输液技术是如何发展到现在的?
输液技术是如何发展到现在的?
输液,特指通过静脉途径输注液体的治疗手段,至少已经有150多年的历史了,它的起源来自于尝试对霍乱进行“补液”。
大家都知道霍乱是一种烈性传染病,在中国,它是仅有的两种甲类传染病中的一种(另一种是鼠疫)。即便是在现代社会,本病若治疗不及时,致死率也是相当高的。霍乱最大的问题是大量腹泻和呕吐导致的脱水,可因此引起外周循环衰竭而最终致死,所以对于霍乱的治疗,除了抗感染以外,合理补水是关键。
所以怎么补水?这个问题放到了19世纪初霍乱大流行期间医生的面前。事实上,既有文献表明,确实有不少人注意到了霍乱患者的脱水现象,但是只有一个人尝试给出了解决方案,他叫托马斯·拉塔(Thomas Latta)。他意识到补充丢失的水分也许至少是维持霍乱患者生命的一种可能手段,既然血液是一种“液体”,何不尝试把液体直接注入血液中来补水呢?
1832年5月23日,在爱丁堡霍乱医院,拉塔开始了他的第一例静脉输液实验,实验对象是一位被判定将死的老年妇女,在向病人的贵要静脉输注超过3000 毫升的液体之后,病人的症状果然出现了改善现象(虽然最终患者依然宣告不治)。
现代医学知识告诉我们,以上其实都是脱水所致外周循环衰竭被纠正的结果。所以,这样一个正面结果很快就被《柳叶刀》杂志进行了报道,并被其他医生用到了临床上。但随着霍乱流行季的结束和这一治疗手段效果多有不佳且并发症严重,拉塔的新方法不久就迅速被埋没进了历史长河之中。
以现在的知识来看,疗效不佳的原因其实很简单,是当时还没有搞清楚输注液体的成分应该如何配制(比如钠和钾的配比),所以在随意输入“盐水”的前提下,更多患者必然会经历溶血、低体温等输液常见并发症。以拉塔为代表的首次输液尝试实际上只是使一小部分人活了下来,而更多患者却并没有反转命运的安排,他们都成了医学技术进步的试路人。
等人们搞清楚输注液体应当具被什么样的成分并如何合理配比,那也是要70多年后的事情了。
首先是获得1903年的诺贝尔化学奖的斯凡特·阿伦尼斯(Svante Arrhenius),他提出了电解质理论,也是从这个时候开始,医学界开始留意血液的电解质溶液属性——如果输液,那就应当输入类似血液电解质构成的溶液,这样可以防止副作用的发生。如果输注大量电解质含量不足的液体,可能就会引发所谓的低渗性溶血现象,而输注高渗性溶液则会进一步加重脱水现象,等等。
随后,生理学家威廉·乔治·麦卡勒姆(William George MacCallum)注意到,胃酸丢失可使血浆内“氯离子”显著减少,此时如果补充含氯溶液,那么电解质紊乱就能很快被纠正,据此他认为“盐”很重要。
于是再往后就诞生了生理盐水(0.9%氯化钠溶液)。詹姆斯·甘布(James Gamble)在1936年首次输注生理盐水成功改善了患者的预后,打破了盐溶液不可随意使用的固有观点。
截至1936年,已经距拉塔首次静脉输液过去了100年,但输液技术真正的成熟质变,还有一个关键问题需要解决,那就是静脉输液的速度还没办法控制。
输液快慢大有讲究,对于大量失水的患者,比如烧伤,就需要越快输入液体越好,有时候可以开放几路静脉同时最高速输液,否则循环血量不足当然致命;而对于循环功能本身不佳的人,比如心衰之类病症的患者,一旦输液速度快一点,难免导致外周负荷加大,同样可能会闹出人命。对于这个局面,怎么解决?
这里就要说到另一个了不起的女性了,她是个成功的演员,而后回归大学读书,化身为学者,最后还成了知名病理学家,专门研究梅毒。她的名字叫贾斯汀·约翰斯通(Justine Johnstone)。
在息影后,贾斯汀用夫名万格(Wanger)进入哥伦比亚大学深造,1938年前后,她设计出了现代静脉注射装置的原型(就是现在吊针用的那套装置)。看似简单,但是它解决了一个很重要的问题——随意控制静脉输液的滴注速度。自此之后,这个小小发明一直使用到现在也没有太大的结构变化。
静脉输液装置有多伟大?或许可以说,它的发明影响了随后几年的战争走向,配合抗生素,大量战伤人员得以活了下来,由此说它影响了历史进程大概并不为过。
看似简单的治疗措施,从如何输注,到应该输注何种液体、再到输注速度应多快,以及如何规避与输液密切相关的并发症和应用无菌技术,凝结了多少人的才智!我们现在在赞叹静脉输液如此便捷有效的同时,不妨回顾下这150多年历史的风风雨雨,感谢为此做出贡献的人吧。
■知乎ID:洪嘉君,健康和医学传播从业者
在没有重力的情况下,航天员吃的食物怎么到胃里?
习惯了坐着吃饭的我们,自然认为吃的食物会在重力作用下进入胃肠等消化器官里为人所用。那么到了太空中的无重力状态,有此担心也是人之常情。
但是食物到了嘴里之后,就不由大自然规律控制了。在经过牙齿和唾液的初步消化之后,食物已经变得非常粘稠,就好比是沥青。这个时候食物是借由食道壁的肌肉进行波浪般的蠕动,强制将食物推入胃中,此外食道还会分泌一种黏液,让食物可以很容易地通过。这个过程在太空如此,在地球表面也是一样的。
而我们的胃平时几乎是瘪的,像气球一样,在吃进去食物后会一点一点把它撑大,胃便会开始不断“揉捏”这些食物,里面还有胃液包裹并消化它们。所以这些失重的食物不会到处跑,而是老老实实黏在胃壁上。即便是你在地球上吃撑了,也不是胃被重力作用的结果,而是胃本来就被撑起来了。
所以,在太空中吃东西和在地球上吃东西,是没有什么区别的,这是人体结构特点导致的。
■知乎ID:太空精酿,代尔夫特理工大学博士