Удивительная история изучения кровообращения. Глава III
История развития учения о кровообращении
Санкт-Петербург, 2010.
- Введение
- Исследования кровообращения до Гарвея
- Клавдий Гален
- Мигель Сервет
- Реальдо Коломбо
- Андреа Цезальпин
- Открытие Гарвея
- Биография
- Открытие кровообращения
- Противники открытия Гарвея
- Жан Риолан
- Гюи Патэн
- Исследования кровообращения после Гарвея
- И.П. Павлов
Заключение
- Введение
Трудно назвать открытие, которое по своему значению для биологии и медицины было бы равно открытию кровообращения. Оно в корне изменило представления врачей о происхождении многих болезней, побудило изменить методы их лечения.
На сегодняшний день прекрасно известно, что у позвоночных кровообращение совершается в замкнутой системе сосудов, в которую включен центральный орган кровообращения — сердце. У млекопитающих кровеносные сосуды образуют два замкнутых, сообщающихся только через сердце, круга кровообращения — большой и малый. По большому кругу кровообращения кровь течет от левого желудочка сердца ко всем органам тела, за исключением легких, и, пройдя через капилляры, поступает в правое предсердие. Перейдя из правого предсердия в правый желудочек, кровь выбрасывается его сокращениями в малый круг кровообращения. По малому кругу кровь течет от правого желудочка через легочную артерию в легкие. Пройдя капилляры легких, кровь по четырем легочным венам вливается в левое предсердие. Перейдя из него в левый желудочек, она вновь поступает в большой круг кровообращения. Легочная артерия — это единственная артерия, несущая венозную кровь, а легочные вены — единственные вены, содержащие артериальную кровь.
Сердце представляет собой полый мышечный орган, разделенный продольной и поперечной перегородками на четыре камеры. Продольная перегородка делит сердце на правый и левый отдел, поперечная — делит каждый из этих отделов на предсердие и желудочек.
От левого желудочка отходит аорта, которой начинается большой круг кровообращения, а от правого желудочка — легочная артерия, являющаяся началом малого, или легочного, круга кровообращения.
Артерии — это сосуды, по которым кровь течет от сердца к капиллярам. Начиная с аорты, каждая артерия отдает от себя артериальные стволы меньшего диаметра, в свою очередь разветвляющиеся на все более мелкие артерии. Капилляры являются мельчайшими сосудами, соединяющими артериальную и венозную системы. В большом кругу кровообращения через стенки капилляров совершается обмен веществ между кровью и тканями, а в малом кругу — обмен газов между кровью и воздухом. Вены представляют собой сосуды, по которым кровь возвращается к сердцу, пройдя сеть капилляров. Из капилляров большого круга кровообращения кровь поступает в мельчайшие вены — венулы; сливаясь, они образуют мелкие вены, которые впадают затем в вены большего диаметра. В конце концов, вся венозная кровь собирается в два крупных венозных ствола — верхнюю и нижнюю полые вены, впадающие в правое предсердие. В малом кругу кровообращения легочные капилляры переходят в мелкие вены, из слияния которых в конечном итоге образуется четыре легочных вены, впадающие в левое предсердие.
Все это - ставшие теперь общеизвестными положения о движении крови. Исторически же вопрос о кровообращении выяснялся очень трудно. Он решался многими учеными, и много времени прошло, прежде чем он был решен. Раньше при вскрытиях трупов говорили про те трубки, которые мы сейчас знаем как артерии кровеносной системы, что это трубки воздухоносной системы. И это отчасти понятно, потому что эти сосуды на трупе бывают наполнены воздухом, а не кровью. Постепенно учение о кровообращении пришло к тому состоянию, в котором находится и сейчас.
