探秘《无血的生命》
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“ 冰轮杯”氧与健康网络科普大奖赛参赛作品(基础科研类4 )
荷兰外科医生Boerema I教授在大约60年前发表的文章“Life Without Blood”，被认为在高压氧医学发展史上具有里程碑式的意义。在中外高压氧医学相关的书籍中，这篇论文在“前言”或“发展史”部分是属于必须提到的内容。众多高压氧医学的专家在做科普或学术交流的时候，也经常会提到这篇论文，但遗憾的是，在描述实验过程和结果时，他们的提法并非完全相同，甚至还相互矛盾。作为一个以高压氧为生的人，不忍看到这种怪相再从我这里传下去，因此，动了想要找到原文刨根问底、探一究竟的心思。
在Pubmed网站上，输入题名“Life Without Blood”和作者“Boerema”很快找出了满足条件唯一的一篇文章。结果显示如下：
Ned Tijdschr Geneeskd. 1960 May 7;104:949-54.
[Life without blood]. [Article in Dutch].
BOEREMA I, MEYNE NG, BRUMMELKAMP WH, BOUMA S, MENSCH MH, KAMERMANS F, STERN HANF M, van AALDEREN. PMID:13802034.
一、论文来源：
上述检索结果提示，这篇论文发表在“Ned Tijdschr Geneeskd”杂志上，它的中译名是《荷兰医学杂志》，而且是以荷兰语发表，无法获得摘要和进一步的信息。在3家国内知名医学高校图书馆都未查到这篇论文的原文。能查到关于“Ned Tijdschr Geneeskd”这本杂志的信息也很有限，它在Pubmed网站上收录的最早的文章发表于1946年1月，作者是VAN LOGHEM JJ，题目是“ Inspecties op gezondheids-diensten?”截至目前该杂志仍然正常运营。
在一些高压氧医学相关的书籍中另有一种说法，这篇论文以英语发表在“Journal of Cardiovascular Surgery”杂志上，但意外的是，输入杂志名“Journal of Cardiovascular Surgery”和题名“Life Without Blood”；输入杂志名“Journal of Cardiovascular Surgery”和作者“Boerema”都无法查到满足条件的文章。
因此，这篇论文的来源成为了第一个谜！
二、发表年代：
上述检索结果提示，这篇论文发表于1960年5月。虽然在国内未查到这篇论文的原文，但通过我科“科研达人”郭大志博士的朋友的朋友，在国外的某图书馆查到了这篇论文的再版。虽然不是真正的原版，但我们仍然获得了很多有用的信息。
这篇再版的“Life Without Blood”有一个简短的序言，Ken Locklear（本文作者注：可能是个牛人，未深入调查）提到，“这篇原文最初发表于1959出版的Journal of Cardiovascular Surgery杂志，但由于年代久远，它的原文很难被找到”。在再版的论文末尾显示信息是“J Cardiovasc Surg 1959；13：133-146”。那现在能否就确定这篇原文最初发表于1959年呢？我们再次在Pubmed网站上，输入杂志和发表时间仍无法查到满足条件的文章。
到底哪个可信，仍不得而知，看来，这篇论文的发表年代成为第二个谜了！
三、论文概况：
我们拿到的再版论文全文有4页A4纸的篇幅，首页左上角有一个明显的标识“COVER ARTICLE”，说明这篇论文位置显赫，地位重要。Ken Locklear撰写的序言中提到，“它是高气压医学领域最常引用的文献之一，其意义深远”。正文显示有参考文献序号，但未列出具体的参考文献。这篇论文的4页分别在页脚显示WCHM-35至38，“35至38”显然是页码，“WCHM”可能是再版的杂志或书籍名缩写，但具体是什么不清楚，此外，再版的年代也不详。
稍显遗憾的是，在论文首页和第二页衔接处，以及第三页和末页衔接处的内容不太连贯，似有缺漏，但基本不影响论文的整体。于是，这篇论文的第三个谜出现了：我们拿到的再版论文是否完全忠实于原版？
卖了半天关子，有点像侦探探案，但还没有切入正题，接下来，让我们赶紧讨论一下正文吧！
四、实验的主要目的和“手术舱”的由来：
