筆者左手腕（小指一側(cè)）有3次開刀留下的疤痕，它記錄了1963～1966年在天津市睦南道西口的天津醫(yī)學(xué)院附屬第一中心醫(yī)院，切除腱鞘囊腫的3次外科門診手術(shù)，和最后治愈的經(jīng)過，這里有一段鮮為人知的有趣故事。

　　1963年筆者正在天津馬場道上的河北大學(xué)數(shù)學(xué)系任教，左手腕（小指一側(cè)）鼓起了一個皰，越長越大，還越來越硬，由于壓迫神經(jīng)，左手臂己感到發(fā)麻，第一中心醫(yī)院診斷為腱鞘囊腫，進(jìn)行了門診手術(shù)切除，留下一條約2厘米的疤痕。過了一年左右，在原刀口附近，腱鞘囊腫又復(fù)發(fā)，再去醫(yī)院做了第2次門診切除手術(shù)。又過了一年左右，第3次切除了腱鞘囊腫，就這樣在左手腕的小指一側(cè)，先后留下了3條2厘米左右的手術(shù)疤痕。

　　1966年的秋天，參加河北省滄州地區(qū)鹽山縣農(nóng)村“四清”歸來不久，左手腕的腱鞘又鼓出了皰，一天中午再去這家離河北大學(xué)不遠(yuǎn)處的醫(yī)院外科就診。匆忙中沒帶掛號證卡片，花5分錢到掛號處查找病歷，卻查出了在這家醫(yī)院就診的竟有16位同姓名“王振東”的病歷，再以年齡和職業(yè)，才找到我那份動過3次門診手術(shù)的病歷。因正是午休時間，大夫還沒上班，只有一位頭發(fā)斑白的老人在診室打掃衛(wèi)生。他問看什么�。柯犖覕⑹鋈�次手術(shù)、現(xiàn)又復(fù)發(fā)后，說他會治，并問敢不敢讓他看？我說敢！他看了我三次門診手術(shù)的病歷后，就畫了腱鞘囊腫發(fā)病原因的示意圖，并告知就是再次手術(shù)，仍然會復(fù)發(fā)，但只要用右手去揉它，揉揉就會軟了，慢慢會好的，不必再做手術(shù)。

　　老人通過畫的示意圖告知：囊液是骨頭之間的潤滑液，正常情況下，囊液包在兩層膜內(nèi)流動；
發(fā)生囊腫時，靠里的一層膜因某種原因破損了一個小口，囊液就會通過此缺口流出，將另一層膜鼓起皰來；
所流出的囊液靜止在皰中，慢慢會硬結(jié)，成為囊腫瘤。由于手腕處骨頭很多也很小，包住骨與囊液的膜的形狀很復(fù)雜。手術(shù)能切掉硬結(jié)的囊腫瘤，但很難將原破損的小缺口完全縫好，所以囊液還會慢慢從沒縫好的缺口處流出，再形成囊腫。而硬結(jié)的囊液，只要慢慢地揉，就會軟化，囊液還可從原缺口擠回骨腔中。沒有囊液掙開的膜破損處，自己也會愈合，經(jīng)常揉又能創(chuàng)造使膜自行修復(fù)的良好環(huán)境。

　　按照這位老人說的辦法，筆者用揉的辦法治愈了腱鞘囊腫。后來又曾復(fù)發(fā)過幾次，也都是揉好的。

　　事后打聽才知道，這老者是我國著名外科權(quán)威張紀(jì)正教授（1905～1984），當(dāng)時被“文革”剝奪了醫(yī)療的權(quán)力，被分派打掃衛(wèi)生。

　　筆者是在北大數(shù)力系力學(xué)專業(yè)流體力學(xué)專門化畢業(yè)的，當(dāng)時聽張紀(jì)正教授講述囊液的運(yùn)動時，從流體力學(xué)角度，似懂非懂地接受了這一道理。但為什么囊液靜止時會硬結(jié)，而受剪切力（揉，就是給予剪切力）又會軟化的道理，是后來學(xué)習(xí)研究流變學(xué)時，才弄明白的。

　　英國科學(xué)家牛頓于1687年提出，水在作一維剪切流動時，其剪切應(yīng)力與剪應(yīng)變率成正比關(guān)系。后來發(fā)現(xiàn)，只有水和空氣等簡單流體，才滿足這種剪應(yīng)力與剪應(yīng)變率的線性關(guān)系，它們也因此被稱為牛頓流體。生活和生產(chǎn)中遇到的大多數(shù)流體屬于非牛頓流體，它們在作一維剪切流動時，其剪應(yīng)力與剪應(yīng)變率之間，呈非線性關(guān)系。

　　血液、果漿、蛋清、奶油等這些非常黏稠的液體，都是非牛頓流體；
牙膏、石油、泥漿、油漆、各種聚合物（聚乙烯、尼龍、滌綸、橡膠等）溶液也都是非牛頓流體。通常，這些物質(zhì)也被稱為軟物質(zhì)。

