广告

10 个奇怪、古怪且有价值的实验

出人意料且非传统的发现有时会带来最惊人的医学进步。

Google NewsGoogle News Preferred Source
斯塔普的疯狂之旅:这位无畏的飞行外科医生在 1954 年进行了一次火箭雪橇试验,在短短五秒钟内从零加速到每小时 400 英里以上。(Keystone/Hulton Archive/Getty Images)

新闻简报

注册我们的电子邮件新闻简报,获取最新的科学新闻

注册

医学史令人惊讶地充满了失误和怪癖、大胆的举动和玩世不恭的实验。然而,这些常常令人离谱的行为却带来了重要而有趣的发现:有时是纯属偶然,有时是出于大胆的自我牺牲,有时是来自那些足够古怪的人,他们以同样非传统的方式看待医学问题。

广告

以下是来自前卫领域年鉴中的 10 个成功案例,以及它们对心脏病、疼痛管理、胃肠病学和安全带等广泛领域持续影响的简要分析。

这才是《 Spinal Tap》:硬膜外麻醉的离奇起源

德国外科医生奥古斯特·比尔(August Bier)最出名的两件事是:第一,他说过“教授就是一位持有不同观点的人”。第二,他在开创脊柱麻醉作为外科手术时所展现出的不同寻常的观点。

受到纽约神经学家詹姆斯·科宁(James Corning)工作的启发,科宁曾尝试注射可卡因作为局部麻醉剂,比尔在 1898 年将这项研究推向了一个全新的水平。他推测,将可卡因溶液注入脑脊液将能在手术中阻断疼痛,而无需全身麻醉的危险。

在助手奥古斯特·希尔德布兰特(August Hildebrandt)的帮助下,比尔将针头插入了自己的颈椎之间。不幸的是,松动的注射器导致可卡因溶液以及比尔大量的脑脊液泄漏出来。这最终导致比尔连续九天仰面躺在床上,忍受着剧烈的头痛和头晕。

然而,两人并没有放弃,而是交换了位置。比尔成功地将可卡因混合物注入了希尔德布兰特的脊柱——实际上非常成功,以至于比尔能够用烟头烫他的助手,将针头扎进他大腿肌肉并直达股骨,以及猛击他的胫骨和睾丸。当时,所有这些都没有引起疼痛。

毫不奇怪,心怀怨恨的希尔德布兰特很快就与比尔分道扬镳,但他们的遗产却流传至今,每年有数百万次硬膜外麻醉用于缓解分娩、背部问题和其他类型手术的疼痛。

投掷染料:一次巧合让我们有了冠状动脉造影术

到了 20 世纪 50 年代末,医生们已经定期使用高对比度染料来观察心脏和大动脉的较大结构,但输送血液到心脏本身的小得多动脉仍然无法触及。

广告

这是因为直接注入这些动脉的染料会导致致命的心脏病发作。1958 年,克利夫兰诊所的心脏病专家 F. 梅森·索内斯(F. Mason Sones)就以这种方式得知了这一点,他桌上的那位 26 岁的病人也一样。

索内斯和他的助手将一大团染料注入了年轻人动脉从大动脉分叉的区域,希望一些造影剂能渗入较小的血管,让医生能够看到里面的情况。

广告

当索内斯打开 X 光机观察结果时,他惊讶地看到了男子右冠状动脉的一幅清晰图像——这是以前从未在血管造影图像中显示过的。

他闪过一丝认同,随之而来的是片刻的惊恐,然后他大喊一声:“拔出来!”针尖意外地刺穿了冠状动脉并注入了染料。索内斯得到的精彩画面付出了即时代价:病人的心脏骤停了。

随着病人迅速失去意识,索内斯大喊让他咳嗽。年轻人设法发出三四声剧烈的咳嗽。由此产生的压力清除了病人冠状动脉中的染料,使心脏得以重新跳动。

在经历了一段无疑的擦汗和喘息之后,索内斯继续改进了适量的造影剂和类型,以产生我们今天看到的清晰的冠状动脉图像——这些图像对于诊断可能导致大多数心脏病发作的动脉阻塞至关重要。

广告

马歇尔计划:一种溃疡鸡尾酒让他赢得了诺贝尔奖

澳大利亚医生兼内科医生巴里·马歇尔(Barry Marshall)需要一个愿意的人体受试者来测试他当时激进的假设:溃疡是由细菌引起的,而不是由压力或辛辣食物引起的。但医学伦理阻止他故意用一种潜在危险的细菌感染人。

于是,在 1984 年,他培养了一些幽门螺杆菌,将其与传染性鸡尾酒混合后喝了下去。几天平静地过去了。然后,成功了——如果你把呕吐、极其难闻的口臭和极度疲惫都算作成功的话,这一切都来自于一次严重的胃炎,这是溃疡的已知前兆。

