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输血史考

 

 

    【摘要】输血成为一种实用的临床技术,经历了从经验到科学,从鲁莽到文明漫长而艰难的探索。它的成功挽救了无数病人生命,扩大了手术范围,是医学史上重大事件之一。了解其发展轨迹,吸取其间失败或成功的历史经验,将有助于推动输血技术的进一步发展。 

    血液是人体中重要的液体成分,虽然它仅占体液的5%,但由于血液能在心脏搏动及血管的舒缩作用的驱动下,沿着心血管系统流布全身,是体内物质交换的主要媒介,具有运输各种物质、调节酸碱平衡参与免疫及防御功能,并能维持细胞内、外间平衡及起到缓冲作用。因此,通过输血能有效地维持血容量,改善循环状况,提升血压;改善血液动力学,提高带氧量,维持氧化过程;补充各种凝血因子和血浆蛋白,达到止血和维持体液渗透压的目的;供给特异性和非特异性抗体,增强机体的抵抗力。然而,临床输血作为治疗疾病的重要手段之一,却经历了漫长而艰难的发展历程。
一、关于血液的早期思考
    人类在与自然的早期斗争中,身体的各种损伤时常发生,出血是常见现象,尤其是一些严重出血可造成病人在短时间内死亡。所以,人们认为血液对人体来讲是极其珍贵神圣的,因它与人类的健康有着密切的关系。古埃及人认为血液是人赖以生存的源泉,提倡用血液来沐浴,认为血液能促使人返老还童及恢复健康。古希腊的希波克拉底(Hippocrate)认为人体内存在黄胆汁、黑胆汁、血液及痰液四种基本体液,人的健康赖于此四种体液的比例及配合正常。某种体液过多过少或所处部位不当则发生疾病。从中世纪起,用放血或“补血”疗法治疗某些疾病的尝试,与体液病理学说及其它理论的影响有关。古罗马斗剑士在比斗前饮血,希望从中获得勇气和力量。中国人和日本人则认为喝动物血对人体十分有益。日本人捕获巨熊后立即将其杀死,然后饮用温热的熊血,认为这是最好的补品,直至现在仍然如此。而中国人则认为鹿血是上好的补药,从汉朝开始皇家就设有鹿苑,以供皇帝不时之需。
    有关人体输血的最早记载是15世纪初,罗马教皇英诺圣特病危,群医束手无策,意大利米兰有位叫卡鲁达斯的医生提出只有为教皇直接输入童男的热血才能挽救其生命。他残忍地割开了3位10余岁男孩的血管,让鲜红的血液流入铜质的器皿内,将许多名贵的药草溶于血液中,用手工制造的粗大针头将血液注入教皇的血管中,教皇立即感到胸闷窒息而慢慢地死去。虽然从现代观点来看,这样的输血无异于谋杀,但毕竟是开了人类输血之先河。
二、艰难的探索历程
    进人17世纪,实验科学兴起,人体生理解剖学上相继有许多重要发现。在17世纪前人们认为血液是从肝脏源源不断产生,流布全身后消失。1628年英国科学家哈维(Harvey)发表了《血液循环论》,提出血液由心脏流出,经动脉流布全身,再由静脉回到心脏。哈维的发现改变了陈旧的医学观念,根据他的循环理论,血流可以携带液态药物送往人体各部治疗人体内部疾病。英国牛津大学年轻的生理学家和医生劳尔(Lower)进一步认为血液可以用来注入人体控制疾病,他于1665年2月与助手一起演示了动物间的输血。劳尔用一根银管连接两只狗的颈动脉与颈静脉,让血液流通,接受输血的狗成活了。试验的成功坚定了他将动物血输给人的信念。当时人们对羊有一种特殊的感情,认为羊温顺、圣洁,而当时输血的适应症是治疗精神错乱、癫狂及久治不愈的患者,故而认为羊血是最合适的血源。1667年11月23日,劳尔受英国皇家协会邀请为一名22岁的自觉“不平衡”、“脑子有热”而志愿通过输血以改变其行为的男子输人了少量的羊血,输血后病人无任何不良反应,6天后病人在英国皇家协会报告了他的自我感觉,震动了当时的社会。在医学史上,劳尔被公认为是最早试行输血的先行者之一。
