從生物骨骼的起源與演變看肢體損傷與重建的發(fā)展史(一)

1、從生物骨骼的起源與演變看肢體損傷與重建的發(fā)展史(一)    【摘要】 目的針對骨科學(xué)過細(xì)的分科、過分依賴高、新醫(yī)療技術(shù)以及替代重建為主導(dǎo)的發(fā)展方向，探索肢體損傷與重建的發(fā)展史，反思現(xiàn)代骨科醫(yī)療模式與生命本質(zhì)、自然規(guī)律之間的關(guān)系。方法回顧生物進(jìn)化與人類演化的歷史，排列出己被科學(xué)證明的生命起源、細(xì)胞與骨結(jié)構(gòu)的誕生、生物界骨與關(guān)節(jié)形成、發(fā)展、演化的歷史年代，以及最終進(jìn)化出脊椎動物和高級人類的形態(tài)結(jié)構(gòu)。通過骨與關(guān)節(jié)進(jìn)化的規(guī)律，總結(jié)人類進(jìn)入社會后，肢體傷殘與重建的發(fā)展脈搏。結(jié)果從生命的起源、骨與關(guān)節(jié)的發(fā)生、高等哺乳動物到人類的演化過程，有一條科學(xué)有序的演化序列，并

2、不是大自然的隨意或意外創(chuàng)造。人類肢體傷殘的發(fā)生原因、醫(yī)療理念、選擇的技術(shù)方法，與社會文明的發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、生活方式的改變有直接關(guān)系?，F(xiàn)代社會的科技水平、人類生活方式與思維理念發(fā)生巨大改變，肢體損傷與骨科疾病的發(fā)生原因與疾病種類也隨之變化，但人體生命的自然屬性沒有改變。結(jié)論各種治療骨科創(chuàng)傷與疾病的技術(shù)與方法只能順應(yīng)生命的自然過程，而不能過度干預(yù)。人類的文化理念、物質(zhì)與精神需求可以飛揚(yáng)，非生命物質(zhì)的科學(xué)研究可以擊破自然的某些規(guī)律，但生命科學(xué)的研究，醫(yī)療理念不能違背人體生命的自然過程與人性本質(zhì)。觀察、撫慰、看護(hù)與現(xiàn)代科技結(jié)合的適宜技術(shù)，仍是骨科醫(yī)療的基本原則，自然永遠(yuǎn)是醫(yī)學(xué)的老師和本源。 【關(guān)

3、鍵詞】 生物進(jìn)化; 骨骼起源; 演變; 肢體損傷; 自然重建Abstract：ObjectiveTo explore developmental history of extremity in jury and reconstruction,and to reflect the relationship of modern orthopaedic medical treatment modes to the life nature and natural law.MethodThe author reviewed the history of organic evolution and hum

4、an evolution,and rank the historical era of life origin,birth of cell and bone architecture,formation and development of bone and joint in living nature and final shape construction of vertebrate and human,and summarized the development of extremity injury and reconstruction after foundation of soci

5、ety via evolutive law.ResultA scientific and order evolutived series that was not created at nature's please can be seen from origin of life,generation of bone and joint,evolution from highmammal to human being.The reason of extremity injury,idea and methods of medical treatment are correlated w

6、ith the development of society civilization,the progress of scientific technique,and change of life style.With the great change of science and technique,life style and idea of human,reasons of extremity injury and orthopaedic diseases have also changed,but the life nature of human being is not chang

7、ed with them.ConclusionVarious kinds of techniques and methods that are used to treat trauma and bone disease only accustomize the natural process,rather than excessive intervention.The culture idea of human being,requirement of material and spirit should be developed,and the scientific research of

8、nonprotoplasm may break some rules,but the study of life science and medical idea should not disobey natural law and human nature.Suitable techniqus of integrated observation,consolation,nursing and modern techniques are still basic principles of orthopaedic treatment.Nature is forever teacher and o

