科学探索受到封建王朝与教会的压制。因此，医生只能依赖于“古代先贤”们的医学知识来进行临床工作。在解剖学方面，进行解剖人体的操作是非法的，盖伦的解剖学理论被认为是不可质疑的经典。与处于“黑暗时代”的欧洲相反，这一时期的阿拉伯国家正处于“伊斯兰黄金时代”。阿拉伯人组织并翻译了如盖伦和希波克拉底等古代医学家们的著作［14，16］，丰富了阿拉伯医学的理论。同时在解剖学方面，一些阿拉伯医学家也取得了一定的进展，公元10世纪时波斯的著名医生哈利·阿巴斯（HalyAbbas）对心脏解剖学做出了重要的贡献。哈利·阿巴斯认为心脏是一个双腔器官，左腔是动脉的起源，而静脉则起源于肝脏。他还讨论了心房、心耳、房室瓣和心包等结构［14］。哈利·阿巴斯描述了心脏的血液供应，即冠状动脉，他认识到冠状动脉起源于主动脉［4］。11世纪，中亚医学家阿维森纳（Avicenna）在心血管系统解剖方面取得了重大进展，他也认同盖伦的“中隔微孔理论”；与之前的哈利·阿巴斯相似，他认为动脉来自左心室，静脉来自肝脏，他还讨论了心室壁的厚度差异。此外阿维森纳还开展了通过检查患者桡动脉搏动来诊断心脏疾患的临床诊疗方法［14］。13世纪，阿拉伯医生伊本·纳菲斯（IbnAl-Nafis）对心血管系统做出了重大贡献。他认同在著作《阿维森纳解剖学》中提到的“心脏应有两个心室”，并批判了盖伦关于心3个心室组成的说法。此外，伊本·纳菲斯还是第一个描述肺循环的人。他提出室间隔上没有盖伦所谓的微孔；血液应是从心脏的右侧到左侧，经过肺脏中循环，在返回心脏左侧之前被氧化［17］。

5文艺复兴心脏认识的大发展：从解剖到生理

公元1231年，神圣罗马帝国皇帝腓特烈二世颁布法令，允许医学院学生每五年解剖一具人体，尽管政府颁布了这一法令，但直到1387年才制定了关于交付尸体的法律条例。在这一年，佛罗伦萨大学要求每年提供三名罪犯的尸体进行医学解剖［18］。这一十三世纪具有里程碑意义的法令成为了推动医学与解剖学进步的星星之火。也正是开始于意大利的文艺复兴运动，将处于黑暗之中的医学彻底唤醒，在文艺复兴时期最著名的医学成就莫过于现代意义的人体解剖学科的建立。5.1艺术家的解剖探索在文艺复兴时期，著名艺术家、科学家莱昂纳多·达芬奇（LeonardodaVinci）为心脏的解剖学研究做出了巨大贡献，据说达芬奇曾亲自解剖过30多具尸体［19-20］。他曾将融化的蜡液注入心脏，制作心脏腔隙铸型标本来研究心脏各房室的形态，并通过蜡液的流动方向来推理血液循环的方向［21］。达芬奇的解剖实践丰富了心脏解剖学知识。他率先描述了节制索（隔缘肉柱）的存在［22］，记述了卵圆孔、二尖瓣、三尖瓣的拱形外观以及相关的乳头肌和腱索［7］。他还绘制了冠状动脉及心脏静脉的解剖图，同时记录了动脉粥样硬化相关的病理变化。达芬奇还认识到心房和心耳的差异［4］。但是他错误地坚持了盖伦的理论，即左右心室通过“室间隔微孔”进行沟通。由于达芬奇的解剖学手稿当时并没有大量印刷并推广，使得他的解剖学发现并没有广泛的传播开来。5.2《人体的构造》与《心血运行论》被称为“近代人体解剖学创始人”的安德烈·维萨里（AndreasVesalius）出生于16世纪初。他从小就表现出对解剖学的浓厚兴趣，他通过解剖老鼠和鼹鼠等小动物自学解剖学［23］。在医学院期间，由于深厚解剖学知识，他被推荐去进行解剖教学。他公开批驳那些只信奉盖伦理论而没有进行亲身解剖实践的人。1543年维萨里出版了革命性的解剖学著作《人体的构造》。这本书的问世代表了解剖学的复兴，奠定了人体解剖学的科学基础。他认为对解剖的学习应该通过动手实践和亲身验证，而不是单纯的学习古代权威的学说［23］。然而，这一成果被当时盖伦主义的信奉者们视为异端［24］，使维萨里遭受了很多攻击和指责。维萨里不认同盖伦关于室间隔含有微孔的观点，同时在本书中维萨里还详细的描述了关于心腔以及心瓣膜的结构［25］。尽管维萨里的解剖学认识并不是完美无瑕的，但是由他开创的以精美图示进行解剖教学的方法、求真务实不迷信权威的科学探索精神，以及他那具有时代意义的伟大著作《人体的构造》，为后世的解剖学探索指明了正确的方向。17世纪早期，威廉·哈维（WilliamHarvey）的血液循环理论是对心脏解剖生理学的发展做出了巨大贡献。哈维提出心脏是血液循环的动力器官［4］，他通过大量的动物实验研究，撰写了著名的《论动物心脏与血液运动的解剖学研究》（又名《心血运行论》），这部具有重大研究价值与历史意义的科学书籍的问世，推翻了统治医学1400多年之久的盖伦医学理论，标志着具有现代意义的心血管科学研究的开始［12］。