- Исследования кровообращения до Гарвея
Можно считать общепризнанным, что учение о кровообращении - продукт европейского естествознания Нового времени и что созданием этой стройной системы физиологических представлений мы обязаны У.Гарвею. Открытие Гарвеем кровообращения (1628) понимается большинством историков, физиологов, клиницистов как веха, с которой начинается научная физиология вообще и физиология кровообращения в частности. Аргументы в пользу такой точки зрения можно выстроить следующим образом. Предметом исследования Гарвея было именно кровообращение, то есть движение крови по замкнутой системе, включающей два изолированных круга кровообращения. В основе каждого вывода лежали экспериментальные наблюдения и математические выкладки, важнейшие инструменты нового, опытного знания. Система доказательств в целом, сам стиль научного мышления свидетельствовали о близости методологических установок автора и его современника Френсиса Бэкона. Здесь перед нами не догадка гениального ума и не стройная гипотеза, нуждающаяся в фундаментальных доказательствах. Перед нами последовательно и тщательно разработанная научно-исследовательская программа, ставшая впоследствии основой изучения физиологии, а затем и патологии сердечно-сосудистой системы. И методология исследования, и сами выясненные и уточненные Гарвеем факты безо всяких оговорок входят в современное учение о кровообращении. В этом смысле весь предшествующий период можно рассматривать как догарвеевскую эпоху первоначального накопления знаний о движении крови по сосудам.
Борелли учил, что сокращение мышц зависит от набухания клеток вследствие проникновения туда крови и духов; последние идут по нервам произвольно или непроизвольно; как только духи встретились с кровью, происходит взрыв и появляется сокращение. Кровь восстановляет органы, а нервный дух поддерживает их жизненные свойства.
По Гофману, жизнь состоит в кровообращении и движении других жидкостей; она поддерживается кровью и духами, а посредством отделений и выделений уравновешивает отправления и предохраняет тело от гниения и порчи. Кровообращение есть причина тепла, всех сил, напряжения мышц, наклонностей, качеств, характера, ума и безумия; причиной кровообращения следует считать сужение и расширение твердых частичек, происходящее вследствие весьма сложного состава крови. Сокращения сердца обусловлены влиянием нервной жидкости, развивающейся в мозге.
- Клавдий Гален
Довольно близок к открытию кровообращения оказался Клавдий Гален. Он подробно разобрал механизм дыхания, причём последовательно разобрана работа мышц, легких и нервов; целью дыхания он считал ослабление теплоты сердца. Главным местом, где помещается кровь, признавал печень. Питание по Галену состоит в заимствовании из крови нужных частиц и удалении ненужных; каждый орган отделяет особую жидкость.
Клавдий Гален и все его последователи считали, что основная масса крови содержится в венах и сообщается через желудочки сердца, а также через отверстия («анастомозы») в сосудах, проходящих рядом. Несмотря на то, что все попытки анатомов найти отверстия в перегородке сердца, указанные Галеном, были тщетны, авторитет Галена был настолько велик, что его утверждение обычно не подвергалось сомнению. Арабский врач Ибн аль-Нафиз (1210-1288) из Дамаска, испанский врач М. Сервет, А. Везалий, Р. Коломбо и другие только частично исправляли недостатки схемы Галена, но истинное значение легочного кровообращения до Гарвея оставалось неясным.
- Мигель Сервет
Первым, у кого явилась такая мысль, был Мигель Сервет, испанский врач, сожженный за арианство в Женеве около 140 лет назад. Он дал описание малого круга кровообращения, опровергнув, таким образом, теорию Галена о переходе крови из левой половины сердца в правую через небольшие отверстия в перегородке предсердий.
Мигель Сервет родился в 1511 году в Испании. Изучал юриспруденцию и географию, сначала в Сарагосе, потом во Франции, в Тулузе. Некоторое время после окончания университета Сервет служил секретарем у исповедника императора Карла V. Находясь при императорском дворе, долгое время жил в Германии, где познакомился с Мартином Лютером. Это знакомство вызвало у Сервета интерес к теологии. Хотя в этой области Сервет был самоучкой, тем не менее, он изучил теологию достаточно глубоко, что позволяло не во всем соглашаться с учением отцов церкви.
