除非透過把脈感受其跳動,否則我們平時鮮少察覺到那默默工作的心臟,只有在激動時才感到它如小鹿亂撞。若幸運的話,一個阿宅的心臟在一生中將跳動25億次,而一旦心臟停止跳動,大腦將在三分鐘後永久關機。每一次心跳都如此珍貴,但我們卻常把之視為理所當然。
過去人們把心臟視為靈魂所在,這個觀念,深植於多元的文化、宗教信仰和哲學思想中。心臟作為身體中不斷跳動的器官,是生命活動顯而易見的證據。古人觀察到,只要心臟停止跳動,生命便會結束。因此,他們認定心臟是生命力的來源,進而是靈魂所在的地方。加上,在日常經驗中,人們常常能感受到強烈情感時心臟的跳動變化,如喜悅、悲傷或恐懼,這也使得古人相信心臟不僅是生理上的中心,也是情感和感受的中心。
在許多宗教傳統中,心臟被賦予深厚的象徵意義,與靈魂、道德純潔和神聖接觸相關聯。例如,阿茲提克阿宅對心臟持有一種深深的神聖和象徵意義,認為心臟是生命力和精神力量的中心。在他們的宗教和宇宙觀中,心臟被視為對神祇特別重要的獻禮,是維持宇宙秩序和神聖能量流通的關鍵。阿茲提克阿宅以心臟犧牲來向神明表達敬意和謝意,尤其是向太陽神獻上心臟。他們相信,這種犧牲能夠確保太陽的升起和萬物的生長,維持宇宙的平衡和秩序。這種犧牲通常在特殊的儀式中進行,包括戰爭俘虜或特別選定的個體。祭司會在祭壇上把受害者的胸膛切開,迅速取出跳動的心臟,並把其獻給神像。
在古埃及文化中,心臟不僅被視為身體的重要器官,更被認為是智慧、情感、記憶和靈魂的所在地,是個人性格和意識的核心。在古埃及的死後世界觀中,心臟在亡者的審判過程中扮演著關鍵角色。最著名的例子是在《死者之書》(Book of the Dead; كتاب الموتى)中描述的場景,亡者的心臟在死後會被放在天秤的一端,與真理之羽相對稱量。如果心臟重於真理之羽,表示亡者生前充滿罪惡,其靈魂將被阿米特(Ammit,一種有鱷魚頭、獅子身和河馬後腿的怪獸)吞噬,從而失去永生。如果心臟與真理之羽相等,則表示亡者是正義的,能獲得進入安樂世界的機會。由於心臟在古埃及阿宅眼中具有如此重要的地位,他們在進行木乃伊製作過程中,通常會移除大腦,小心翼翼地保留心臟,讓它留在死者身體裡,以確保亡者在來世中能夠使用它。
隨著時代的變遷,我們的敬畏從心臟轉向了大腦,後者被視為思想、情感、甚至是我們靈魂的真正所在。心臟病學卻似乎不再受到相同的關注,儘管心血管疾病依然是導致死亡的主要原因,但相關的研究似乎不再那麼引人注目,很多阿宅僅把心臟視為一些簡單的管道和泵。然而,美國生態學家和演化生物學家唐恩(Rob Dunn)在《心臟:從演化、基因、解剖學看兩千年探索和治療心臟疾病的故事》(The Man Who Touched His Own Heart: True Tales of Science, Surgery, and Mystery)中指出,當科學家嘗試模擬心臟跳動時,他們發現即便是充滿八個房間的超級電腦也無法完全捕捉其所有複雜性。
起初,當我看到這本書的作者時,高度懷疑出版社是不是大錯特錯地把作者移花接木了。因為唐恩是演化生態學家,專長是微生物的多樣性,著有《未來自然史:生物法則所揭示的人類命運》(A Nature History Of The Future: What the Laws of Biology Tell Us About the Destiny of the Human Species)、《我們的身體,想念野蠻的自然:人體的原始記憶與演化》(The Wild Life of Our Bodies: Predators, Parasites, and Partners That Shape Who We Are Today)和《我的野蠻室友:細菌、真菌、節肢動物與人類共同居住的自然史》(Never Home Alone: From Microbes to Millipedes, Camel Crickets, and Honeybees, the Natural History of Where We Live),以及與愛妻人類學家莫妮卡.