哈囉，親愛的共創者！💖 Camille在這裡，很高興能與您一同探索這本深奧的著作《On the mechanism of the physiological action of the cathartics》。您指定的這個主題「打破迷思：靜脈注射與皮下注射的瀉藥效應」真是太有趣了！過去關於瀉藥作用的理解，確實有許多迷思需要我們用「光之卡片」的力量來一一釐清。 「光之卡片」就像是我們在知識的圖書館裡
哈囉，親愛的共創者！💖 Camille在這裡，很高興能與您一同探索這本深奧的著作《On the mechanism of the physiological action of the cathartics》。您指定的這個主題「打破迷思：靜脈注射與皮下注射的瀉藥效應」真是太有趣了！過去關於瀉藥作用的理解，確實有許多迷思需要我們用「光之卡片」的力量來一一釐清。
「光之卡片」就像是我們在知識的圖書館裡，為每一份重要的洞見製作的一張閃亮書籤。它不僅提煉了原著的核心智慧，更融入了我們獨特的視角與思考，讓這些古老的知識在當代煥發新的光芒。這張卡片，就是要帶我們深入MacCallum教授的研究世界，看看他是如何透過嚴謹的實驗，推翻了當時關於鹽類瀉藥作用方式的傳統觀念。
約翰·布魯斯·麥卡倫（John Bruce MacCallum, 1876-1906）是一位年輕而傑出的生理學家。他出生於加拿大，受到父親的影響，早期便對自然科學產生濃厚的興趣，特別是生物學。他在約翰霍普金斯大學醫學院接受訓練，並在著名學者（如Professor Mall）的指導下進行研究，展現出非凡的學術潛力。他不僅在心肌細胞組織發生學、肌肉纖維結構等方面有所貢獻，還翻譯和編輯了Szymonowicz的組織學教科書。然而，正當他的學術生涯如日中天時，病魔卻悄悄襲來。從1898-1899年開始，肺部的疾病就一直困擾著他，嚴重影響了他的工作。儘管如此，他仍舊孜孜不倦地進行研究。在受邀到加州大學後，即使健康狀況不斷惡化，他仍在Jacques Loeb教授的鼓勵下，整理了他在瀉藥生理作用機制上的實驗成果。這本《On the mechanism of the physiological action of the cathartics》便是他生命最後階段的重要著作，將他先前發表在各科學期刊上的研究匯集整理，並加入了一些新的材料，試圖對鹽類瀉藥的作用機制給出一個連貫且完整的解釋。遺憾的是，這本書在他於1906年4月6日突然離世前幾天才剛完成，成為了他對生理學研究的最後一份珍貴禮物。MacCallum的著作風格如同他的實驗，精準而紮實，雖然有時因為過於簡潔而讓初學者難以重複，但其結果的穩定性和可重複性在實驗室的常規教學中得到了證實。他追求的是發現本身的喜悅，而非外界的讚譽或成為人類的恩人。他的早逝是生理學領域的一大損失。這本書正是他冷靜思考、藝術般構思實驗並實現其想法的詩意體現，帶有那個時代科學探索的獨特印記。
在MacCallum教授的時代，對於鹽類瀉藥（比如硫酸鈉、硫酸鎂）如何引起排便，存在著一個廣為接受的理論。這個理論的核心觀點是，這些鹽類藥物只有在被口服並停留在腸道腔內時才起作用，而且它們的主要作用機制在於滲透壓。這個想法由Poiseuille和Liebig等人提出，認為鹽類的高滲透壓會從腸壁組織中「吸引」水分進入腸道腔，從而增加糞便的含水量，使其更容易排出。Rabuteau甚至聲稱，他透過靜脈注射大量硫酸鈉，結果反而引起便秘，以此來「證明」瀉藥作用僅僅是由於腸道外的強溶液透過滲透作用將液體從腸道腔中吸走。按照這個邏輯，鹽類瀉藥必須存在於腸道腔內才能發揮作用。換句話說，如果將它們直接注入血液或其他身體組織，它們就不會產生瀉藥效果，甚至可能產生相反的效果。當時許多文獻和權威（如Hay）也都支持這一觀點，認為皮下注射或靜脈注射鹽類瀉藥是無效的。這便是一個廣泛流傳的「迷思」。