    在法国,几与劳尔同时,法国医生丹尼斯(Denis)经过狗的输血实验后,于1667年6月15日为一名因长期发烧而昏睡曾经20次放血治疗仍不见好转的15岁男孩输人了羊血,病人身体有所恢复,获得了一定成功。虽然人体输人少量的羊血可侥幸存活。而大多数病人却因输血而导致死亡。由于输血如此危险,所以输血仅限用于那些被认为是绝症的病人,而且病人要立下输血自愿书,一旦死去与医生无关。后因一位已奄奄一息濒于死亡的瑞典贵族要求丹尼斯为其输血,当时虽有人反对,但丹尼斯仍坚持给病人输人了羊血,病人出现黑色尿而死亡。反对者为此告上巴黎宗教法庭,法庭虽宣布丹尼斯无罪,但巴黎医师会权威会员不与认同,并一致反对这类输血。10年后,法国议会、英国皇家学会相继禁止在人体作输血试验,随后罗马也禁止输血。输血从此中断了约一个半世纪之久。
    直到19世纪初叶,英国生理学家及产科医生布伦道(Blundell)才又开始进行人与人之间的输血尝试阎。他发现因出血濒死的狗若及时输人另一只狗的血液即可获救,由此产生了将人的血液输给严重大出血的产妇以挽救其生命的设想。1818年他发表了第一篇有关输血的论文,再次肯定了异种输血的危险。他在进行了若干次狗间输血的试验之后,1824年先后给8位在分娩时大出血的产妇输入人血,其中有5人救治成功,首次推出了具有临床意义的人类同种输血,成为第一位人类同种输血的成功者。随后他又设计出一套输血用具(椅子、漏斗、注射器和管子等),开创了直接输血法。
    继布伦道之后,法国生理学家马根迪(Magendie)、路易斯(Louis)、布朗(Brown)、德国医生比晓夫(Bischoff )、马丁(Martin)等人相继通过自己的动物试验和临床观察,支持布伦道的发现和所提出的观点--摒弃异种输血,并和欧洲其他国家一道,为解决输血中血液凝固问题着手进行抗凝或去纤维蛋白尝试。帕纳(Panum)主张将血清搅拌去纤维蛋白后输入人体,但实际上输入的是血清。为改进输血,使受血者能输人全血,英国产科医生希克斯(Hicks)首次使用磷酸钠抗凝剂,随后瑞士生理学教授亚瑟斯(Arthus)改用草酸盐作抗凝剂,最终选择了无毒的柠檬酸盐。
    输血中的溶血反应无疑是安全输血中最大的难题,也是一种非常复杂的病理反应。德国病理学家潘弗克(Ponfick)和兰多伊斯(Landois)为此曾进行了系统研究,并作出了重要贡献。潘弗克于1874年在描述异种输血后发生的溶血反应时,首先提出“血色尿”(blood urine)不是血尿(hematuria)而是血红蛋白尿(hemogiobinuria ),最先提出血红蛋白(hemoglobin)一词,他还认为患者尿中的血红蛋白来源于供血者的血球破坏。兰多伊斯对以往丹尼斯、劳尔等人的大量输血病例进行了分析研究,并结合自己的研究于1875年发表了输血研究论文,认为输血失败和死亡病例是“血液不合”或“血液相异”导致的溶血反应。从此,人们的思考和探索逐步集中到输血中的症结所在--溶血反应这一问题上来,有关研究向其纵深展开,安全输血的曙光已经初露,突破即将到来。
三、历史性的突破
    在血型未被发现之前,输血虽已由异种转移到人与人之间的同种输血上来,但依然带有很大的盲目性,毫无安全可言,能够存活实属侥幸。1900年,维也纳大学病理解剖研究所助教兰斯坦纳(Landsteier)首先发现了人类红细胞血型。这一划时代的发现,为血液的安全、有效利用作出了重大贡献,输血才被普遍接受作为一种有效的治疗方法。为此,兰斯坦纳获得了1930年诺贝尔医学奖,被誉为“血型之父”。
    关于异种间输血的溶血现象及初步机理,在1874年和1875年已分别由潘弗克、兰多伊斯阐明。而人与人间同种输血的溶血问题,直到19世纪末,塞弗克(Shaffock)发现是由于一种溶解素(isolysins)或称同种溶素所致。在以上许多学者们围绕“溶血”问题的众多发现及随后艾立希(Ehrlich)等体液免疫理论及血清学种属特异性发现的基础上,1900年兰斯坦纳在研究22份人的血清与红细胞时,发现有些人的血清会与某些人的红细胞发生凝集。这一同种凝集现象的发现成为人类血型分类的基础。1927年兰斯坦纳根据红细胞膜上所含抗原(凝集素原)的不同,将人类血液分成A,B,O,AB型。即A型血的红细胞膜上含有A凝集原,血清中则含有抗B凝集素,若输人了B型血的话,血清中的抗B凝集素会与输人的红细胞膜上的B凝集原反应使红细胞发生破坏。所以人与人之间的输血血型一定要符合,否则就会发生溶血反应。ABO血型系统的发现为人与人之间的安全输血提供了重要保证,而且在遗传学、人类学、法医学、免疫学上也具有重大意义。
