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

推薦序一　心跳聲所訴說的人性和故事　　洪惠風

推薦序二　讀懂既熟悉又陌生的重要器官：心臟　　林謂文

引言　貫穿遠古和現代的心臟醫療技術

第一章　酒後亂事打開心臟手術之門

威廉斯可以用自古以來所有醫生採取的做法，即放棄治療；他也可以做手術。無論如何，那顆心臟就在那裡，在他彎下身時，心臟距離他的臉才幾公分而已。就在表皮之下，卻始終遙不可及……

第二章　心臟王子

早在達文西詳盡素描出人體外部細節之前一千七百年，蓋倫每天都從從人體內部細節累積經驗。角鬥士的傷口是「通往人體內部的窗口」，他這麼寫。從傷口觀察人體內部時，他會激動得心頭亂顫。那是喜悅，或是一種愛……

第三章　當藝術改變科學

給達文西最多啟發的，是他在「老人」身上所看到的，也是亞歷山大港自古以來記載最詳盡的全人解剖之一。達文西花在老人身上的時間很長，直到屍體都開始腐爛、發臭、分解成碎片為止……

第四章　血液的航道

哈維認為血液要從動脈流向靜脈，必定流過無形的孔洞──但並非蓋倫假設心臟內的、而是遍布全身的無形孔洞。雖然他無法證明這些無形孔洞的存在，但他認為透過計算血液的流量，可以斷定人體就是有這些孔洞……

第五章　找尋啃噬心臟之物

福斯曼割開了自己的血管，拿起導管尖的那一頭，悄悄塞入血管。在那時，才發現血管裡是沒有痛覺神經的。導管已經就要穿過手肘抵達肩膀了，越過肩膀一路下行到右心房……

第六章　生命的律動

當年僅二十七歲的吉本和妻子瑪莉，開始收集其他實驗室願意提供的各種零件，用來發明心肺機。這台機器必須能在不傷害紅血球的情況下，供應氧氣到血液裡，而且必須超乎想像地溫和又有力量……

第七章　科學怪人法蘭根斯坦的怪物

尚威一切準備妥當，羅爾也就位準備進行手術。羅爾小心翼翼將心臟從受體犬的體內切下，放到一旁，然後從供體犬體內移除心臟，每個步驟都得花上幾分鐘。接著，他將供體犬的心臟縫進受體犬的體內……

第八章　核能心臟

迪貝基一直朝一個方向努力──打造一顆人工心臟，能裝進任何一個為心臟疾病所苦的人體內、可以經年甚至永久運作的機器。對他和對許多外科醫生而言，那代表著未來讓百萬甚至數十億男女長壽的祕密……

第九章　輕如鴻毛的心臟

湯瑪斯、阿拉姆和他們的團隊研究世界各地的木乃伊，結果發現狩獵採集者的血管狀況，比農業生活者更差，和大家的預測恰恰相反。這項結果翻轉了我們原來的想法，認為動脈粥狀硬化是一種文明病，是不良生活方式的結果……

第十章　修復受損的心臟

法瓦洛羅從婦人的腹股溝剪下一段隱靜脈，接著剪掉她的右冠狀動脈，如他所想見的，完全堵塞了。他開始接縫，像一位肉體裁縫師般謹慎、細膩，只要一個沒縫好，血液就會傾洩到體腔裡；只要缺個一針，一切就都枉然……

第十一章　戰爭與真菌

在肝臟裡製造膽固醇的三十個步驟裡，羥甲基戊二酸單醯輔酶A這種還原酶，是負責執行速度最慢的一個環節，所有步驟都得等這一步完成才能繼續下去。只要加快這個步驟，就能製造出更多膽固醇；而拖慢這個步驟，則製造的膽固醇就會減少……

第十二章　愛護心臟的完美飲食

在今日的飲食書區，你會找到各種如何降低膽固醇或活得更健康的書籍，說法五花八門，然而所有的方法，都沒抓到一個重點：我們所攝取的食物已經改變了……

第十三章　甲蟲與香菸

如同抽菸，空氣汙染也會增加心臟疾病和心臟病發的機率。最小的汙染懸浮微粒（小於二．五微米）會使健康出問題，它們會影響肺部，對心臟產生的衝擊更大。如同香菸，懸浮微粒會造成動脈收縮（進而導致血壓升高），也會促使凝血形成，還會觸發身體的發炎反應……