9、rigin of medical science.Key words：organic evolution; origin of skeleton; evolution; extremity injury; natural reconstruction近20年來隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，骨科已經(jīng)分出10幾個臨床專業(yè)，甚至又分出二級或三級亞學(xué)科，如脊柱外科中分出頸椎外科，腰椎外科。足踝外科中分出創(chuàng)傷、矯形、骨病等1。一項新技術(shù)可以成為一個專業(yè)，如人工關(guān)節(jié)外科、關(guān)節(jié)鏡外科等。在重視?？漆t(yī)療發(fā)展與商業(yè)醫(yī)療的推動下，用人工的產(chǎn)品替代肢體的結(jié)構(gòu)或功能，成為臨床骨科學(xué)主要的發(fā)展主流。在“科學(xué)真理”與”微創(chuàng)外科

10、”的旗幟下，國際有名的醫(yī)藥大企業(yè)不斷開發(fā)很多種高科技的產(chǎn)品用于骨科臨床，高科技提升骨科診療水平的同時，出現(xiàn)了簡單問題復(fù)雜化，醫(yī)療問題“學(xué)術(shù)化”，人的身體被做為市場化的傾向。例如圍繞“脊柱畸形矯正”、“人工關(guān)節(jié)置換”的研究論文和著作可謂汗牛充棟，由于不能從生物進(jìn)化這個大統(tǒng)一場理論揭示或發(fā)現(xiàn)一些醫(yī)學(xué)上的問題，微觀的研究越多越深，出現(xiàn)的謎團(tuán)和難題也就越多。人體是大自然最奇妙的偉大作品，有著無數(shù)讓人驚奇的奧秘，人體每個細(xì)胞都有令人驚奇的精巧設(shè)計，每個器官或關(guān)節(jié)都有令人著迷的完美功能。作者受老子“道德經(jīng)”闡述的自然哲學(xué)觀的啟示，試圖從生物骨骼的起源與演變，探索肢體損傷與重建的發(fā)展史。萬物并作，吾以觀其復(fù)

11、。夫物蕓蕓，各復(fù)歸其根。歸根曰靜，靜曰復(fù)命。復(fù)命曰常，知常曰明老子道德經(jīng)2。解釋： 自然界萬物一齊生長發(fā)展起來，我們能夠觀察它們的往復(fù)變化過程，形形色色的萬物各有其歸宿，最后都復(fù)歸到各自的根源，也就是復(fù)歸到“靜”，復(fù)歸到生命，復(fù)歸到大自然，只有真正認(rèn)識自然規(guī)律和生命本質(zhì)，才是人類聰明與智慧的表現(xiàn)。空間探索終于證明這樣一個事實，在太陽系、甚至銀河系內(nèi)，惟有地球發(fā)現(xiàn)具有生物圈(其它的星系是否也存在生物圈， 目前未證實)3。生物化學(xué)的研究已闡明所有生物包括人類，都是由碳、氫、氧、氮，鈣、硫、鈉、鉀等普通的非生命元素組成，一切生物都是從原先同一藍(lán)圖發(fā)展起來的產(chǎn)物，都是在基因的掌控之下進(jìn)行新陳代謝、生生

12、滅滅，縱然是天之驕子、地球之花的人類也不能跳出自然支配的這一定律。有研究認(rèn)為，生命的起源與“電磁力”、 “強(qiáng)核力”、 “弱核力”、 “超導(dǎo)電磁”相關(guān)，4種力量結(jié)合在一起在一定條件下產(chǎn)生了生命4。自開天辟地以來，地球上曾經(jīng)誕生與存在過成百上千億物種，其中絕大多數(shù)已經(jīng)不復(fù)存在。人與黑猩猩的基因排序98.8%是相同的，且大多數(shù)基因經(jīng)歷著自然選擇的過程5，而人類任何個體之間的基因僅有0.1%的差異6。有研究表明，非洲猿與人類在5百萬年以前擁有同樣的祖先，所有的人種皆起源于非洲7生命的起源、人類的誕生與演化以一種我們尚難以理解的自然過程在繼續(xù)發(fā)展著。大自然是生命機(jī)體創(chuàng)造、發(fā)展、分化、摧毀、重建的魔術(shù)師，