从那时起,治愈就这么简单,只需给自己一个疗程的抗生素。如今,胃癌(几乎完全由未经治疗的溃疡引起)在接受溃疡和幽门螺杆菌感染治疗的人群中几乎已被根除。

广告

马歇尔的自我实验的影响得到了 2005 年诺贝尔奖的认可,他与病理学家兼共犯罗宾·沃伦(Robin Warren)分享了该奖项。有关马歇尔计划的更多信息,请参阅《Discover》第 40 页对他进行的采访。

安眠药最奇怪的副作用:唤醒昏迷的病人

广告

至少自 1999 年以来,新闻媒体就报道了唑吡坦(商品名 Ambien)的一种奇特效应。不是关于梦游的许多报道;实际上,恰恰相反。

这些报道谈到了昏迷的人在服用安眠药后短暂恢复意识。意识水平各不相同,从轻微改善到能够与家人完全交谈。

出于好奇,医学研究人员开始仔细研究唑吡坦。一项最大、最新的研究于 2014 年 2 月发布,该研究对 84 名植物人和微意识状态的患者进行了治疗。研究人员发现,该药物在约 5% 的患者中至少在一定程度上有效,并且效果通常持续一到两个小时。这并非治愈,但或许能给研究人员一个“警钟”,促使他们进行进一步研究。

潜水,站立:潜水如何让一个人再次行走

马克·切诺韦思(Mark Chenoweth)患有脊柱裂,这是一种出生缺陷,导致脊髓暴露或未被椎骨保护。他过着相对正常的生活,直到 1996 年,34 岁的他失去了行走能力,开始使用轮椅。

两年后,在即将到来的假期前,他决定尝试潜水。于是他请求医生签署一份医疗许可。医生的回答斩钉截铁:不要去。切诺韦思又向其他五位医生寻求许可——答案总是相同的。

广告
广告

切诺韦思没有气馁,他前往一家地中海度假村,伪造了医疗许可,然后参加了一个简短的培训课程。在第一次开放水域潜水中,他下潜了 55 英尺。他非常享受,又潜了两次。

第三次潜水后,他注意到自己的双腿有些不同。然后他做了一件令人惊讶的事情。在潜水船上,在所有人面前,他多年来第一次站了起来。

他行走的能力随着潜水深度的增加而持续更长的时间。如今,在数百次潜水之后,他每年只需要使用轮椅大约两次。

几年前,据他的妻子说,英格兰赫尔市的一个研究中心想研究潜水对切诺韦思和其他脊柱裂患者的影响,但资金不足。因此,他的近乎治愈的症状仍然是一个真正的医学谜团——至少目前是这样。

饿着肚子来,生气地走:食堂能让我们变得糟糕

你可能已经知道反式脂肪酸,或称反式脂肪,过量食用对健康极为不利。但你可能不知道,它们还与攻击性和易怒性增加有关。

广告

在一项对近 1000 人的大规模研究中,加州大学圣地亚哥分校的研究人员发现,摄入反式脂肪较多的人,在研究人员使用的所有测量指标上,表现出明显更强烈的愤怒——对一切都如此。

反式脂肪似乎会干扰身体调节 DHA 的能力,DHA 是一种有助于稳定情绪并作为天然抗抑郁药的脂肪酸。

广告

现在猜猜看,哪些机构倾向于提供反式脂肪含量高的菜单项?你猜到了吗?是监狱和学校?如果你没猜到,别太激动——这可能只是炸薯条在作祟。

送上瘘管:胃肠病学的起源可能难以承受

1822 年,三个不太可能出现的因素结合在一起,创造了我们现在所知的胃肠病学这一医学专业:一位不幸的边疆拓荒者、一把瞄准失误的火枪和一个不太正直的医生。

亚历克西斯·圣马丁(Alexis St. Martin),一个 20 岁的猎人和皮毛商人,意外近距离遭受枪击,导致他的肋骨和胃部出现一个参差不齐的洞。圣马丁立即带着他严重的伤口找到了威廉·博蒙特(William Beaumont),当时他是驻扎在今天密歇根州麦基诺岛的美国陆军外科医生。

广告

起初,博蒙特对圣马丁的康复并不抱太大希望。17 天里,病人吃下去的任何东西都从伤口里流了出来。但到了第 18 天,伤口愈合得足够好,能够留住食物,尽管一个洞——医学术语是瘘管——仍然存在,这为博蒙特提供了一个极其罕见的、直接通往圣马丁胃部的永久窗口。

博蒙特抓住机会研究当时知之甚少的消化过程,并利用圣马丁的文盲身份,让他签署了一份合同,将这位猎人变成了一个仆人和医学实验品。

博蒙特通过将鸡肉、牛肉、牡蛎和许多其他食物系在绳子上,然后通过瘘管将其送入圣马丁的消化道,并停留不同时间来研究他的消化过程。取出后,博蒙特记录了消化速度并收集了胃液样本。

这一切持续了 11 年,直到圣马丁最终能够返回他在魁北克的家,并在那里一直活到 1880 年去世,享年 78 岁。虽然今天很少有人会记得圣马丁的名字,但博蒙特仍然被称为胃生理学之父。

