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人要活着必须呼吸。
《圣经•创世记》中说上帝用泥土创造了人,并将生气吹入他的鼻孔里,人因此得到了生命。据考证,《创世记》源自公元前1000年左右成书的希伯来文《旧约》,距今已经有3000多年的历史了。当时的人们已经清楚地意识到呼吸的重要性。
世界上的几个古老文明都对呼吸十分重视。在我们中国,战国时期的庄子(约公元前369年—约公元前286年)就有“吹呵呼吸,吐故纳新”的养生方法(《庄子•刻意》)。在印度的瑜伽术中也有特别的呼吸法。
最早用科学方法研究呼吸的是比利时医生安德雷亚斯•维萨里(Andreas Vesalius,1514—1564)。他是当时的名医,曾任国王与教皇的御医。他还是解剖学的创始人之一,他仔细研究了肺部与喉管的结构(图1),并详细地描述了发声机理。
图1,维萨里手绘的人体肺部和喉管结构图
首先发现肺泡的是西班牙人米格尔•塞尔维特(Michael Servetus,1511—1553)。塞尔维特的父亲在政府任公职,家境小康。他开始学习法律,期间也研究神学,后来才到巴黎去学医。
当时欧洲的宗教正面临巨变,开尔文(John Calvin,1509—1564)开创了新的宿命论教派(Predestination),与梵蒂冈教廷传统的三位一体论(Trinity)对抗,双方已现剑拔弩张之势。
塞尔维特认为《圣经》中没有三位一体论,主张一神论(Unitarianism)。他写了两篇批判文章,并与开尔文通信交流。但开尔文认为他的思想与自己不符,是个危险的另类。
1553年,教廷把他抓了起来,公开审讯,幸得朋友帮忙,他才以“证据不足”逃过一劫。他逃到开尔文新教的地方避难,结果反被抓进监狱,受尽了折磨(图2),最后被当众烧死。后人把他尊为一神论教派的创始人。
图2,塞尔维特在狱中受尽折磨,最后被当众烧死
塞尔维特在他的著作中描述了肉眼难以看见的肺泡(直径约0.2毫米)。但是由于他的著作主要讨论的是神学,所以他关于肺泡的论述直到一百多年后才被引起注意。
同一时期发现肺泡的还有意大利医生里铎•科隆博(Realdo Colombo,1515—1559)。他继安德雷亚斯•维萨里之后任意大利帕多瓦大学(Padua University)的解剖学教授,这所大学建校于1222年,是世界上最早的大学之一。
科隆博仔细地描述了肺与肺泡的结构,但却未能发现呼吸的机理。
科隆博还发现摩擦定律:重物在平面上运动时,摩擦系数等于推力与压力之比。这一定律是机械工程中的基本定律之一。
1628年,英国医生威廉•哈维(William Harvey,1578—1657)发现了血液循环,但未能发现血液循环与呼吸的关系。
著名的罗伯特•胡克(Robert Hooke, 1635—1703)也曾经研究过呼吸(参见)。他做了一个动物实验(图3):
把狗的气管接在一个罐子上,罐子可以通气,也可以关闭。他的实验证明,即使没有呼吸,通过气管流入的空气也可以维持生命,但没有新鲜空气就会致死。