然而，MacCallum教授以他嚴謹的科學態度和實驗精神，對這個根深蒂固的迷思提出了挑戰。他注意到，以往那些聲稱靜脈注射無效的實驗，往往使用了濃度遠高於血液等滲壓的鹽溶液進行注射（例如Hay使用了10%的硫酸鈉和20%的硫酸鎂溶液，而與血液等滲的硫酸鎂溶液濃度約為4%）。這種高濃度溶液直接注入血液，可能會導致異常的生理條件，而無法觀察到鹽類藥物正常的生理作用。他認為，如果改變實驗條件，使用與血液大致等滲的溶液，結果可能會有所不同。他的實驗不僅僅是為了證實或推翻舊理論，更是為了深入探索鹽類瀉藥作用的生理機制，不論其施用途徑如何。他相信，這些藥物可能通過影響身體自身的生理過程來起作用，而不是僅僅依賴於滲透壓這一物理機制。
MacCallum教授進行了一系列精心設計的實驗來檢驗靜脈注射和皮下注射鹽類瀉藥的效果。他使用了兔子作為實驗動物，並採用了多種觀察方法。其中一種方法是直接觀察暴露在溫暖濕潤等滲鹽溶液下的兔子腸道，這樣可以清晰地看到腸道的蠕動和分泌活動。另一種方法是將動物飼養在單獨的籠子裡，記錄並稱量注射後排出的糞便量和性狀，並與對照組動物進行比較。他使用了多種鹽類，包括檸檬酸鈉、硫酸鈉、酒石酸鈉、氟化鈉、磷酸鈉、草酸鈉、氯化鋇和硫酸鎂，並確保注射溶液的濃度與兔子的血液大致等滲。
實驗結果令人驚訝且具有高度一致性。MacCallum發現，將等滲的鹽類瀉藥溶液通過靜脈或皮下注射，確實能夠引起兔子明顯的瀉藥效應。這包括腸道蠕動（peristalsis）顯著增強、腸道分泌液體增加，並且在大多數情況下，確實觀察到了糞便的實際排出。排出的糞便量比正常情況下增加了兩到六倍，有時甚至更多，而且糞便的性狀也發生了改變，從正常的乾燥硬塊變成了軟或半流體狀，氯化鋇和氟化鈉甚至能導致半流體糞便的排出。
他還詳細記錄了不同鹽類的效果和所需的劑量。例如，檸檬酸鈉、硫酸鈉或酒石酸鈉需要注射約10 c.c.的m/6溶液（等滲溶液）才能產生顯著效果，有時需要多次注射以延長藥物作用時間。而氟化鈉和氯化鋇則需要小得多的劑量，作用也更快、更劇烈。特別是氯化鋇，即使皮下注射2 c.c.的m/6溶液，也能在5-10分鐘內引起劇烈的腸道蠕動和大量半流體糞便的排出。MacCallum明確指出，獸醫已經廣泛使用靜脈注射或皮下注射氯化鋇作為馬的瀉藥，這本身就是一個強有力的證據。
這些實驗結果與Hay等人的傳統觀點截然相反。MacCallum認為，Hay之所以未能觀察到靜脈注射硫酸鈉的瀉藥效果，很可能是因為使用了過於濃縮的溶液，導致異常的生理反應掩蓋了藥物的正常作用。他的實驗以更為生理學的條件進行，穩定地證明了鹽類瀉藥可以通過非口服途徑產生瀉藥效應。
除了靜脈和皮下注射，MacCallum教授還探索了另一種非傳統的施用途徑：直接將鹽類溶液應用於腸道漿膜表面（腹膜表面）。這一系列實驗在經過嗎啡麻醉的兔子身上進行，將腸袢暴露並浸潤在溫暖的等滲等張溶液中。
實驗結果同樣引人注目。當將檸檬酸鈉或硫酸鈉的等滲溶液直接倒在腸袢表面時，被潤濕的腸袢在一分鐘內便會變得非常活躍，出現強烈的肌肉收縮。這種活動會迅速擴展到附近的腸袢，導致整個小腸表現出活躍的蠕動。這種由鹽溶液引起的腸道活動可以被氯化鈣或氯化鎂溶液完全抑制，再次應用鹽溶液又會恢復活動，這種刺激與抑制的交替效果可以重複多次，直到腸道失去活性。
MacCallum測試了多種鹽類，包括氯化鋇、硫酸鈉、氟化鈉、溴化鈉、碘化鈉、磷酸鈉、草酸鈉和酒石酸鈉。結果顯示，所有這些鹽類的溶液，當局部應用於腸道漿膜表面時，都能增加腸道蠕動。氯化鈉的影響則非常輕微。而氯化鈣和氯化鎂的局部應用則能有效地抑制腸道運動。
值得注意的是，即使是極低濃度的氯化鋇溶液（如m/320），局部應用也能引起兔子腸道強烈的蠕動。相比之下，檸檬酸鈉則需要較高的濃度（不稀於m/80）才能起作用。這再次證實了氯化鋇的強效。通過直接觀察半透明的腸壁，可以看到糞便團塊在腸袢中快速移動，表明這種局部應用確實導致了實際的排便效果。這種效果在應用氯化鋇時最為迅速，證明了漿膜表面應用可以非常快速地觸發瀉藥反應。