第十四章　先天受損心臟之書

一九四四年十一月二十九日，十五個月大的女嬰艾琳．薩克森躺在約翰霍普金斯醫院的手術檯上。在她小小的身體裡，心臟不太對勁，到底怎麼了，沒人說得準。她的皮膚缺氧呈藍紫色，患有紫紺嬰兒綜合症，就是心臟打到全身的血液含氧量過低……

第十五章　從演化探索心臟的缺陷

由陶希格開啟的迷人想法，刺激了許多演化生物學家各自進行探索。演化生物學家過去已經花了一百多年，試圖重建心臟的大演化史，它如何演化、又如何在正常情況下運作。現在根據這部大演化史，他們開始思考人類心臟的問題……

第十六章　為心臟疾病裹上「糖衣」

正常的哺乳類唾液酸出現在人體時，會引發免疫反應，人體會注意到多出來的氧原子並發動攻擊。但有件奇怪的事，就爾吉特對唾液酸的了解，當人類攝取哺乳動物的肉類時，肉裡的那些糖似乎會嵌入人體細胞……

第十七章　逃離自然法則

心臟跳動較快的物種，壽命較短。一隻小臭鼩約能活一年，一隻藍鯨能活超過一百年。在一生裡，牠們心臟跳動的總次數差不多──都是十億下。人類呢？從歷史的角度看，人類的平均壽命在小群體中約莫是四十歲，人類心跳也是在十億次左右……

後記　心臟科學的未來

中英名詞對照表

第一章　酒後亂事打開心臟手術之門

　　一八九三年七月，這時節的芝加哥市熱得讓人都快融化了。這個夏天正舉辦世界博覽會，來自世界各地的投資者群聚於此，準備改造美國。在入秋之前，芝加哥已經出現第一個漢堡、第一台商用巧克力製造機，以及第一台迷你版的貝爾電話。也就是這個夏天，一名來自該市新開發區的年輕醫生丹尼爾．海爾．威廉斯（一八五六－一九三一），做出了生平最重大的決定。

　　威廉斯的雙親擁有非洲、蘇格蘭、愛爾蘭、印地安肖尼族等多種血統，但在他自小成長的賓州霍利迪斯堡社群裡，威廉斯一向被視為非裔美籍。他的父親早逝，留下母親獨自撫養他。後來母親被生活壓得喘不過氣來，於是將年僅十一歲的他，送去巴爾的摩當修鞋學徒。故事原本可能就這麼結束了，但是並沒有，小威廉斯決定前往威斯康辛州。他在那裡找到了理髮店的工作，店老闆有意幫助他完成高中學業。在學校他表現得十分優異。這位老闆讓他去學習醫藥，他也同樣出色。後來，在一八八○年老闆幫他申請西北大學的芝加哥醫學院，他成功入學，再一次脫穎而出。他是該學程第一位被錄取的非裔美籍學生。

　　一八八三年，脫胎換骨的威廉斯醫生，在芝加哥的密西根大道開了一家小診所。他也在西北大學教授解剖學，同時在芝加哥鐵路公司擔任醫生，後來也到基督教孤兒院看診。當時在芝加哥，連同他在內只有四位非裔美籍醫生，而他的表現格外亮眼，執業不過六年，一八八九年便被指派至伊利諾州衛生署任職。然而威廉斯想獻身於比起這座城市及他的自我還更高遠的事務。他發現，芝加哥的非裔美籍病人，從白人醫護人員那裡經常得到較差的照護。他也觀察到，由於醫院和大學裡的種族歧視，非裔美籍的醫生和護士很難獲得訓練和工作機會。非裔美籍青年面對的挑戰從來不曾消失。正巧此時，威廉斯素來景仰的熟人路易斯．雷諾斯牧師前來求助。他的妹妹艾瑪．雷諾斯向芝加哥好幾家醫院提出護士受訓申請（她是第一個試圖申請的非裔美籍人士），但每一家都因為種族的理由回絕了她。她的遭遇打動了威廉斯。在與雷諾斯牧師及其他社區成員討論後，威廉斯知道他能做的事只有一件──創辦一家醫院。他要在那裡訓練非裔美籍的護士。