13、而我們僅僅是地球演化史上新近出現(xiàn)的過客，“自然大學(xué)”的小學(xué)生。任何科學(xué)研究、發(fā)現(xiàn)發(fā)明、技術(shù)創(chuàng)新、臨床醫(yī)療等過程，都根源于自然的智慧與能量的供給，人類所知道的知識(包括對人體自我的認(rèn)識)只是宇宙大學(xué)知識庫的很小一部分，有些知識，如宇宙、生命的起源與演化、基本粒子的存在與運(yùn)動方式、人類大腦的誕生及精神現(xiàn)象等，由于不能復(fù)制可能永遠(yuǎn)不能真實了解。人體運(yùn)動系統(tǒng)對創(chuàng)傷、疾病、肢體殘缺的巨大修復(fù)機(jī)制與代償能力，現(xiàn)代科學(xué)尚沒有充分了解，骨科醫(yī)生可以在活體上進(jìn)行各種操作、治療，用顯微外科等技術(shù)進(jìn)行組織移植，但不能創(chuàng)造人體的任何生命組織。因此，臨床決策應(yīng)從大宇宙觀的角度，依據(jù)自然的規(guī)律調(diào)動組織細(xì)胞再生的潛能，修復(fù)

14、或部分修復(fù)殘缺的組織，改善運(yùn)動功能。用人工產(chǎn)品替代或重建肢體的形態(tài)與功能，也必須從生命起源與運(yùn)行的本質(zhì)、個體生活的模式思考、論證替代重建的利弊。1 生命體與骨骼起源的化石考古記錄(1)生命(原核生物細(xì)菌)，起源于38億年前。(2)形成光合作用的“葉綠素”約起源于35億年前。(3) 具有完整細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的“真核細(xì)胞”起源于20億年前。(4)由碳酸鹽組成具有骨骼結(jié)構(gòu)的生物：震旦蟲管一小殼化石，約起源于5.3億年前的海洋(圖1)8，以磷酸鈣為結(jié)構(gòu)的動物內(nèi)骨骼約出現(xiàn)在4億年前(圖2)。(5)滑膜關(guān)節(jié)約起源于2億年前92 生物界骨與關(guān)節(jié)發(fā)生與演變過程(表1)海洋軟體動物外骨骼動物內(nèi)外骨骼兼有的動物(圖

15、2)。骨骼肌出現(xiàn)脊椎動物(后進(jìn)化出滑膜關(guān)節(jié)和四肢)4億年前海洋脊椎動物登上大陸陸地爬行動物高等哺乳動物(如狗、馬、獅子等)靈長目(各種猴類)人猿超科動物(長臂猿、猩猩、大猩猩和人類)10啟示：從低級生物到高級生物的演變，首先體現(xiàn)在骨骼的發(fā)生與發(fā)展，而后出現(xiàn)關(guān)節(jié)。在海洋動物沒有爬上大陸的1億年之前骨骼就出現(xiàn)了，其中脊椎的出現(xiàn)是動物由低級邁上高級的重要分水嶺，使得動物由消極地獲食轉(zhuǎn)向了積極地捕食11。 在脊椎的基礎(chǔ)上才能分化出四肢。而腰椎、頸椎的分化是高等哺乳動物形態(tài)與功能結(jié)構(gòu)的根本標(biāo)志(圖3)，由此進(jìn)化出發(fā)達(dá)快捷的中樞神經(jīng)通道，從此，陸地脊椎動物的靈活性、生存空間出現(xiàn)突破性變化，靈活復(fù)雜的骨與關(guān)