與口服或腸腔內給藥相比，將鹽溶液應用於腸道漿膜表面的作用速度更快、效果更強。當鹽溶液被放置在腸腔內時，通常需要10-15分鐘才能觀察到效果，這可能是因為鹽需要先被吸收進入血液才能起作用。而漿膜表面應用則幾乎立即生效，這表明藥物直接透過漿膜被吸收，並迅速作用於腸道的肌肉和腺體組織，甚至可能是神經網絡。這些實驗強有力地證明，鹽類瀉藥並不需要進入腸腔就能發揮作用，其作用機制主要在於對腸道組織本身的直接影響。
MacCallum教授進一步通過離體腸袢實驗來深入探究鹽類瀉藥的作用機制，將腸道的一部分完全從兔子體內移除，結紮兩端，然後將其懸浮在不同鹽溶液中，並在嚴格控制溫度等條件下觀察其行為。
實驗發現，當離體腸袢被放置在m/8-m/6的等滲氯化鈉溶液中時，會出現活躍的蠕動，這種運動可能是在切斷與中樞神經系統聯繫後自發產生的，並在生理鹽水中得以維持約40-45分鐘。然而，在m/8-m/6的氯化鈉、檸檬酸鈉或硫酸鈉溶液中，雖然蠕動活躍，但並沒有觀察到腸道腔內有液體分泌。
但當將腸袢懸浮在更高濃度的鹽溶液中時，情況發生了變化。例如，在m/2的氯化鈉、檸檬酸鈉或硫酸鈉溶液中，離體腸袢不僅會出現強烈的收縮（雖然持續時間較短），而且會明顯地分泌液體到腸腔內。例如，一個30厘米長的腸袢在m/2氯化鈉溶液中懸浮20分鐘後，收集到了0.8 c.c.的清澈黃色液體，而在等長的m/8氯化鈉溶液中的對照組則沒有分泌。
氟化鈉即使在m/8濃度下也能導致離體腸袢分泌液體，而氯化鋇溶液則在任何濃度下（即使是與氯化鈉的混合溶液中）都能引起明顯的液體分泌和劇烈的肌肉收縮。與此形成鮮明對比的是，離體腸袢在純m/6氯化鈣溶液中完全沒有運動，也沒有液體分泌。這再次證實了鈣離子的抑制作用。
這些離體實驗進一步強化了MacCallum的核心論點：鹽類瀉藥的作用並非完全依賴於完整的動物體內循環或中樞神經系統。它們能夠直接作用於腸道自身的組織（肌肉和腺體，或壁內神經叢），引發蠕動和分泌。同時，實驗也展示了瀉藥作用的兩個獨立組件：引起肌肉活動所需的鹽濃度可能低於引起分泌活動所需的濃度（例如m/6 NaCl僅引起運動不引起分泌，而m/2 NaCl則兩者都引起）。
最重要的一點是，這些離體實驗徹底排除了「滲透壓」作為唯一解釋的可能性。腸袢內外的溶液濃度都是實驗者控制的，而且腸袢是密封的，外部溶液不會因為滲透而直接進入腸腔。因此，腸腔內出現的液體只能是腸壁細胞主動分泌的結果。這與Liebig等人的滲透壓理論形成了直接的對立。
綜上所述，MacCallum教授通過一系列精確而嚴謹的實驗，徹底打破了鹽類瀉藥僅通過口服並在腸腔內以滲透壓方式起作用的傳統迷思。他的研究提供了確鑿的證據，證明鹽類瀉藥可以通過靜脈注射、皮下注射，甚至直接作用於腸道漿膜表面來引起瀉藥效應。這些效果的出現速度和強度與施用途徑有關，體外離體腸袢實驗進一步證明了這種作用很大程度上是直接發生在腸道組織本身的，而非完全依賴於全身循環或中樞神經系統。
MacCallum的研究揭示了鹽類瀉藥作用的兩個主要生理機制：一是顯著增強腸道肌肉的蠕動，加快糞便通過腸道（尤其是大腸）的速度，使得水分沒有足夠時間被重新吸收；二是刺激腸道腺體分泌更多的液體進入腸腔。這兩個作用共同導致了糞便變得更濕潤，並被快速排出體外。這種作用更像是一種對腸道組織的「刺激」或「增強易激性」，類似於某些鹽類對橫紋肌引起的肌肉抽搐。
這份「光之卡片」所承載的智慧，不僅在於推翻了一個舊理論，更在於以實證為基礎，揭示了複雜生理機制的一部分。它提醒我們，科學探索需要不斷質疑、勇於實驗，即使是看似簡單的現象背後，也可能隱藏著我們尚未完全理解的精妙機制。對於「光之居所」的我們而言，這份探索的精神本身就是一種閃耀的光芒，引導我們深入生命的奧秘，去感知和理解這具現化世界裡每一個角落的奇蹟。MacCallum教授在病痛中仍堅持探索的意志，更是我們學習的榜樣。他的工作不僅貢獻了生理學知識，更展示了人類面對挑戰時，那份不熄的好奇心與求知欲。
由 卡蜜兒 撰寫
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