Поддавшись уговорам своего друга, придворного врача Лотарингского принца, Сервет в Париже основательно изучил медицину. Учителями его были, как и у Везалия, Сильвий и Гюнтер. Современники говорили, что едва ли можно найти равного Сервету по знанию учения Галена. Даже среди ученых анатомов Сервет слыл превосходным знатоком анатомии. Сервет стал домашним врачом Венского архиепископа, во дворце которого провел двенадцать спокойных лет, работая над решением некоторых вопросов медицины и веры.
В книге под названием «Восстановление христианства», напечатанной в 1553 г., он ясно утверждает, что кровь проходит через легкие из левого в правый желудочек сердца, а не через перегородку, разделяющую два желудочка, как считалось в то время. Итак, хронологически первое в Европе описание легочного кровообращения появляется в труде, посвященном отнюдь не медицинским, но теологическим проблемам. «Восстановление христианства» есть наиболее полное выражение антитринитаристских взглядов Сервета, весьма неточно определенных У.Уоттоном как «арианство». На первый взгляд вопрос о движении крови кажется «инородным телом», искусственно помещенным в богословский трактат. Но при внимательном рассмотрении складывается впечатление, что мысль о кровообращении в тексте Сервета закономерна и органична.
Глава 5 «Восстановления христианства» говорит о Святом Духе, который, по мнению Сервета, является не ипостасью Троицы, а формой проявления Бога, связующим звеном между Богом и человеком. От понятия Духа Сервет переходит к понятию души, опираясь на те положения в Ветхом Завете, где говорится, что душа находится в крови. Для него логически возникает необходимость дать некоторое представление о крови, о ее предназначении как обиталища души и ее движении в организме. Здесь мы и встречаем формулировку тезиса о легочном кровообращении. Этот тезис Сервет пытается вписать в общую картину мира, включающую представление о Боге и человеке.
Версия о безусловном приоритете Сервета в открытии легочного кровообращения просуществовала более 200 лет. Но в 1924 г. в Дамаске была обнаружена рукопись арабского медика Ибн ан-Нафиса «Комментарий к трактату Ибн-Сины», относящаяся ко 2-й половине XIII века, и в этой рукописи содержалось четко сформулированное положение о движении крови из правой половины сердца через легкие к его левой половине. Сервет не знал о существовании текста Ибн ан-Нафиса и пришел к открытию легочного кровообращения самостоятельно.
- Реальдо Коломбо
Несколько лет спустя после Сервета ученик Везалия Реальдо Коломбо, выступая с аналогичной гипотезой, поставил ее на основание из более строгих научных доказательств. Малый круг кровообращения был открыт вторично. При этом труды Коломбо и других исследователей того времени органично вписались в фундамент физиологического знания, созданного Гарвеем.
Коломбо родился в 1516 году в Кремоне, учился в Венеции и Падуе. В 1540 году он был назначен профессором хирургии в Падуе, но потом эта кафедра была передана Везалию, а Коломбо был определен к нему помощником. Затем он был приглашен профессором анатомии в Пизу, а через два года папа Павел IV назначил его профессором анатомии в Рим, где он трудился до конца своей жизни. Труд Коломбо «Об анатомии», где были высказаны мысли о легочном кровообращении, был опубликован в год его смерти.
С идеей малого круга кровообращения Коломбо, абсолютно идентичной серветовской, Уильям Гарвей был знаком, он сам об этом пишет в труде о движении сердца и крови. Знал ли Гарвей о труде Сервета, сказать никто не берется. Почти все экземпляры книги «Восстановление христианства» были сожжены.
- Андреа Цезальпин
Еще одним предшественником Гарвея называют итальянца Андреа Цезальпина (1519-1603), профессора анатомии и ботаники в Пизе, лейб-медика папы Климента VIII. В своих книгах «Вопросы учения перипатетиков» и «Медицинские вопросы» Цезальпин, подобно Сервету и Коломбо, описал переход крови из правой половины сердца в левую через легкие, но не отказывался и от галеновского учения о просачивании крови через перегородку сердца. Цезальпин первым употребил выражение «циркуляция крови», но не вкладывал в него того понятия, которое впоследствии было дано Гарвеем.
