← 返回课程目录

来源页 · 完整讲稿 · 98

98|桑托里奥:如何发现丢失的体重?

本课涉及
医学史桑托里奥隐性失水脉搏计体温计定量研究

在使用客观指标描述人体的浪潮里,桑托里奥是当之无愧的先行者。

我是孙轶飞,欢迎来到《医学文明300讲》。

从临床出入量理解隐性失水

对于今天的医生来说,计算患者每天的出入量是一项非常重要的基础工作。所谓出入量,是指患者在一定时间内摄入和排出的可测液体量。

有人可能会觉得,如果显性出量与入量相等,就表示患者的液体平衡,但实际上人体还会通过皮肤和呼吸过程无意识地失去水分,形成隐性失水。了解了这个概念,医生才能制定更准确的脱水预防和补水策略。

而隐性失水现象,早在17世纪就被人证实存在了,发现者叫桑托里奥·桑托里奥(Santorio Santorio,1561-1636),这不是我读错了,他的名和姓确实都是桑托里奥。除了证明隐性失水,桑托里奥还制作了很多医学仪器。

如果说伽利略的科学方法影响了整个17世纪的医学,那桑托里奥就是将科学方法引入医学界的先驱。

我们来看看他是怎么做到的。

将定量方法引入医学

先简单了解一下桑托里奥的生平故事。

桑托里奥出生于1561年,比伽利略大三岁。1582年,桑托里奥从帕多瓦大学的医学专业毕业,当时他因为知识丰富、人品好而闻名。后来,桑托里奥还被波兰宫廷聘请为医生。在行医多年之后,桑托里奥在1611年回到帕多瓦大学,担任医学教授。

值得一提的是,在桑托里奥到来的前一年,也就是1610年,伽利略刚刚离开了帕多瓦大学。可以说,桑托里奥来到了一所刚被伽利略的科学精神洗礼过的学校。

在帕多瓦大学执教18年之后,桑托里奥已经在医学界有了很高的名望。1629年,他决定在威尼斯定居,把全部身心都投入医学研究,直到1636年去世。

桑托里奥在医学领域的贡献,简单地说就是,他深受自己的好朋友伽利略的影响,用客观测量去取代主观描述,把定量的方法引入了医学领域。如何定量呢?当然是做实验。正是因为这样的贡献,桑托里奥也被称为实验生理学之父。

接下来,我们就聊一聊桑托里奥具体的贡献,你可以在其中感受一下科学实验方法如何影响了医学理论的发展。

称量体重与隐性失水的发现

桑托里奥的第一个贡献就是刚才提到的,证实了隐性失水现象的存在。

其实,早在古典时代,古罗马的盖伦就曾猜想过,皮肤可以像呼吸一样排出一部分挥发性物质。只可惜他没有正确的方法来证实自己的猜想,而桑托里奥恰恰就有这样的方法。

这个方法在今天看来有点简单粗暴。他做了一台巨大的秤,称盘是一张大椅子,足以让桑托里奥本人坐进去。有了这样的实验器材以后,他开始对自己的日常生活进行详细的记录,不仅包括每天吃饭、喝水、排尿、排便的情况,甚至连性行为导致的体重变化都详细进行了记录。

毫不夸张地说,桑托里奥所进行的观察以及获得的实验数据是当时前所未有的,价值自然也是巨大的。

经过统计和计算,桑托里奥发现,人每天吃饭喝水所摄取的重量比排尿排便所排出的重量会多出大约几磅,这些东西跑到哪里去了?总不会凭空消失,于是在实验的基础上,桑托里奥进行了逻辑推理,并最终得出一个结论:人的身体每天会以隐性出汗的方式排出大约几磅的物质。

桑托里奥坚信,他所发现的隐性出汗现象如果受到影响,则会引起疾病,因此想要了解病情变化,就要对隐性出汗进行精确测量。

尽管他对于隐性失水这一生理现象的重要性过于夸大,但是历史最终证明,他的发现是生理学领域极为重要的基础知识。在今天,这个知识点被医生用在了每天的工作之中。

值得一提的是,桑托里奥也意识到,当时的医学界充斥着保守的观念,他的观点难免会受到抨击。能够理解他的大概只有同样受到迫害的人,于是他把自己的作品和一封信寄给了好朋友伽利略。而这两个人相互通信的事实从侧面证明,桑托里奥的研究深受伽利略的影响。