　　與牛頓流體相比，非牛頓流體有許多奇妙的特性，剪切變稀就是其奇妙特性之一。

　　從一個簡單的管流對比實(shí)驗(yàn)，可以說明非牛頓流體的剪切變稀現(xiàn)象。在直徑和長度完全相同的兩根垂直管中，分別放置牛頓流體（N），例如甘油的水溶液，和高分子溶液（P），例如聚丙烯酰胺水溶液。開始實(shí)驗(yàn)時，兩者液面相平，同時打開下閥，讓兩流體流出。第一階段，P流得較快，液面低于N；
但當(dāng)管中只剩下少量液體時，N液面反低于P，并且先流空。這個實(shí)驗(yàn)說明：高液位的高剪切應(yīng)力下，高分子溶液P由于剪切變稀，黏度變得比牛頓流體N的黏度小，液面下降得較快；
但隨著液面下降，剪切應(yīng)力變小，使高分子溶液P的黏度又超過牛頓流體N的黏度，下降變慢，最后反而遲流完。

　　實(shí)際上，不少非牛頓流體的黏度，不僅依賴于剪切應(yīng)力，而且依賴于剪切應(yīng)力作用的持續(xù)時間。如果剪切應(yīng)力持續(xù)作用保持常數(shù)，而黏度隨時間減小，則將這種明顯表現(xiàn)剪切變稀現(xiàn)象的流體，稱為觸變流體。

　　還有些材料，既具有固體特性，也具有液體的特性（比較準(zhǔn)確地說，應(yīng)叫做流變體），其觸變特性更加明顯。水田土壤就是一個例子，當(dāng)水田土壤在機(jī)械作用下受到不斷擾動后，結(jié)構(gòu)逐漸被破壞，強(qiáng)度逐漸下降，變得較稀而較易流動。當(dāng)停止機(jī)械作用的擾動，經(jīng)過一段時間，它又能逐漸恢復(fù)原狀。

　　人們對材料觸變性的認(rèn)識，目前還不夠深刻，解釋也多種多樣。比如有：

　　材料的觸變性，是指它在被剪切時逐漸變稀，而在剪切停止后又逐漸變稠。如果沒有溫度變化，這個過程是可逆的。

　　觸變性，是材料在機(jī)械作用下，由固體轉(zhuǎn)化為液體時的一種屬性�；蛘撸�如果它原來就是液體，則機(jī)械作用使它變得更易流動。

　　觸變是一種等溫的、可逆的、與時間有關(guān)的過程，此過程在成份和容積不變的條件下發(fā)生。具有這種性質(zhì)的材料，在靜止時硬化，在受剪切時軟化或液化。

　　盡管說法各有不同，但都在認(rèn)為：觸變現(xiàn)象是某些流變體在機(jī)械作用下，所呈現(xiàn)的一種內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化過程。己有人提出了基于結(jié)構(gòu)概念的觸變理論。

　　現(xiàn)在再回頭來看囊液或囊腫瘤，它正是一種具有觸變性的流變體材料。囊液在靜止時會硬化，而在被剪切時會軟化，且變稀并較易流動，這正是典型的觸變現(xiàn)象的特征。

“揉”（róu），在漢語字典中的解釋，是回旋地按、撫摩，從力學(xué)上說，就是在持續(xù)地施加剪切力�！叭嗳嗑蜁�軟了，慢慢會好的”，正是著名外科專家張紀(jì)正先生對囊液觸變性的一種純樸的認(rèn)識和說法。

　　在筆者治愈，并從流變學(xué)角度，對囊液的觸變性有了進(jìn)一步了解之后，曾多次對在關(guān)節(jié)處類似患有囊腫的親戚朋友和同事，講述親身的經(jīng)歷和認(rèn)識。他們用揉的方法，也都治愈、康復(fù)了。

　　有趣的是，在實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，還有的流體能夠表現(xiàn)出與觸變流體相反的效應(yīng)，這類流體稱為反觸變（震凝）流體。在一個常剪切率的作用之下，反觸變流體的黏度，是隨時間而增加的。堿性的丁腈橡膠的乳膠懸浮液，就是反觸變流體的一種。通常這種溶液，呈一種類似于液體的乳狀，但如果讓它受到剪切作用一個長時間之后，將變成一種類似于彈性體的狀態(tài)；
然后如果將其靜置，則它將重新回復(fù)到液體狀態(tài)。

　　這件治愈腱鞘囊腫的事，己經(jīng)過去40年了，筆者也曾對不少人說過，現(xiàn)再寫出來與讀者分享這段有趣的故事，并以此文紀(jì)念我國外科專家張紀(jì)正先生。

　　關(guān)鍵詞 囊液，觸變性，張紀(jì)正，非牛頓流體，流變學(xué)

　　（本文原刊登于《力學(xué)與實(shí)踐》2000年22卷3期，原文標(biāo)題為“從腱鞘囊腫談起一漫談材料的觸變性”，現(xiàn)予改寫并刪去附圖，作者授權(quán)天益網(wǎng)發(fā)布）

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