Изучение кровеносной системы человека началось ещё в далекой древности. Начиная с V века до н. э. философы проявляли интерес к функционированию органов, предполагая, что все они функционально связаны и оказывают влияние друг на друга. Однако их представления часто были ошибочны: венозные и артериальные кровеносные сосуды они представляли как две самостоятельные системы, не соединённые между собой. Считалось, что кровь движется только по венам, в артериях же находится воздух.
Древнеримский врач Клавдий Гален (ок. 130 – ок. 200/216 н.э.) первым исследовал кровообращение и пришел к выводу, что в артериях течет кровь, а не воздух. Он наблюдал, что у живых животных артерии наполнены кровью, в то время как у мёртвых они казались пустыми. На основании своих наблюдений Гален предположил, что венозная кровь зарождается в печени и распределяется по организму через полые вены. Он не понимал движения крови как полноценный круг и полагал, что артериальная и венозная системы работают отдельно.
Несмотря на ограниченные знания в области кровообращения, Гален сделал значительный вклад в изучение нервной системы. Он первым указал на то, что источниками её деятельности являются головной мозг и спинной мозг. Вопреки учению Аристотеля и его последователей, Гален утверждал, что "человеческий мозг есть обитель мысли и убежище души".
Важные сведения были получены только в эпоху Возрождения вместе с развитием анатомии, хотя в университетах ещё длительное время, по традиции, придерживались учения Галена и господствовала схоластика. Несмотря на это, отдельные смелые и свободомыслящие учёные начали заниматься исследованиями и противопоставлять догме опыт. В XV веке произошли Два достопримечательных события в столетии имели большое значение для развития медицины. Сюда относится, прежде всего, булла папы Сикста IV конца XV века, разрешающая производить вскрытие человеческих трупов, что дало возможность изучать анатомию человека. Второе же - изобретение Гуттенбергом способа печатания книг, благодаря чему могли распространяться научные познания.
Первым кто решился бросить вызов авторитету Галлея стал Леонардо да Винчи (1452 - 1519, полн. имя Леона́рдо ди сер Пье́ро да Ви́нчи). Хорошо известно, что кроме достижений в инженерии и искусстве Леонардо активно занимался изучением анатомии человека. Он не просто описывал анатомические структуры, но и пытался понять функции различных органов в живых организмах. Леонардо первым указал на автономность работы сердца, отметив, что “сердце — это мышца, которая спонтанно сокращается”. Он выдвинул теорию что именно сердце создает давление кровеносной системы, хотя и не смог аргументированно доказать это. Тем не менее, он провел впечатляющий эксперимент, визуализируя потоки жидкости в сердце, используя воду с содержанием просо, и предложил теорию о закрытии аортальных клапанов, которая была подтверждена лишь через 400 лет.
Леонардо также считается первым, кто подробно описал морфологию атеросклероза. При вскрытии тела пожилого мужчины он обнаружил утолщенные и окостеневшие коронарные артерии. Эти наблюдения позволили ему предположить “возрастной риск” поражения сосудов и описать безболевую ишемию миокарда. Сравнивая артерии старика и 12-летнего ребенка, он отметил, как с возрастом деградируя, сосуды теряют способность эффективно проводить кровь.
Леонардо использовал свои знания в гидравлике и анатомии, чтобы делать выводы о кровообращении почти за 100 лет до Уильяма Гарвея (1578 - 1657), который и вошёл в историю как основатель физиологии, эмбриологии и науки о кровообращении (ангиологии). Именно Гарвей первым экспериментально доказал, что в теле животного сравнительно небольшое количество крови находится в постоянном движении по замкнутому пути в результате давления, создаваемого сокращениями сердца.
Ещё в 1598 году, слушая лекции анатома Джироламо Фабрицио д’Аквапенденте в Падуанском университете, Гарвей заинтересовался функцией венозных клапанов. Размышляя о строении кровеносной системы, учёный решил провести эксперимент на себе. Он туго перевязал руку и обнаружил, что ниже места, где была перетяжка, вены набухли, в то время как выше этого не произошло. Затем доктор взял собаку, так же перевязал ей лапы и увидел тот же результат — на шкуре стали проступать набухшие вены. Когда Гарвей вскрыл одну из них, он увидел тёмно-красную кровь, а вот выше места перетяжки из пореза не вытекло ни капли.