桑切斯(Monica Sanchez)合著的《舌尖上的演化:追求美味如何推動人類演化、演化又如何塑造飲食文明?》(Delicious: The Evolution of Flavor and How it Made us Human)(請參見〈我們的身體,想念野蠻的野生樂園〉、〈我們與野蠻室友的距離〉、〈別有風味的科學〉和〈自然反撲的那一刻——未來世界的人類處境〉),其學術專長和興趣和心臟八竿子打不著啊。
讀了《心臟》序言後,我明白了唐恩不僅選擇了正確的題材,而且他有著強烈的動機──他的母親曾飽受心臟疾病之苦,他非常好奇為何人類的心臟如此脆弱。他利用自己作為演化生物學家的背景,以獨特的跨學科視角結合心臟的生物學、醫學、歷史和技術,深入探討了心臟病學的發展。這本好書體現出唐恩的寫作功力之卓越優異──一位「門外漢」用淺顯易懂的方式呈現複雜的醫學和科學概念,使讀者即使沒有科學背景也能輕鬆理解。
在《心臟》中,人類在追求知識、克服挑戰並不斷推進科學界限的歷程中,一個開創性的事件發生於1893年。當時,奧地利著名外科醫生西奧多.比爾羅斯(Theodor Billroth,1829─1894)曾警告說:「任何試圖對心臟動刀的外科醫生,都不配得到同行的尊重。」,隨著現代醫學的發展,這種顧慮終於被克服。當時,丹尼爾.海爾.威廉斯(Daniel Hale Williams,1856─1931),一位在1890年代於芝加哥工作的非裔美國醫生,成功進行了首次心臟手術。這項手術在一家簡陋的臨時醫院內完成。在沒有其他選擇的情況下,他切開病人的胸腔,移開一根肋骨,並首次對一個活人的心包──心臟周圍的纖維性囊袋進行了縫合。
威廉斯之所以能夠達成這一壯舉,部分是因為他在一家資源匱乏的醫院工作,這種環境培養了他面對困難和看似不可能任務的堅韌。因此,他的處境使他能夠完成其他人未能達成的成就。這樣的故事在《心臟》中不斷地在上演。
1929年,在德國一家酒吧中,一位沉思著的年輕醫生萌生了一個徹底顛覆醫學界的卓越想法。這位年輕人就是沃納.福斯曼(Werner Forssmann,1904—1979)。在1920年代掙扎尋找醫學突破的過程中,他偶然在一本舊教科書中看到了一張照片,展示了幾名獸醫把導管插入馬的頸靜脈,進而達到其心臟。這一發現激發了他的思考:同樣的技術若用於人類,便能在不需開胸的情況下治療心臟疾病。他隨身攜帶這張照片,向任何人展示他的創意──不論是上司、同事,還是酒吧裡的陌生阿宅。
福斯曼在此之前的所有時間幾乎都在醫院的地下室裡與屍體為伍,身處醫院等級體系的底層,他只能透過解剖尋找問題的答案。他見證了心臟的各種機車問題,並夢想著有一天能找到解決這些問題的方法,特別是如果能在活人身上觀察到這些問題。但就像所有偉大的想法一樣,他的靈感也需要面對現實的挑戰。
當福斯曼第二天回到醫院,向上司提出自己的天才計畫時──即將一根導管插入患者的靜脈,看看是否能夠進入其心臟並拍攝X光──他的提議被斷然拒絕。面對上司的反對,他堅持表示他可以自己當受試者,但仍遭到了上司的堅決打槍。儘管感到沮喪,他還是決定不顧一切地去實施他的計畫。