6近现代心脏解剖学标准体系的建立：《格氏解剖学》

到19世纪中叶，人们认为大体解剖学的所有重大发现都已被发现［25］，系统的知识催生了一些列适应现代教学的经典解剖学教科书。在这一时期，英国的解剖学家亨利·格雷（HenryGray）和亨利·范德克·卡特（HenryVan⁃dykeCarter）于1860年出版了《格氏解剖学》［26］。其以精美的插图，准确的描述风靡全球。在这部著作中，作者继承前人理论的基础，从心脏的位置、外形、四个心腔、心脏的构造以及心脏的传导系、心血管神经等方面描述了心脏的解剖结构，关于心脏大体解剖的知识已经成体系的展示给了新一代的医学生们。在第1次出版一个半世纪后，《格氏解剖学》第41版于2016年出版。现在已是医学界公认的“解剖学圣经”［25］。综上所述，人体解剖学是一门古老而经典的医学基础学科［21］，人对于自身每个脏器的解剖学认识都是绵延千年的的旅程，对于知识的探索，尽管面临着各种挑战，从古至今的科学工作者们仍然不遗余力地致力于追求“真理”。今天的医学生们在大学的第一个年级就会学习到完善的系统解剖学知识，殊不知这今天看来清晰的形态学认识，是经过无数先贤们不断地探索得来的。笔者认为，在解剖学学习中，了解解剖学结构的认知发展沿革是有必要的。在今天的教学中基本是以“非历史的方式”来教授科学的。教材中很少涉及促成这些科学发现的漫长而曲折的历史过程。这种做法作为教学方法来说是有道理的，但是也要指出，对于学科发展史的适当关注会对理解科学家们感兴趣的那些论题有帮助［27］。著名认知心理学家布鲁纳曾指出：“知识如果没经规律原理的纲绳串织成可理解的结构，多半就会遗忘”［28］。通过了解前人经不同的方法对于某一个结构的探究并建立知识体系的过程，有助于学生对本学科原理的规律进行思考，从而增进学习兴趣、提高学习效率，同时使学习者树立严谨的科学探索的精神。

作者：曹睿 韩玉生 高艺书 翟燕玲 徐强 单位：黑龙江中医药大学