脉搏计与发明归属的可能解释

通过测量自己的体重,桑托里奥发现了隐性失水,这让他相信,使用物理学的研究方法,可以进一步测量人体的其他生理现象。于是桑托里奥做出了第二个贡献——发明脉搏计。

对于今天的医生来说,计算脉搏很简单,只需要掏出表来,数一分钟内患者的脉搏次数就可以了,根本不需要什么脉搏计。但是17世纪的钟表精准度远不如今天,通常只有时针,而没有分针和秒针,因此需要专用的设备来计算脉搏。

桑托里奥发现,钟摆摆动一个来回的周期是恒定的,于是他设计了这样一个装置:用一根可以调节长度的绳子吊起一个小铅坠,这就做成了一个简易钟摆。然后他反复调节绳子的长度,直到这个钟摆的周期和脉搏同步,然后测量绳子的长度,用来作为描述脉搏的客观数值。

简单地说,桑托里奥利用钟摆计时对脉搏进行了较为精确的测量。你发现了吗,这个故事非常耳熟,上节课里我们讲到的伽利略,身上有如出一辙的事情。

那么,这个故事究竟属于谁呢?

根据记载我们能看出,伽利略对自己研究成果的保护相当重视,只要发现别人剽窃他的研究成果,大概率会加以斥责。

比如,伽利略当时通过望远镜发现了木星的4颗卫星,而同时期的德国医生和天文学家西门·马里乌斯也发现了这4颗卫星。

后世的研究者大多认为,伽利略和马里乌斯是分别独立做出这项贡献的。但在当时,伽利略指责马里乌斯对自己进行了抄袭。

也就是说,从伽利略的性格来看,如果桑托里奥的脉搏计是抄袭他的成果,他估计会毫不留情地进行指责。但根据记载,伽利略从来没有声称自己发明了脉搏计。

因此有这样一种可能,传记作者维维亚尼把桑托里奥和伽利略的故事搞混了。如果真是这样,那发明脉搏计就是桑托里奥对医学的第二大贡献。

体温计和其他医学器械

接下来聊一聊桑托里奥的第三项贡献——改进了一种体温计。

桑托里奥发明的温度计是一根弯曲了很多次的玻璃管,形状看起来像一条蛇。玻璃管的一头膨大,需要被病人含在嘴里,而另一头则被放在水中。这样一来,医生可以通过玻璃管上的刻度,测量呼出的热空气的量,进而估计温度。

不难看出,这样的温度计精度很差,但对于17世纪的医生来说,已经是能应用于临床的、不可多得的先进设备了。

除此以外,桑托里奥还有很多发明,比如可以让病人在病床上洗澡的装置,以及一系列的手术器械。

总之,桑托里奥进行了大量的尝试,目的就是使用定量的方法取代定性的观察,通过实验去寻找临床现象背后的数学规律。不得不承认,他为医学引入了更科学的研究方法。

研究影响与三个局限

那桑托里奥的这些贡献,是否在医学界产生了巨大的影响呢?客观地说,影响很大,但远远比不上维萨里和哈维的理论。为什么?大概有这样几条原因:

  • 第一,当时的实验器械不够精密,因此实验数据精度不足,而桑托里奥在实验设计记录以及数据分析等方面都不够细致,准确性也欠佳。
  • 第二,桑托里奥并没有对自己观察到的现象进行具体而细微的解释,比如我们刚才所提到的,桑托里奥认为隐性失水是一切疾病发生的根源,这个结论过于笼统,实用性相对不高。
  • 第三,桑托里奥在发表学术成果时使用了格言的方式,文学性高但科学严谨性欠佳,很容易让人产生错误理解。

尽管桑托里奥存在一些不足,但我们也要承认,他依然为医学的科学性做出了重要的贡献,是一位非常重要且值得被铭记的医学家。

总结

伽利略的研究方法影响了17世纪的科学,而他的好朋友桑托里奥则将科学的研究方法带入了医学界。

桑托里奥对自己的体重进行了持续测量,发现了隐性失水现象。而且他还发明、改进了不少人体测量器械,以及很多手术器械。可以说,桑托里奥将定量研究的方法引入了医学,为医学进入科学时代做好了准备。

思考题

我们之前讲到,17世纪医学理论的两大流派分别是物理医学和化学医学,你觉得桑托里奥应该属于哪个流派呢?欢迎你在评论区留言,我们一起讨论。

好啦,今天的内容就到这里,明天见!