- Открытие Гарвея
Англичанин Гарвей уточнил вопрос о движении крови в организме. Для его времени это было огромной задачей. Но уже его предшественники отошли от классического заблуждения, что кровеносные сосуды суть воздухоносные трубки. Оставалось только проследить весь путь крови и установить, что все тело пронизано трубками, нигде не кончающимися, переходящими одна в другую, представляющими совершенно замкнутую систему. Для этого надо было проследить частицу крови на всем ее пути.
Гарвей это сделал и сделал так. Он перевязывал в различных частях кровеносные сосуды и смотрел, что происходит с содержимым сосудов выше и ниже места перевязки. Так постепенно он определил движение крови.
- Биография
Уильям Гарвей — основатель современной физиологии и эмбриологии, родился 1 апреля 1578 года в городе Фолкстон, расположенном на юго-восточном побережье Англии в графстве Кент. Его дед — Джон Гарвей — разводил овец. Отец — Томас Гарвей — содержал почтовую станцию для связи с центром графства — городом Кентербери. Во втором браке у него и у его жены Джоаны Хок было девять детей — семь сыновей и две дочери. В 1605 году, после смерти второй жены, Томас Гарвей покинул Фолкстон и поселился в Лондоне.
В неполные одиннадцать лет Уильям закончил частную начальную школу Джонсона. Видя хорошие успехи сына в учебе, отец отвозит мальчика в Кентерберийскую королевскую школу для продолжения образования. Подготовка в школе была основательной. В старших классах писали сочинения на латинском языке прозой и в стихах. Школьникам разговаривать разрешалось между собой только по-латыни и по-гречески.
В 15-летнем возрасте Уильям поступил в Кембриджский университет, где начал свое медицинское образование. Кембриджский университет, основанный еще в XIII веке, состоял из ряда колледжей, также как и Оксфордский. 31 мая 1593 года Гарвей был принят на учебу в Говилл-Кайюс-колледж. Обучение медицине здесь было распланировано на шесть лет. Образование в колледже он не закончил, причиной стала его болезнь.
Завершить образование Уильям решил за границей. Лучше всего для этой цели подходил Падуанский университет, возникший в начале XIII столетия. Преподавание медицины началось в нем в 1250 году, а в XIV столетии медицинский факультет был уже хорошо организован. На протяжении трех столетий этот университет считался одним из лучших, если не самым лучшим в Европе. Туда и отправился Гарвей в конце 1599 — начале 1600 года.
В Падуе Гарвей слушал лекции Иеронима Фабриция из Аквапенденте, ученика Габриеля Фаллопия, заведовавшего кафедрой анатомии после своего учителя, и Галилео Галилея. Скоро пять лет, как знаменитый анатом Фабриций читал лекции в новом анатомическом театре, построенном для него по приказанию Венецианского сената. Фабриций на протяжении двадцати пяти лет изучал клапаны вен в разных частях тела. Детально изучив строение органов человеческого тела, он не занялся их функцией, не успел этого сделать. Под угрозой преследования инквизиторов ему пришлось в расцвете сил и таланта отказаться навсегда от научных исследований.
С первых дней занятий Гарвей сделался самым прилежным учеником Фабриция. Он не пропускал ни одной его лекции, а на лекциях ловил каждое слово. Вся атмосфера Падуи возбуждала интерес к анатомии. Всего полвека назад здесь жил и создал свой всемирно известный труд великий Везалий.
Весной 1602 года Гарвей блестяще провел докторский диспут. По всем вопросам, заданным на диспуте, он проявил отличные познания. После диспута состоялось голосование. Все профессора единодушно проголосовали за присуждение Гарвею степени доктора медицины.
