212｜输血：输血如何推广应用？

我是孙轶飞，欢迎来到《医学文明300讲》。

我们之前讲过，早在十七世纪，英国和法国医生就进行过输血尝试，还为技术的归属权发生过激烈争论。但那时的输血技术相当粗糙，在十九世纪才出现了少量的成功案例。

直到二十世纪伴随着一系列新技术的出现，输血的种种难题才被克服，并成为了今天医学界的常规治疗方法，今天我们就来认识一下输血技术的发展。

十九世纪的输血尝试

先说一下十九世纪的少量成功案例。

其实早在十八世纪末，化学家拉瓦锡就发现，血液的重要功能之一就是把氧气从肺运输到全身各处的组织里。很明显，出血会导致血液减少，运输氧气的能力下降，严重时会危及生命，如果能及时补充血液就能解决这个问题。

也就是说，从拉瓦锡的发现就能推导出，输血可以作为一种治疗方法。

在十九世纪，英国妇产科医生詹姆斯·布伦德尔（James Blundell，1790-1878）无奈地发现，在当时的医学水平下，很多产妇因为大出血而丢掉性命，他不由得进行思考，如果能给这些产妇进行输血治疗，是否可以挽救她们的生命呢？

虽然输血风险很高，但对于必死无疑的病人来说，放手一搏也是一条出路，于是布伦德尔在1818年给一名产妇输血300多毫升，并成功地救活了她。

可他之后又进行了几次尝试，却都失败了。在11年的时间里，他一共给10名产妇输血，并救活了其中5个，成功率50%。

布伦德尔的两条经验

虽然这个数值在今天看来不高，但在十九世纪早期已经很了不起了。而且布伦德尔还总结出了两条经验。

• 第一，给人输血只能使用人血，这显然吸取了十七世纪用动物血输血的教训。
• 第二，只能给大出血而命悬一线的病人进行输血治疗，这也反映了当时输血技术的不完善之处，过低的成功率让它只能作为最后的、无可奈何的选择。

直接输血法与器材改进

除此以外，布伦德尔还对直接输血法进行了重要改进。所谓直接输血法就是从人到人的输血，没有储存血液的环节。

在此之前，医生一直尝试从静脉到静脉的输血，但是没有足够的压力差，所以总是失败。而布伦德尔输血则是从供血者的动脉到受血者的静脉，从而获得了成功。

而且布伦德尔还设计了一套完整的输血设备，包括椅子、漏斗、黄铜注射器、导管和金属杯等，利用这套设备，就能利用重力给输血提供一部分压力，能进一步增加输血的成功率。

直到二十世纪早期，直接输血法还在被使用。

输血面临的两大难题

不过当时的输血技术面临两大难题：

• 第一，患者输血后常出现黑色血尿，今天我们知道这是严重的溶血反应；
• 第二，血液从供血者体内抽出以后很容易凝固，所以间接输血法很难实现。

接下来，我们就聊一聊这两大难题是如何解决的。

血型的发现与溶血问题

第一个，溶血反应，解决这个问题的重要基础是血型的发现。

发现血型的人是卡尔·兰德斯泰纳（Karl Landsteiner，1868-1943），他是维也纳大学的教授。他在研究中发现，不同人的血液混合后会发生凝固现象，然后他设计了一个巧妙的实验。

先是采集22个人的血样，把血细胞和血清分离，然后把不同人的血细胞和血清组合，进行交叉反应实验。

实验结果显示，A型血的血浆与B型血的红细胞会发生反应，反之也是如此，也就是说，如果输血的时候血型不一致，就会导致严重后果。

更重要的是，对这些实验数据整理之后，兰德斯泰纳发现这22个人存在三种血型，分别是A型、B型和C型。这就是ABO血型系统的雏形。兰德斯泰纳公布了这一重大发现，并因此被尊称为"血型之父"。

不过，兰德斯泰纳等了足足29年时间，才在1930年获得了诺贝尔奖。

你肯定会好奇，应该是A、B、O和AB四种血型啊，怎么会是A、B、C三种呢？这是因为白种人里AB型的人比例很低，兰德斯泰纳最初的实验人数也太少，所以没有发现AB型。

当然，血型系统有很多种，今天应用最广泛的一个是ABO血型系统，另一个则是Rh血型系统。

交叉配血进入临床

知道了血型的存在，才有可能进行安全输血。1907年，一位医生提出，可以在输血前对供血者和受血者进行交叉配血，这样就能保证血型一致。1908年这项技术就在临床应用了，直到今天也依然是输血前的标准流程。