福斯曼成功說服一位能操作手術器械的護士參與他的計畫,聲稱計畫是在她身上進行手術,但實際上這只是一個計謀。結果,他親自完成了這項導管插入的手術。與他先前所言相反,他從未在任何屍體或動物上嘗試過這種手術,而是直接把導管插入了自己的靜脈。他之所以要求護士參與,是因為自己在醫院中的地位過於低下,甚至連接觸儲存導管的櫃子的機會都沒有。
於是,在那關鍵時刻,護士原以為手術會在她身上進行。她已做好準備,願意為科學奉獻。但當她回頭,卻見到福斯曼正偷偷地把導管插入自己的手臂,她尖叫要他停止,但他並未理會。當導管進入時,他因為疼痛而略顯猶豫,畢竟那是一根相當粗大的導尿管。他深感或許真的成功了,真正觸及了自己內心的深處。然而,他們發現所選的房間竟無法進行X光攝影。
在接下來的幾分鐘裡,福斯曼幾乎要忍不住去搔癢。由於缺乏X光檢查,他無法確定是否真的到達了心臟。因此,他解開了護士的束縛,儘管護士對他的欺騙行為感到憤怒,但還是幫助他艱難地下了幾層樓梯,護士還協助拖著所有設備。最終,他們到達了一個可以進行拍攝的房間,在那裡,福斯曼的一位同事見到了他的瘋狂舉動,感到極度氣憤和失望,甚至試圖拔出導管。
福斯曼把他推開,讓專業的來,接著他們進行了X光拍攝。X光顯示導管已接近他的心臟,他隨後進行了最後的推進,導管被成功放置到位。這種導管操作很快就成為心臟病學中不可或缺的技術。就這樣,他創造了醫學史上一項驚人的成就,完成了眾阿宅認為不可能的創舉。在那一刻,他感受到了自己英雄般的成就。
隨著時間的推移,福斯曼發現自己很難找到心儀的外科職位,逐漸被醫學界邊緣化。因此,他曾期待的英雄地位也逐漸消逝。他後來在第二次世界大戰中為德國服役。這位進行了創新心脈導管插入手術的醫生,在手術後的26年,於1956年在一家酒吧接到了來自妻子的電話,告知他家中有一通看似重要的來電。
福斯曼並未把其放在心上,選擇繼續喝酒。那天晚上回到家後,他再次接到了一個帶有外國口音的電話,同樣未加以理會。直到第二天上班時,他才意識到這些電話的重要性──他被授予了諾貝爾獎。他原以為自己已經被世界遺忘。當時他完全不理解,儘管他被禁止進行更多的實驗,但他的技術已經被美國和其他國家的科學家及醫生採納,並在此基礎上發展了新的技術。因此,這項技術得以迅速擴散。他與一些他從未謀面的人共享諾貝爾獎,他的成就遠超過他自己的想象。
在《心臟》一書中提及的眾多醫生和外科醫生的故事中,可以明顯看出他們中許多人都屬於醫學界的邊緣人士。他們中的一些人選擇與主流醫學保持一定的距離,成為了所謂的局外人。正是由於他們的這種邊緣地位,使他們有了更多自由去探索未知領域,從而達成了突破性的創新和進步。
1967年,南非醫生克里斯帝安.巴納德(Christiaan Barnard,1922—2001)完成了史上首例心臟移植手術,儘管他本人並非心臟外科專家,對心臟的了解有限,只受過基本的醫學培訓,他的醫院甚至缺乏適當的消毒設備,但這些都沒有成為他的障礙。在進行首次心臟移植手術之前,他曾考慮過把一名黑人的心臟移植給白人,但意識到在當時種族隔離的南非,這是行不通的,於是他放棄了這一想法。
首次心臟移植手術的供體是一名二十五歲的女性,她在被車撞後腦死,但她的心臟仍然健康。因此,巴納德偷偷給她注射了鉀,使她的心臟停止跳動,然後進行了心臟移植。這次手術讓他一夜成名,成為了國際知名人物,甚至開始與電影明星交往。然而,由於當時還沒有有效的免疫抑制藥物來防止排斥反應,心臟移植的接受者在三週後因感染和肺炎去世。
當前,心臟移植手術技術已經取得了顯著的進步,這包括手術技術本身、供體心臟的保存及運輸方式,以及對移植後患者的管理方式。然而,儘管技術層面上已經有了長足的發展,心臟移植仍面臨著一項主要挑戰:全球需求與有限的供體心臟之間存在著顯著的不平衡。心臟移植後的患者需要終身服用免疫抑制藥物,以防止身體對新心臟的排斥反應。雖然免疫抑制療法的進步提高了移植心臟的存活率並改善了患者的生活品質,但同時也增加了感染等副作用的風險。