16、節(jié)運(yùn)動方式與生活行為，促進(jìn)了大腦的快速發(fā)展，進(jìn)化出具有靈性的布滿地球空間的各類哺乳動物和鳥類，最終演化出具有初步智力與情感行為的人猿超科動物(圖4)。圖1 植物與動物第一次骨骼化 寒武紀(jì)初始的動物外骨骼的出現(xiàn)與藍(lán)菌的鈣化。圖1a 寒武紀(jì)早期鈣化的絲狀藍(lán)菌;圖1b1d 長江西陵峽震旦系燈影組頂部(靠近寒武系底界)的小殼化石：圓口螺(b) 三槽阿拉巴管( c)和震旦蟲管(d)圖2 動物的骨骼 圖2a 頭足類(直角石)的外骨骼：主要功能是防護(hù) 圖2b 甲殼動物的幾丁質(zhì)外骨骼：具有防護(hù)與支撐雙重功能 圖2c 脊椎動物的內(nèi)骨骼：主要功能是支撐，防護(hù)功能由皮膚承擔(dān)簡單復(fù)習(xí)生物進(jìn)化史可了解，最早的外骨骼起源

17、于海洋生物，四肢滑膜關(guān)節(jié)的出現(xiàn)代表了動物運(yùn)動空間與靈活性的飛躍，也大大提高了雌雄動物交配的性能力與身體接觸。骨與關(guān)節(jié)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)與生活行為奠基了一支人科動物-古猿邁上直立行走、解放雙手的征途。從運(yùn)動發(fā)生學(xué)分析，類猿人在完全直立行走之前，應(yīng)該有漫長的半直立-匍匐行走的階段(圖5)。圖3 脊椎動物骨骼的進(jìn)化圖 a.魚 b.蠑螈類 c.爬行動物 d.地球上已消失的亞塞獸e.哺乳動物從上圖所示，脊椎動物越高級，骨與關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)越適應(yīng)于靈活性運(yùn)動。 始祖步態(tài)(圖5)：人類由四足行走動物演化成完全直立行走之前，不可能具有直立行走的骨與關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，應(yīng)該有漫長的半直立匍匐行走的演變過度階段。剛學(xué)會站立行走的幼童與黑

18、猩猩的姿態(tài)相似(圖6)，經(jīng)過20多年的發(fā)育與社會活動，作為個體人的步態(tài)特點才基本定型。人種、性別、個體身材相貌等差別，主要取決于個體骨與關(guān)節(jié)形態(tài)的差異。中間為成年人，左：幼童，右：成年黑猩猩。站立時幼童與黑猩猩的骨與關(guān)節(jié)形態(tài)很相似，兩者的形態(tài)差別主要在頭顱和上肢。表明從嬰兒到成年肢體骨與關(guān)節(jié)的發(fā)育和步態(tài)的確立，多少重演了從脊椎動物到人類的進(jìn)化歷程。隨著社會發(fā)展、生活模式的改變，肢體的損傷、骨與關(guān)節(jié)疾病的發(fā)生原因與種類也發(fā)生很大改變，甚至骨與關(guān)節(jié)發(fā)育周期、肢體功能與行為的變化也不同程度的脫離了自然選擇(如青少年發(fā)育成熟期提前)，由此說明，不但觀念意識，而且身體的發(fā)育、形態(tài)與代謝類型，已明顯受文化選擇的影響(表2)。表2 人類肢體與行為演變的動力改變表3 人類肢體損傷、骨科疾病特點與醫(yī)療模式的演化史年代傷殘病因、肢體傷殘程度醫(yī)療理念醫(yī)療、技術(shù)方法 史前期跌打損傷復(fù)合傷少，遺傳性肢體畸形少神靈、圖騰崇拜祈禱、原始技術(shù)、甚至是野蠻的處理自然哲學(xué)期因戰(zhàn)爭、自然災(zāi)害致重度傷殘者增多樸素的自然哲學(xué)、醫(yī)學(xué)觀巫醫(yī)、巫術(shù)+實踐經(jīng)驗、醫(yī)哲思想與實用醫(yī)學(xué)技術(shù)出現(xiàn)(如牽引固定、中醫(yī)的小夾板等)中醫(yī)的小夾板工業(yè)期重度肢體傷殘與先天性