在正文中的背景介绍部分，作者说到，他带领的是一个心脏外科研究团队。由于当时体外循环技术尚未成熟和广泛应用，使得心脏直视手术的成功率不是很高。因此其研究目标是使心脏在停止血供后仍能维持比较长的一段时间而不对心脏和机体造成不可逆的损害，在此时间内医生可以实施心脏内的手术操作。从1948年开始，作者带领的团队主要是做低体温的相关实验。因为低温可以降低恒温动物的代谢水平和耗氧量，但想通过降低体温，赢得循环阻断后心脏内手术操作的时间很有限。与正常体温的实验动物相比，27℃的低体温可以使循环阻断后动物存活时间延长约1倍，也就是仅仅约5分钟而已。假如体温继续降低至26℃以下，生理过程显著紊乱，且无法通过复温得以恢复。研究至此陷入僵局，直到1956年，作者做了一系列高压和纯氧相结合的实验尝试，并发表文章“High atmospheric pressure as an aid to cardiac surgery”，从此，也开启了一个新的时代。此后Boerema教授在阿姆斯特丹筹建了第一个手术加压舱，并成功进行了多例复杂心脏外科手术。这可能也是目前我们使用的三舱七门高压氧舱群中最大的一个舱称为“手术舱”（本文作者注：“手术舱”这个名字在我们科叫了三十年）的由来。
五、实验动物是“猪”，还是“荷兰猪”？
在一些高压氧医学的权威专著中有一种说法，这篇论文的实验动物是“荷兰猪”。“荷兰猪”学名豚鼠，属于啮齿类动物，最早在公元前南美洲的土著部落饲养驯化作为食物来源，后经过人工繁殖并传入欧洲，成为宠物之一。成年豚鼠的体重大约在700-1200g之间。
在正文中，Boerema教授使用的实验动物是体重约12kg的幼猪（piglet）。为了完成血液置换，去除红细胞的过程，作者通过股动脉置管抽出动物的血液，同时经股静脉注射不含血红蛋白的血浆（后来换成右旋糖酐溶液）。通过测算股动脉自发的血液流出速度，来确定股静脉注射血浆的速度与之相等，从而保持体液总量平衡；另一侧股动脉插管连接有创水银血压计监测血压。实验中所需要的大量血浆，从屠宰场获得猪的全血加入肝素抗凝，并离心后收集备用。从理论上来说，豚鼠不可能待在屠宰场，也不会重达12kg，以上信息告诉我们，实验动物是“猪”，而不可能是“荷兰猪”。
六、高压氧的压力是3ATA（绝对大气压）吗？作者是如何选定的？
关于这篇论文中高压氧的压力，目前流行的说法比较一致，多为3ATA。当然我也看过某位权威提到高压氧的压力是5ATA。在正文中，Boerema教授使用的实验压力是3ATA，这一点毋庸置疑。当然这个压力不是拍脑门想出来的，作者提到了这个压力的选择依据至少包括以下四个方面：
第一，前人（Lambertsen等）的研究发现，每100ml血液需要释放约5～6ml氧气才能满足机体组织代谢需要，而经过检测，在3.5ATA环境下呼吸纯氧，血浆中物理溶解的氧含量是6.5ml/100ml。
第二，根据Campbell的研究发现，环境压力每增加1ATA，液体溶解氧量将增加约2.3 ml/100ml。据此计算，3ATA环境下呼吸纯氧，血浆中物理溶解的氧含量将上升为6.9ml/100ml。
第三，当常压环境（1ATA）呼吸纯氧时，与呼吸空气相比，肺泡气氧分压将增加到原来的5倍。当增加吸入纯氧的压力到3ATA，血浆内的氧溶解量也将增加3倍。在常压环境下呼吸空气，血浆中物理溶解的氧含量约为0.3ml/100ml；3ATA环境下呼吸纯氧，血浆中物理溶解的氧含量将上升为（0.3×5×3）=4.5ml/100ml。这是在理想状态下纯理论推算值。别忘了，作者最初是研究低体温起家的，虽然理论推算值略低于机体组织氧耗，但低体温可以导致组织需氧量减少——也就是说，“氧气不够，低温来凑”。这难不倒Boerema。
第四，在当时那个年代，就已经有了脑型和肺型氧中毒的考虑。当时的文献中对包括5ATA，甚至8ATA的压力效应都有人进行过实验测试，结论也十分混乱。参照Behnke的研究结果，在3ATA暴露3小时未发现明显的异常，耐受性良好。
因此，作者最终选择使用既满足阻断血流后手术操作的需要，又不至于对实验对象和手术操作人员造成危害的氧舱压力3ATA，且暴露时间上限是3小时。
Boerema够严谨吧，有文献复习，有理论推算，有深厚基础，又兼顾安全，佩服佩服！
七、小猪们在几乎无血的状态下活了多长时间？
关于这篇论文中几乎无血的小猪们，在3ATA环境下呼吸纯氧到底存活了多长时间这一问题，目前比较流行的说法是15分钟。实际上正确答案应该是45分钟。在正文中，Boerema教授是这样总结的“将幼猪放出血液，同时回输血浆或右旋糖酐溶液，使血红蛋白降至0.4 percent Sahli（本文作者注：非常低的一个浓度，可以认为几乎没有血红蛋白），在高压氧舱内3ATA环境下呼吸纯氧，幼猪存活了45分钟。这在常压环境下是不可能实现的。实验过程中心电图没有显示病理改变，循环、血压稳定。此后将全血回输直到血红蛋白达到实验前水平，麻醉清醒后，幼猪全部恢复如常。”
好了，这就是我所知道的《无血的生命》。
作者：解放军总医院第六医学中心（原海军总医院）高压氧科 胡慧军
主办：中国康复医学会高压氧康复专业委员会
承办：北京市海淀区医学会、北京市海淀医院、南昌大学附属三三四医院。
评委：（按姓氏笔画）丁建章、王有存、王洪斌、文立、宁荣霞、刘青乐、孙明莉、许爱梅、陆敏、李文、李志才、麦用军、彭争荣、蒋功达、谢智慧、滕进忠、潘树义。
审稿：丁建章
编辑：汤丹霞、高甜
策划：丁建章
