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167|泽维尔·比沙:他如何发现了人体组织?

本课涉及
医学史组织学解剖学医学教育
原课程讲首配图:人体脊柱与胸廓示意
原课程讲首配图:人体脊柱与胸廓示意

比沙发现了人体组织,医学界对人体的认识向前推进了一步。

得到用户,你好。

我是孙轶飞,欢迎来到《医学文明300讲》。

我们之前说过,认识人体可以分为几个层次,整体、系统、器官、组织、细胞和分子。古希腊医生是从整体认识人体;十七世纪,哈维发现血液循环,阐明了循环系统的功能;十八世纪,莫甘尼将器官和疾病联系了起来,从而将疾病定位于某个特定的器官。

今天我们就来认识一下比器官更加深入的层次——组织。发现人体组织的是法国医学家泽维尔·比沙(Xavier Bichat,1771-1802),虽然他在30岁时就英年早逝了,但在如此短暂的人生里,他还是推动医学大大向前进了一步。他是怎么做到的呢?

比沙与法国医学教育改革

要回答这个问题,就要先了解一下比沙的人生,我们能从中看到十八世纪法国的医学教育情况。

比沙出生于1771年,去世于1802年。他生活在法国大革命爆发的动荡年代,但在这样的动荡里,法国在启蒙运动的影响下,包括医学在内的各门科学都得到了迅速发展。

比沙的父亲是一位医生,毕业于蒙彼利埃大学。在父亲的影响下,比沙从小就对医学产生了兴趣。而且比沙特别聪明,尤其是对数学和物理很有天分,但他最终还是把医学作为自己一生的研究方向,而且专注于解剖学和外科学。

1793年,比沙参军成为了一名军医。按理说,在欧洲各国围攻法国的特殊时期,比沙应该在前线抢救伤员,但是在1794年他阴差阳错地被派到巴黎,并在这里遇到了一个千载难逢的好机会。法国在此时进行了教育大改革,医学教育自然不例外。

之前的法国高等教育和其他欧洲国家类似,大学有高度的自治权,是不受国家管理的。但是在大革命期间,革命委员会认为法国政府应该对国家的一切事务负责,大学也要纳入国家管理的范畴,这样才能更好地履行给国家培养人才的义务。

秉持这个理念,法国对教育进行了彻底改革,其中有一项是免费上大学,恰好遇到这次改革的比沙因此进入了大学学习。

临床教学与解剖实践

十八世纪末的法国大学非常重视临床教学,其他欧洲国家的医学生要先学习足够的基础知识,然后再到临床去边治疗病人、边学习。但是法国医学生学习基础知识的时间特别短,他们绝大部分时间都在医院学习,比沙就是在这种环境里成长起来的。

比沙的老师是当时法国很有名望的皮埃尔·约瑟夫·德索。每次上课的时候,德索都会指定一名学生总结汇报前一天的上课内容,这对学生来说是一种严肃的考验。

据说有一次,被指定的学生没做好准备,于是比沙站了起来,主动完成了一次精彩的汇报。这件事说明了比沙的勤奋,这种勤奋也让老师德索印象深刻,对他进行了重点培养。

在跟随德索学习之后,比沙成为了法国主宫医院的医生,同时也在大学担任老师,兼顾了基础和临床。

比沙一直对解剖学很感兴趣,因此希望在大学担任解剖学教师,但被大学拒绝了。于是他自己开设了解剖课,因为课程内容丰富、讲解生动,比沙广受好评。

而且比沙坚信,真正的知识要在实践中寻找,于是他大量进行尸体解剖,根据记载他一年要进行600次解剖。这在今天看来是一个夸张的数字,很可能是因为当时的解剖质量和深度跟现代标准差别很大。

从共同症状发现人体组织

那么,比沙在解剖学的教学和研究里发现了什么呢?

我们已经知道,莫甘尼把疾病和具体的器官联系到了一起。但是在很多疾病发生的过程中,虽然病不一样,但是病人表现出来的症状却完全一样,或者高度相似。比如在很多不同的疾病里,病人都会发烧。

这种现象让比沙产生了思考,既然不同的疾病对应不同的器官,而不同的器官却引起了相同或相似的症状,那么会不会在不同的器官里存在某种相同的东西,如果这个“相同的东西”出了问题,那么不同的器官都会受到影响。

在比沙的推测之中,器官里存在一种比器官更微观的结构,正是它们构成了器官,比沙把这种结构叫做“膜”,其实也就是我们今天说的“组织”。

比如脂肪,它的分布就非常广泛,皮肤下面有皮下脂肪,大肠的外面也有脂肪构成的肠脂垂。虽然这些脂肪存在于人体不同的位置和器官,但它们都属于结缔组织。

组织这个概念可以让人们进一步认识器官的构成,比沙的这一发现是认识人体的过程中里程碑式的进展。

比沙认识组织的时代局限

但比沙毕竟是两百多年前的人物,他的理论当然也有时代局限性。这种局限性来自两个方面:

  • 第一,在他生活的年代,人们虽然已经知道了细胞的存在,但是还没有真正认识到细胞的意义,细胞学说要在半个世纪之后才被提出。
  • 第二,他没有使用显微镜。
    • 我们之前说过,显微镜技术在十八世纪的发展非常有限,几乎没有科学家使用显微镜进行科学研究,比沙也不例外。
    • 在研究过程中他使用了放大镜,但这跟真正的显微镜还是有很大差别的。
    • 正是因为如此,比沙虽然提出了“组织”这个正确的概念,但是他对组织的认识和今天相比还是有很大差别的。

现代医学如何认识组织

接下来,我们来看看现代医学对“组织”的认识,毕竟我们每个人都离不开它。

“组织”是由形态相似、功能相近的细胞构成的,因为结构和功能都相近,所以同一种组织能完成大致相同的工作。而且组织还包括细胞外基质,也就是细胞产生的一类物质,它们存在于细胞周围,负责给细胞提供良好的生存环境。人体中的组织分为四种:

上皮组织与极性

第一种是上皮组织,这种组织通常分布在身体的表面。除此以外,有些脏器是有空腔的,比如胃,在胃里的表面上也分布着上皮组织。

构成上皮组织的上皮细胞具有一种独特的性质,叫做“极性”。极性的意思是,上皮细胞的一面向外,和外界相接触,这一面叫做游离面;而另一面向里和其他细胞接触,叫做基底面。上皮细胞的游离面和基底面具有不同的功能,这就叫做极性。

肌组织的三种类型

第二种是肌组织。每一块肌肉都是一个独立的器官,它们的主要成分都是由肌组织构成的。肌组织又可以分成三类,分别是心肌、骨骼肌和平滑肌,它们有着不同的特点。

当我们的大脑主动发出信号的时候,骨骼肌就会收缩,让我们的四肢运动起来,骨骼肌也被称为“随意肌”。而当我们睡觉的时候,心脏依然会跳、肠道也会蠕动,不需要我们有意识的控制,心肌和平滑肌依然在有规律的运动,所以它们被称作“不随意肌”。

但心肌和平滑肌也有很大区别。比如在做全麻手术时候,麻醉师会使用肌肉松弛剂,这类药物会让平滑肌停止运动,所以必须使用呼吸机来辅助病人呼吸。但是这类药物对心脏没有影响,这也说明了心肌和平滑肌之间存在巨大的差别。

神经组织的功能

第三种是神经组织。我们的大脑和脊髓是中枢神经,而身体其他部位的神经则属于周围神经。不管我们是用大脑思考,还是感受冷和热,以及主动控制身体进行各种运动,都依赖于构成神经系统的神经组织。

结缔组织与人体结构层次

在介绍第四种组织之前,请你思考这样一个问题,血液、脂肪和软骨对我们的身体很重要,但很显然它们不适合被归类到上皮组织、肌组织和神经组织里,而且它们彼此间的性质又有很大差别,应该怎么处理呢?

最简单的办法是,把这些没有形成某个特定器官、不好归类的、但是在身体里分布广泛的组织归为一类,形成一个大杂烩。

这就是第四种组织——结缔组织。当然,结缔组织的功能也有一个范畴来界定,它们相当于其他组织的后勤人员,负责保护、营养、修复和防御的功能。正是因为结缔组织的功能多而且重要,所以它在我们的全身都有分布。

简单地说,相似的细胞和细胞外基质构成了组织,不同的组织构成器官,而一组器官完成一个共同的功能就是系统。这就是现代医学对于人体结构不同层次的认识。

总结

在法国大革命期间,法国进行了医学教育改革,给了医学生免费上大学的机会。法国医学家比沙借助这次改革,获得了良好的医学教育。

之后,比沙在教学和研究中发现了今天所说的“组织”。因为比沙没有使用显微镜,所以他对组织的认识不够精准。以今天的医学知识来看,人体中的组织可以分成四大类,分别是上皮组织、肌组织、神经组织和结缔组织。

冷知识

巴黎的埃菲尔铁塔,某种程度上也是比沙的纪念碑。当初铁塔的设计理念刚被提出来的时候,法国人完全接受不了,这种现代化的造型跟巴黎的古建筑格格不入。

为了让法国人接受,设计师提出一个建议,选出大家认可的法国历史上的伟大科学家和工程师,把他们的名字刻在铁塔上,这样铁塔就成为了英雄的纪念碑。

这个建议被法国人接受了,于是包括比沙在内的72个人的名字就这样被留在了埃菲尔铁塔上。法国历史悠久,在科学领域更是人才辈出,比沙能够被选中也足以说明他在法国科学界的地位。

好啦,今天的内容就到这里,明天见!