    1939年莱汶(Levine)等发现1例O型血妇女输入其丈夫的O型血后,她的血清可凝集其丈夫的红细胞。后来这名妇女生了个死胎,解剖发现有严重的溶血现象。他们推测该胎儿通过遗传从其父获得了一种其母缺乏、而能形成一抗原的物质,使其母在妊娠时产生与此抗原相对应的抗体,此抗体再通过胎盘进人胎儿体内导致胎儿红细胞破坏。1940年兰斯坦纳和汉纳(Winer)将恒河猴(Rhesus monkey)的红细胞注人家兔体内,使其产生抗恒河猴红细胞的抗体,进一步发现该孕妇的血不与兔抗恒河猴血清凝集,而其丈夫的血则发生凝集。这说明其丈夫的红细胞膜上具有恒河猴红细胞膜上同样的抗原,故称为Rh阳性血型,不凝集者则为Rh阴性血型。Rh血型系统的发现更进一步提高了人类输血的安全性。到目前为止,已发现人类有26个血型系统,400多种血型。
四、自体输血
    当输血作为一种有效的治疗手段广泛被人们接受而普遍应用于临床后,血源不足成为一个突出矛盾,同时由输血而引起的疾病传播、溶血反应等并发症日益受到重视,如何利用病人自己的血进行输血治疗--即自体输血引起了人们的兴趣。
    早在1818年布伦道就曾为1例产后大出血的妇女回输了收集的自身血液而获得了成功。1874年海莫(Highmore)将此输血方法广泛用于产后出血的治疗,并首次提出了术中自体血回输这一新的输血方式,并为人们普遍接受,而且随着血液收集装置的不断改进而日益受到青睐。在自体输血的早期(1874-1965年)是使用简单的血液收集器,用纱布过滤后即回输,由此而引发了许多术中自体血回输的并发症:如污染血液输入造成的感染,收集过程导致红细胞破坏而引起的肾衰,空气、脂肪栓塞,潜在癌细胞转移的可能等。1965-1970年克莱本夫等设计了第二代收集器Bentley-ATS100,它有可装卸的储血器、滤器、管道及吸引器等和固定的滚压式血泵。该装置比较复杂,有产生气栓的缺点,需有专人管理。1970-1976年第三代产品Sorenson自体输血器问世,该输血器有一塑料圆桶,内有2升的储血袋并附有抽吸管、两个滤网和吸头。用吸管抽吸塑料桶以产生负压,借此使血液流人储血袋,取出储血袋即可回输。80年代后第四代产品Haemonetics Cell Saver装置问世,它包括旋转泵、储血器、离心器和清洗器4个部分。通过旋转泵抽吸手术区积血入储血器,经离心祛除其中的血小板、白细胞等微聚物、污染物、变性蛋白、脂肪、气泡和游离血红蛋白,弃去血浆和冲洗液将洗净后的红细胞加人新的乳酸钠林格氏液中再予回输。随着术中自体输血装置的不断改进,尤其是80年代AIDS的广泛流行,其中有2%系输血所致,使得自体输血越来越受到人们的重视,目前已发展为术前预存自体血输血、术中自体血回输及术后引流血回输3种方式,并成为衡量一个国家输血水平的标志之一。自体输血的优点有:①没有传播疾病的危险,可避免输血引起的AIDS、血清性肝炎等疾病的传播;②不会产生对红细胞、白细胞、血小板及蛋白抗原等血液成分的免疫反应;③无溶血、发热、过敏等输血反应,并发症少;④可解决特殊血型(如Rh阴性)病人的供血问题;⑤不需检验血型和交叉配血试验,可避免在上述检验过程中可能发生的错误;⑥节约血源,“废血利用”,节省开支;⑦对不接受异体输血的宗教信仰者也能接受输血治疗。
    回顾输血的发展史,真可谓一波三折,其间经历了由愚昧到科学,由残忍到文明的历程,许多先驱者为此付出了血的代价。但随着输血技术的日臻完善,为挽救危重病人的生命,扩大手术治疗的范围发挥了重要的作用。尤其是随着血细胞分离机的问世,成分输血的推广,置换输血的开展,从输人延伸到祛除病理成分,从而使输血逐渐成为一个独立的综合性学科。
 

 


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