Гарвей продолжал проводить вскрытия, надеясь разгадать секрет кровообращения. Он изучал строение сердца в целом и отдельных его камер, рассматривал сосуды, и постепенно пришёл к выводу, что именно оно является центральным органом кровообращения, а не печень, как полагал Гален. И что кровь не вырабатывается в организме в тех количествах, в которых она ежеминутно проходит через сердце — вместо этого она циркулирует по замкнутому кругу артерий и вен.
В 1628 году Гарвей опубликовал свой труд «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных», в котором привёл экспериментальные доказательства в пользу теории кровообращения. В этой книге Гарвей точно описал работу сердца, различил малый и большой круг кровообращения. Он писал, что во время сокращения сердца кровь из левого желудочка поступает в аорту, а оттуда по сосудам все меньшего и меньшего сечения доходит до всех уголков тела. Измерив величину систолического объема, частоту сокращений сердца и общее количество крови в теле овцы, Гарвей доказал, что за 2 минуты вся кровь должна пройти через сердце, а в течение 30 минут через него проходит количество крови, равное весу животного. Отсюда следовало, что, вопреки утверждениям Галена о поступлении к сердцу все новых и новых порций крови от вырабатывающих ее органов, кровь возвращается к сердцу по замкнутому циклу.
Гарвей считал, что сердце - это мощный мышечный мешок, разделенный на несколько камер. Оно действует, как насос, нагнетающий кровь в сосуды (артерии). Толчки сердца - это последовательные сокращения его отделов: предсердий, желудочков, это внешние признаки работы «насоса». Кровь движется по кругам, все время возвращаясь в сердце, и этих кругов два. В большом круге кровь движется от сердца к голове, к поверхности тела, ко всем его органам. В малом круге кровь движется между сердцем и легкими. Воздуха в сосудах нет, они наполнены кровью. Общий путь крови: из правого предсердия - в правый желудочек, оттуда - в легкие, из них - в левое предсердие. Таков малый круг кровообращения.
Малый круг кровообращения открыл еще испанский естествоиспытатель и врач Мигель Сервет (1511 - 1553), но Гарвей не знал этого: ведь книга Сервета была объявлена еретической, и сожжена, как и сам автор. А до Мигеля Сервета малый круг кровообращения открыл арабский врач Ибн ан-Нафис аль-Кварази (Ibn an Nafis al-Quarasi) 1290 году в Дамаске. Он описал существование лёгочного кровообращения, однако это открытие не получило достаточного признания и развития в научных кругах своего времени.
Из левого желудочка кровь выходит на пути большого круга. Сначала по крупным, потом по все более и более мелким артериям она течет ко всем органам, к поверхности тела. Обратный путь к сердцу (в правое предсердие) кровь совершает по венам. И в сердце, и в сосудах кровь движется лишь в одном направлении: клапаны сердца не допускают обратного тока, клапаны в венах открывают путь лишь в сторону сердца.
Наряду с этим, Гарвей доказал, что сердце ритмически бьется до тех пор, пока в организме теплится жизнь, причем после каждого сокращения сердца наступает короткий перерыв в его работе, во время которого этот важный орган отдыхает.
Как обеспечивается замкнутость цикла, т.е. как попадает кровь из артерий в вены, Гарвей не знал - без микроскопа путь крови в капиллярах не проследишь. Но для Гарвея было ясно, что переход крови из артерий в вены нужно искать там, где находятся мельчайшие разветвления артерий и вен, и он был убеждён в этом. Правоту предположений Гарвея доказал Доменико Маркетти (Domenico de Marchetti, 1616-1688), показав наличие сообщения мельчайших ветвей артерий с венами посредством инъекции сосудов (1652). Капилляры в 1661 г., через 4 года после смерти Гарвея, открыл итальянский биолог и врач Марчелло Мальпиги (Marcello Malpighi, 1628-1694).
Продолжение следует...