血液凝固与保存难题

讲完了溶血反应这个难题，接下来我们看第二个难题，血液从人体抽出来以后会凝固，所以只能现抽现用，无法长期保存，这怎么办呢？这就需要化学家解决了。

早在十九世纪二十年代，就已经有人发现，血液里的纤维蛋白是导致血液凝固的关键。把这个成分去除掉，就能解决问题，但这个操作难度太大，一直没能推广。

直到1894年，一位英国医学家发现，有些可溶性盐类可以明显延缓血液凝固，这看起来是个好思路。

真正的突破发生在一战爆发不久。当时，比利时、阿根廷等国的四位科学家几乎同时发现，在血液里加入枸橼酸，也就是柠檬酸，可以有效地防止血液凝固。这个方法效果好、成本低，很快就在1914年投入了使用。

第一次世界大战与血库建立

也就是说，在一战刚开始的时候，输血的所有技术难题都已经被解决了。现在只需要一个应用机会，输血技术就能引起全世界的重视。

前面我们多次说过战争对于医学的推动。第一次世界大战的惨烈程度是前所未有的，医生们面对大量的重伤员，很自然地想到输血技术可能能挽救生命。

转机发生在1917-1918年，美军到达了欧洲。此时美国的国力已经超过了欧洲各国，经济、军事和科技水平也后来居上，在医学领域的实力当然也不落后。

就这样，加拿大和美国医生共同实现了间接输血法。他们在供血者身上抽血后，添加枸橼酸并储存在玻璃瓶里，这样输血就方便多了，不需要在输血时候现找供血者。

你肯定想到了，既然血液可以储存了，那么在准备开战之前，就可以有目的地提前准备大量的血液备用。没错，美国军医就是这么干的，于是有了历史上的第一个血库，这在血液储存技术方面是里程碑式的进步。

在一战结束之后，血液储存技术进一步改进，全血——也就是直接从人体采集、没有经过成分分离的血液——可以保存长达21天。这一方法后来成为了血液储存的标准，并沿用到了今天。

第二次世界大战的输血保障

不过，一战结束后，血库的发展一度陷入了停滞，因为没有那么大规模的输血需求了，直到第二次世界大战。

有一战积累的经验，美国这次参战前就做好了充分准备，美国在1942年制定了输血保证计划，但战争的残酷让他们很快意识到，准备得还是不够充分。在1944年，美国开始从本土空运血液到欧洲和太平洋战区。

战争毫无疑问是残酷的，但也在客观上推动了医学进步，特别是血液储存技术，正是在两次世界大战里得到了发展和推广，并挽救了无数士兵的生命。

塑料输血器材的应用

那么，在二战之后输血技术还有新的改进吗？当然有。

二战期间输血仍然在使用橡胶管和玻璃瓶，而到了二十世纪五十年代，哈佛医学院的科学家发明了塑料做成的采血和输血器材。玻璃瓶使用很不方便，但塑料输液器材则安全、清洁、柔软、方便，不易破碎，这是输血器材历史上的重大发明。

之后，美国陷入越战的泥潭，塑料输血器用到了战场上，也在实践中证实了它们真的方便好用。

从全血到成分输血

而且，也是在那时候，成分输血技术得到了发展。早在二战期间医生们就开始思考，血液的成分如此复杂，而且并不是每一个病人都需要输全血。如果能把血液的成分进行分离，然后针对不同病情，输不同的成分，这样就可以让有限的血液发挥更大的作用。

在二战初期，哈佛大学的一位物理化学家成功地分离出了血浆里的蛋白成分，从此以后，血液里的不同成分被逐一分离出来，这为成分输血奠定了基础，但这项技术并没有在二战期间得到完善。

伴随着二十世纪六十年代出现的一系列新技术，包括封闭的无菌血液采集、塑料包装以及血液的低温保存技术，还有大容量离心机的发明，临床输血开始从全血向成分输血过渡。这无疑是临床历史上的一个重大转折点。

成分输血的三项优点

成分输血有许多优点：

• 首先，献血者献出一份血，可以分离出不同的成分，供不同的病人使用，达到不同的治疗目的，从而节约用血；
• 其次，成分血的浓度相对更高，在治疗疾病的过程中针对性更强，有利于减少输血产生的不良反应；
• 最后，成分血成分简单，在保存和运输过程中也更加方便。

今天成分输血已成为临床输血的常规方式。这种技术不仅提高了血液利用率，还显著提升了治疗效果，是现代医学发展的重要成果之一。

总结

十九世纪已经有医生进行了少量成功的输血操作。二十世纪早期，血型的发现提供了安全输血的重要基础。一战期间，血液保存技术发展，并促成了血库的建立，而二战中血液已经成为了重要战略物资。在二战之后，成分输血得到了迅速发展，并一直沿用到了今天。

思考题

除了输血之外，你还知道血型的哪些用途？欢迎你在评论区留言，把知识分享给我。

好啦，今天的内容就到这里，明天见！