　　這家醫院就是後來的「勤儉醫院暨護理培訓中心」。這是一個大膽的夢想，而威廉斯說服了不分膚色的醫生和捐款人一起有夢相隨。捐款來自各方，其中包括廢奴運動領袖法蘭德瑞克．道格拉斯的捐款。安默肉品加工公司也捐了款，該公司其後也資助職災勞工在這裡就醫。一八九一年，威廉斯承租了位於東二十九街與第爾玻街街口，一幢三層樓、十二個房間的紅磚房屋。客廳成了候診室，走廊盡頭的小臥房則是外科病房。這家臨時草創的醫院，在頭一年就訓練出七位護士（愛瑪．雷諾斯便是其一），治療了數以百計的病患。

　　在勤儉醫院裡一切克難，醫護人員就湊合著用。相較於芝加哥的其他醫院，這裡需要處理更大量的外傷病患，然而由於設備簡陋，他們只得臨場發揮。每件事都困難重重，但威廉斯和他的團隊堅持不懈。這本該是一群勤奮護士，協助一位勤奮醫生克服難關的故事。

　　在芝加哥的另一處，因為某些事件集合起來，改變了威廉斯的故事。詹姆士．柯尼斯是名地鐵送貨員，負責地鐵的包裹運送。這是份好差事，可惜一八九三年七月九日是他的倒楣日。那天從一大早熱到傍晚六點，熱得他汗流浹背。更糟的是，太陽下山了暑氣依舊未消。這種天氣適合來杯威士忌，柯尼斯當晚就在他老愛光顧的小酒館裡點上一杯。城裡所有人這時都忙於展現世界之最的「白色之城」（即「世界博覽會」），柯尼斯和幾位朋友則待在城市的另一頭。他點了威士忌，啜飲一口，與女服務生說笑調情，然後朝著兩位朋友走去，準備找他們玩牌。他有預感，手氣應該會不錯。自動點唱機大聲播放著英國「模糊」樂團的名曲「雙人單車」。他的步伐輕快，滿心期待接下來的笑聲、賭局、挑釁，以及更多的歡笑。然而，不可逆的事情發生了。

　　柯尼斯周圍的聲音愈來愈大，噪音揚塵般四起，有人在打架。一張椅子被摔過酒吧，拳頭揮向一副副汗濕的身軀。柯尼斯在一旁踮腳張望，頃刻間他就被捲入了。有人亮出刀子。持刀的男子走向柯尼斯，朝他胸口刺入，然後拔出刀子。開始有人尖叫，人群登時一哄而散。警笛聲響起了，幾個女性俯身查看倒地的柯尼斯。

　　一個多小時過後，柯尼斯躺在勤儉醫院的擔架上，鮮血染遍了全身衣物。他被推進手術房，威廉斯醫生和一群護士圍著他。威廉斯研判傷口直徑約二·五公分，有可能只是皮肉傷。問題是傷口的位置正好在胸骨左側。當時沒有Ｘ光機（要到兩年後的一八九五年才發明出來），根本無從得知傷口有多深，以及是否深及心臟。威廉斯只能用古老的方法診斷，量脈搏、聽呼吸，將自己的耳朵或木製聽診器（假使他負擔得起）靠在柯尼斯胸前，聆聽他的心音，也就是心臟跳動的聲音。

        起初，除了胸前有道傷口外，柯尼斯似乎沒事。他的脈搏正常，心臟也在跳動。他們為他清洗乾淨，縫合傷口，留院休息一夜。柯尼斯的病房有扇可以眺望街景的窗，然而他並沒有觀察周遭環境，因為他太虛弱而且累壞了。陣陣熱風拂過窗簾吹向他。幾個小時之後，原本看似穩定下來的柯尼斯，狀況開始惡化。威廉斯醫生緊急回到病房，衝到柯尼斯身邊，耳朵貼在他胸前。柯尼斯的心跳聽起來很弱，幾乎快要聽不見。他的心臟雖然在跳動，卻極其微弱。七月十日，威廉斯得出結論，刀子一定刺得比原本以為的還深，一路刺進了心臟。