隨著移植技術和免疫抑制療法的持續改進,心臟移植患者的長期存活率有了顯著提高,許多患者得以享受多年甚至數十年的有品質生活。為了解決供體心臟短缺的問題,醫學界也在探索包括機械輔助裝置(如左心室輔助裝置LVAD)在內的替代療法,作為過渡或長期治療選項,同時也在研究心臟組織工程和3D打印心臟等未來科技。
然而,醫學界的一些過度宣傳也引起了懷疑。例如,心肺機、支架和血管成形術等技術雖被視為救命福音,但也有觀點認為這些技術的益處可能被誇大了。即便在今天,像他汀類藥物這樣的非侵入性治療,在一些情況下也能與手術一樣有效地預防心臟病發作和延長壽命。唐恩卻指出,許多醫院堅持進行如安裝支架等手術,可能主要是出於經濟利益。與此同時,心臟病依然是許多國家的主要死亡原因。
身為演化生態學家,唐恩以其特有的方式,把複雜的科學知識轉化為通俗易懂的語言,追溯了我們的心臟和血管的演化歷程。普遍來說,從老鼠到鯨魚的所有哺乳動物一生中的心跳次數約為十億次。透過過去一世紀的醫學發展,人類已把這一數字增至超過廿億次。但隨著年齡增長,心臟的功能往往會逐漸下降。進入老年後,許多人常見的病症之一就是動脈硬化,亦即供血至心臟肌肉的動脈變得狹窄。
這種動脈狹窄與高膽固醇水平密切相關,但這種相關性似乎僅限於人類。雖然許多其他靈長類動物也表現出高膽固醇水平,但研究顯示牠們罕患動脈硬化。對這些動物來說,高膽固醇並不構成問題。唐恩指出,從這些研究可見,我們的心臟疾病並非直接因膽固醇過多而起,而是由於身體對膽固醇的免疫反應所引發。因此,經過數十年的非議後,膽固醇或許本身並非罪魁禍首,這對於我們治療心臟疾病的方式可能具有深遠的影響。
唐恩還從演化生物學的角度探討了飲食如何影響心臟健康,解釋了動物肉中的唾液酸是如何進入我們的心臟細胞並引發可能導致心臟病的自體免疫反應的。唾液酸是存在於所有動物細胞表面的一種糖分子,包括人類在內的哺乳動物。人類和其他動物之間的唾液酸種類和結構略有差異。人類細胞表面主要含有神經酸酸(Neu5Ac)類的唾液酸,而許多非人類哺乳動物的細胞表面則含有N-乙酰基神經胺醣(Neu5Gc)和Neu5Ac。當人類食用含有Neu5Gc的動物肉時,這種外來的唾液酸就會被攝入體內。
人體無法自行產生Neu5Gc,但一旦從食物中攝入,就能被細胞吸收並表現在細胞表面。由於Neu5Gc與人類細胞自有的Neu5Ac在結構上微小的差異,人體的免疫系統可能把含有Neu5Gc的細胞視為外來物質,從而引發免疫反應來攻擊這些細胞。這種免疫反應包括產生針對Neu5Gc的抗體,可能導致炎症及其他免疫系統相關疾病。
當這種自體免疫反應發生在心臟細胞時,可能會損傷心臟組織,進而增加心臟疾病的風險。例如,這種反應可能與動脈粥樣硬化的發展有關,後者涉及血管壁內的炎症和脂肪沉積,可能因對Neu5Gc的免疫反應而惡化。因此,動物肉中的唾液酸Neu5Gc進入人體後,透過引發自體免疫反應,間接增加心臟病的風險。這顯示出,對人類而言,唯一健康的肉恐怕就只有人肉。
總之,《心臟》中的真實故事展示了科學家、醫生和研究者面對困難和挑戰時的堅持和創新。從勇敢的第一次心臟自我實驗到突破性的心臟移植手術,這些故事鼓舞人心,證明了人類智慧和勇氣的力量,是一本多面向的好書,適合任何對心臟、科學、歷史、文化及人類奮鬥故事感興趣的讀者,不僅提供了豐富的知識,還激發了我們對生命深層次的思考和感悟。
本文原刊登於閱讀最前線【GENE思書軒】
2024年7月4日 星期四
那個碰觸到自己心臟的男人
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