病理學的發展
1.神經系統生理
實驗生理學研究始于18世紀,拉.美特利(1709-1751年,法國)提出人和機器一樣,也按物理學和化學規律運動。19世紀,生理學才在近代科學成就的基礎上取得了進展,人們逐步拋棄了"活力論"和"機械論",傾向于用已知的物理學和化學知識去解釋人體各部分的功能。
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蘇格蘭著名的外科醫生查爾斯.貝爾(1774-1842年,英國)對人體解剖學做了長期研究。1811年,他通過動物實驗發現脊髓神經前根傳導運動,后根神經纖維傳導感覺。這樣,他將人體的神經分為兩類,一類為運動神經,一類為感覺神經。這一發現后來成為神經學和腦神經學科的基礎。同一時期,生理學家馬讓迪(1783-1855年,法國)通過"活體解剖"做了大量動物實驗,進一步證明了脊髓運動神經和感覺神經的功能及分布,他還試圖用物理化學原理來解釋生命現象和生理過程。
著名的生理學家穆勒(1801-1858年,德國)集當時生理學研究的大成,于1834年出版《人體生理學概論》。他對神經系統作了較深入的研究,其中一項重要成就是證明了人的感覺與外界刺激神經的方式無關,僅取決于感官的結構與功能。例如不用光作用視網膜,而采取壓力刺激的方式,同樣可以產生光亮的感覺。這一研究為感覺生理奠定了基礎。穆勒在當時享有盛名,在19世紀后半期,他和他的學生完成了許多發現與發明,對發展德國醫學起過重要的作用。不過穆勒認為感官的機能來自某種神秘的"神經能量",從而陷入了不可知論。
在30年代,馬讓迪的學生C.伯納德(1813-1855年,法國),深入而系統地研究了活體解剖,他的格言是"拼命去做實驗,然后再想"。他在研究神經系統對營養和分泌的作用時,發現了肝臟的產糖功能和血管運動神經。他通過實驗證明身體內糖的產生功能是受中樞神經控制的。繼而他又發現所謂血管舒縮神經的功能,這種神經在感官沖動的刺激下產生不隨意運動,以控制血管。這一結論是通過在活的動物身上進行實驗得出的。伯納德的這些實驗研究為實驗生理學奠定了基礎。
韋伯兄弟發現了神經的抑制作用。1831年H.韋伯(1795-1878年,德國)研究了聽骨的感覺功能,后來他和F.韋伯(1806-1871年,德國)合作推進了神經系統的研究。他們觀察到刺激迷走神經可使心跳停止等現象。
在50年代神經系統的研究取得了一系列成就。1853年,沃爾發現了神經興奮傳導和變性法則;1857年,樸夫魯格爾發現刺激內臟神經可以引起腸運動的抑制現象,2年后他又提出了極性興奮法則。1861年,布諾卡發現了大腦皮質中的語言中樞。
2.消化系統生理
19世紀初,人們對消化系統的生理現象很少了解,例如穆勒在著作中就認為食物在胃里發生的化學變化就是消化的全過程。1833年,美國軍醫畢奧蒙特(1785-1853年,美國)發表了有關消化的生理現象。還在1822年,一名胸部受傷的水手曾找畢奧蒙特治療,兩年后水手得以康復,但是胃部的傷口卻不能愈合。為了"完全看清消化過程",畢奧蒙特將生的和烤熟的肉用絲線吊著放入他的胃中,借此研究時間、溫度等因素對消化的影響,結果證實了胃液在消化中的作用。
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伯納德在動物身上也造成了類似的情況,這一研究使他在1846年發現胰液可以把從胃進入十二指腸的脂肪分解為脂肪酸和甘油,把淀粉轉化為糖,并溶化含氮物質或蛋白質。1848年,他用狗做實驗,證明肝在神經控制的內分泌影響下,可以把其它物質轉化為葡萄糖。在此之前的一些理論卻認為植物才能把無機物質變成有機物,動物只能吸收有機物并將其轉化為無機物。
1857年,他進而證明肝能產生一種肝淀粉或糖元的物質,經過酵解后成為葡萄糖。這樣他闡明了糖尿病的性質,并推翻了動物不能制造有機物的說法。
1856年,他又發現了唾液分泌中樞。伯納德的功績在于用化學的方法研究機體的代謝和分析組成分,從而擴充了生理學的領域。1860年,他寫成了《實驗醫學研究導論》,這部著作被認為是生理學發展史上的一個里程碑。他逝世后法國議會決定破例為他舉行國葬。
在消化過程中酶起著重要的作用。1836年,施旺發現了胃蛋白酶。1844年,沃倫頓在研究胰液的消化機能時發現了淀粉酶。
3.血液系統生理
17世紀,英國醫生哈維(1578-1675年)已經認識到血液是靠心臟的機械作用在血管循環流動,這種循環又分為體循環和肺循環。但在18世紀,"活力論"普遍為人們采用,因此血液循環系統的研究進展甚微。
19世紀,伯納德提出動物同時處于內環境和外環境中,他強調:內環境的恒定是自由和獨立的生命賴以維持的條件。他所說的內環境主要指血液。
19世紀對血液的研究取得了一系列成就,主要有:1842年發現血小板,1845年發現凝血現象,1846年發現血球的阿米巴樣運動,1849年證實脾臟有造血功能,1861年獲得氧化血紅素光譜,1862年人工制成生理食鹽水,1866年進行了血液中的氣體分析。
4.胚胎學
馮.貝爾(1792-1876年,俄國)是近代胚胎發育理論的創始人。他原是一位醫生,后來向德國著名的比較解剖學家焦令格爾學習生物學,自19世紀20年代起研究胚胎學。1828年,他發表《動物發展史》,指出細胞的增殖與分裂是一切胚胎發育的共同過程,從而奠定了胚胎發育理論基礎。
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馮.貝爾將胚胎分為兩個原始胚層,上層叫動物層,下層叫可塑層。動物層發育成表皮、神經系統、感覺器官和肌肉、骨骼;可塑層發展為血管、食道、腸及附屬器官。他還把胚胎的發育分為三個時期:一為原始分化時期,動物層分化為皮膚層和肌肉層,可塑層分化為血管葉和粘液葉;二為組織的分化時期,形成了不同的組織;三為形態的分化時期,開始形成器官。他曾詳細觀察過某些器官的形成過程,例如他發現眼是由2個原始體形成的,神經管的突出前部形成了眼窩,而頭部的上皮則發展成晶狀體。馮.貝爾由此得出結論,認為發育實質上是一種分化過程。
還在1811年,比較解剖學的創始人梅克爾(1781-1833年,德國)就曾猜想:一個物種是從另一個物種進化而來,因此高等動物的胚胎在發育過程中會重演物種的進化。馮.貝爾指出這種理論是錯誤的。他認為高等動物的胚胎在發育之初僅表現出某種類型的一般性狀,但在后期卻表現出綱的性狀,最后才表現出目、科的性狀。因此,一種類型的胚胎可以和另一種類型的胚胎相比較,但不同類型的成年動物卻不能比較。
1826年,馮.貝爾在解剖一只剛交配過的母狗時,在許多濾泡中發現了一個黃色班點,他判斷這就是哺乳動物的卵。他說"哺乳類的卵實際上也像鳥卵一樣是一個小卵黃球,不過體積更小罷了。
馮.貝爾的比較胚胎學為進化論提供了依據,達爾文高度評價了這一點,他寫道:"馮.貝爾贏得了所有動物學者的深切敬意,約在1859年,他就表示相信現在的完全不同的類型是由一個單一的祖先類型傳下來的。"
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