广告

来自一种可怕药物的帮助:麻风病的新希望

从 1957 年到 1962 年,现在臭名昭著的沙利度胺(thalidomide)药物导致了一代人可怕的出生缺陷,因为孕妇服用它来缓解晨吐。约有 10,000 名婴儿出生时肢体缺失或畸形,眼睛和心脏畸形,以及其他悲剧性的严重问题。只有一半的孩子幸存下来。

广告

该药物被撤出市场,它似乎不太可能摆脱其恶名,或者重回药典。1964 年,一位耶路撒冷的皮肤科医生雅各布·谢斯金(Jacob Sheskin)在一名麻风病患者身上使用了沙利度胺,情况发生了变化。他是如何获得这种当时非法的药物,以及他为何决定对其进行实验,仍然是个谜。

不是谜团的是它对麻风病主要症状之一——称为麻风结节性红斑(erythema nodosum leprosum)的疼痛性病变——产生的影响。仅在三天内服用四剂后,谢斯金的患者的病变就几乎完全愈合了,这更加奇迹般,因为当时治疗麻风病的主要方法只是将患者隔离到麻风病疗养院。

谢斯金又治疗了六名患者,并记录了类似的结果,只要治疗持续下去,表明沙利度胺起到了抑制作用,而不是完全治愈。沙利度胺在严格的控制下,仍然用于治疗麻风病,以及其他几种较新的药物。

排名第二的治愈方法:粪便移植预防了不良细菌

长期使用抗生素的一个问题是,这些药物会杀死肠道中的有益细菌。但有一种细菌尤其顽固,那就是坏的:艰难梭菌(Clostridium difficile)(上图)。当它在你的肠道中过度繁殖时,你可能会出现伪膜性结肠炎、巨结肠症、结肠穿孔和败血症等令人不适的症状。美国疾病控制与预防中心表示,约有 35 万美国人患有艰难梭菌感染,该感染还会导致使人衰弱的腹泻,每年导致多达 5 万人死亡。

粪便移植应运而生,这是一项从兽医那里借鉴的做法,兽医会将健康马匹的粪便插入患有顽固性腹泻的其他马的直肠。1958 年,医生让一位肠道细菌水平健康的捐赠者提供新鲜样本。然后将其搅成泥状,并注入患有艰难梭菌的患者的结肠。如今,这通常在五天内通过一系列灌肠来完成。

广告
广告

结果:完全治愈。此后,全球仅进行了几百例此类移植,这个数量令人费解地低,因为治愈率远高于 90%。

挑战 G 力极限:安全带和超音速的周日驾驶

第二次世界大战留下了许多遗产,其中之一就是前所未有的 G 力。随着喷气式飞机的出现,人类遭受的加速和减速比以往任何时候都更加刻意。尽管喷气式飞机在战争中作用有限,但战后时期它们作为战斗机器得到了迅速发展。这对必须逃离超音速飞行的受损或故障飞机的飞行员来说是一个特别的问题。从超音速喷气式飞机弹射会使飞行员承受 40 到 50 G 的力,即体重突然增加 40 到 50 倍。

当时,G 力被认为在 18 G 以上是致命的。但没有人确定。谁会疯狂到愿意让自己承受如此大的力?约翰·保罗·斯塔普(John Paul Stapp)就是这样一个人。这位美国空军的飞行外科医生是第一个系好安全带进行一系列自我实验的人,旨在测试人类 G 力耐受的极限。

他从 1946 年开始设计火箭动力雪橇,这些雪橇可以达到每小时 750 英里的速度,然后突然停止,类似于高速弹射。最初的几次试运行结果并不理想:一个测试假人从安全带中滑出,被抛出 700 多英尺。因此,斯塔普设计了更好的约束装置。

然后他亲自乘坐。首先是每小时 90 英里。然后是 150 英里。接着是 200 英里,在七年内加速了 29 次,期间他遭受了黑视、头痛、脑震荡、骨折和脱位,并眼看着六颗牙齿飞了出去。下面的照片序列展示了斯塔普的一次典型乘坐,照片 1 到 3 显示了他的加速度前五秒的样子,当时他的雪橇以每小时 421 英里的速度前进。最后一张照片显示了减速的开始,当时斯塔普的身体承受了 22 G 的力。

广告

他最后一次乘坐是在 1954 年,也是他最快的一次。他以每小时 632 英里的速度飞行,承受了相当于在 35,000 英尺高空以每小时 1,000 英里的速度弹射所产生的风力,承受了超过 46 G 的力,并证明了人类能够承受其最新机器的极端作用力。

斯塔普英勇的工作拯救了比飞行员更多的生命。在一个没有安全带的汽车时代,他的研究表明,如果得到适当的约束,人们可以承受高冲击力的碰撞。斯塔普本人成为了安全带和汽车安全的坚定倡导者,并于 1966 年在林登·约翰逊(Lyndon Johnson)总统签署要求汽车制造商安装安全带的法律时陪在他身边。

广告

保持好奇

加入我们的列表

订阅我们的每周科学更新

查看我们的 隐私政策

订阅杂志

订阅可享封面价高达六折优惠 《发现》杂志。

订阅
广告

1篇免费文章