　　心臟的刀傷會造成嚴重危害，至於是哪方面的危害，則取決於進刀的位置和方式。心臟由兩組幫浦構成，左心房和左心室一組，右心房和右心室一組。心房一律位於上半部（心房的英文atrium源自拉丁文，意指「大堂、聚集之地」）。左心房收縮時，會輕輕將血液擠入左心室，此時血液不需要用力擠壓，因為是從高壓處往低壓處流動，只要輕輕一推即可。左心室則需要用大得多的力道收縮，將血液送往動脈，再從小動脈，送到全身六億條粗細只有單細胞寬的微血管裡。左心室收縮的力道，足以將水噴向一米五高的空中，這樣的力道能夠應付人體所需，推著血液走完體內超過九萬六千公里長的血管。

　　到底柯尼斯的狀況如何，其實很難說。如果事件發生在今天，我們能夠取得的線索比威廉斯多。我們可以照Ｘ光、超音波、斷層掃描或核磁共振；能用心導管穿至病人的心臟，釋放顯影劑，在Ｘ光下查看受傷的位置；能用儀器記錄心跳的節奏。這些雖然還說不上是最完美的診療方法，但已經很實用了。然而威廉斯手邊幾乎沒有可用的工具，有的只是看到柯尼斯衰弱的心跳，和顯而易見的病況惡化。

　　病人心跳減弱可能是心臟本身的問題，但也可能是失血過多造成。今日我們已經知道在失血時，身體可能會做出部分反應。人體內的動脈由肌肉構成，包含一層平滑肌。平滑肌不受意識控制，但會受到身體無意識的自律神經控制。動脈的肌肉不負責推動血液，那是心臟獨有的任務，但動脈能以放寬或縮窄血管徑，來放慢或加速血液的流通。而我們的小動脈可以讓血流停，因為它是最窄的動脈，連結微血管。微血管連接小靜脈，小靜脈連接靜脈，將耗盡氧氣的血液帶回到心臟。小動脈窄到只要收縮就足以關閉通道，藉此影響體內的血流。當你手指冰冷時，應該要怪罪小動脈，但也該謝謝它們，因為它們正依照身體的狀況，幫你把血液送到最需要的部位。

　　假使柯尼斯正在失血，小動脈可能會開始關閉幾乎通往全身微血管的血流（大腦、心臟、肺臟除外，除非在最糟的情況下，否則此三大器官的供血永不停止）。出現這種情形時，脈搏會減弱，四肢會開始冰冷，身體會努力保護那些不可或缺的器官。

　　隨著病人情況惡化，威廉斯必須做出決定。他知道柯尼斯的心臟受損了，但無法確知狀況和原因。無論原因為何，當時看來最可能出現的情況是：柯尼斯這位眾人的好友、慈母的兒子，就快要死了。

　　在一八九三年那個年代裡，心臟刀傷很普遍。直到今日也還是普遍的創傷，只不過鮮少致命。現在如果你心臟被刺了一刀，馬上衝到醫院動手術，你有八成的存活率。現今有許多治療心臟外傷的手術方式，也可能完全不需要動手術，視情況而定。現在被刺傷的被害人存活率頗高，這要歸功於科技和外科醫生累積的技術。但在一八九三年，心臟刀傷最可能的結局就是死亡。一旦心臟開始出血，不論是刀傷或其他攻擊造成，病人想活命只能聽天由命，可說全憑心臟的造化。有時身體會在失血過多前，將血液限制在重要部位並癒合傷口。但通常沒有辦法，大多是出現感染，或心律不穩。醫生試圖尋找能治癒此類傷口的藥物，卻徒勞無功。當時世人不曾聽聞哪位醫生成功完成心臟手術，無論是刀傷或任何情況。就威廉斯所知，甚至沒有人嘗試過。心臟手術是心臟醫療的聖母峰，一座還未有人攀登的巍峨山巔。然而，若要形容威廉斯，他就是那種勇於嘗試的人，會為救一條命爬一座山的人。他年輕時試過修鞋、做過理髮店的工作，甚至學過音樂和法律。他嘗試當個外科醫生，還開了家醫院。七月十日這天──柯尼斯遭刺傷的隔天──他將嘗試更新的事物。