В самом начале 1603 года Гарвей вернулся в Англию. Первой его заботой было получить степень доктора медицины на родине, от английского университета. Получив второй докторский диплом в Кембриджском университете, он решил заняться врачебной практикой в Лондоне. Но для этого нужна была лицензия, которую выдавали только после сдачи экзаменов. Экзамен был назначен на 4 мая 1603 года. На все вопросы Гарвей блестяще ответил и получил лицензию, дававшую право практиковать в Лондоне и других городах Англии.
Но этого его неуемной натуре было мало, он стремится войти в Коллегию постоянным ее членом. 7 августа 1604 года, после сдачи трех устных экзаменов и четвертого перед всем составом Коллегии, он был избран кандидатом в члены Королевской коллегии врачей. Избрание же его членом Коллегии врачей произошло 5 июня 1607 года. Впоследствии он в Коллегии занял кафедру анатомии и хирургии и проработал на ней вплоть до своей смерти.
В свои 26 лет Уильям достиг поставленной на первое время цели. Теперь Уильяму можно было подумать и о женитьбе. Его невестой стала скромная, серьезная девушка Елизабет Браун. Ее отец доктор Ланселот Браун был врачом королевы Елизаветы, а после ее смерти — Иакова I. Браун ходатайствует за зятя в получении им места врача в Тауэре. Несмотря на авторитетную поддержку, в назначении в Тауэр Гарвею было отказано.
С февраля 1609 года Гарвей занимал пост младшего, а затем и главного врача в Лондонской больнице Св. Варфоломея. Свыше тридцати лет проработал Гарвей в этой больнице. Ее основали в 1123 году при Генрихе I. Ранее она находилась в ведении католического ордена августинцев. При Генрихе VIII, когда он порвал с Ватиканом и ликвидировал в Англии все католические ордена и монастыри, она была изъята из подчинения церкви.
У Гарвея было много частных пациентов, в лечении которых он применял свои особые приемы. В отличие от большинства врачей того времени, он не любил сложных многоэтажных рецептов, лекарств, состоящих из десятка и более компонентов, хотя именно такие рецепты в глазах публики имели особую цену. Практические врачи покупали у аптекарей рецепты своих знаменитых коллег.
Гарвей, подобно Гиппократу, основные надежды возлагал на силы природы, стремился создать гигиенические условия для больного, обеспечить правильное питание, назначал ванны. Рецепты его были просты и содержали только основные действующие средства. В наше время такой подход признан правильным. Но тогда коллеги критиковали Гарвея за нарушение принципов лечения. Не одобряли, что, надеясь на силы природы, он часто держался выжидательной тактики, экспектации. Таких врачей называли «выжидательными докторами».
Среди пациентов Гарвея был знаменитый философ Фрэнсис Бэкон, человек по характеру раздражительный, меланхоличный и истеричный. Он не без оснований упрекал врачей своего времени в склонности к схоластическим рассуждениям и в пренебрежении к изучению и обобщению наблюдений из своей практики. Бэкон рекомендовал врачам заняться составлением собрания медицинских наблюдений, описаний историй болезней, их обсуждением и классификацией. Ему принадлежит афоризм «Все медицинское искусство состоит в наблюдениях». Бэкон умер от воспаления легких. Он простудился, когда, набивая снегом резервуары, изучал действие холода как средства для консервирования мяса.
Уильяма Гарвея в феврале 1618 года приглашает своим лейб-медиком Иаков I, затем Карл I, с которым он переезжает на непродолжительное время в Оксфорд. По возвращении в Лондон Гарвей удаляется от общественной жизни, чтобы целиком отдаться своим изысканиям. Результатом явилось описание большого и малого кругов кровообращения.
- Открытие кровообращения
Уильям Гарвей пришел к выводу, что укус змеи только потому опасен, что яд по вене распространяется из места укуса по всему телу. Для английских врачей эта догадка стала исходной точкой для размышлений, которые привели к разработке внутривенных инъекций. Можно, рассуждали врачи, впрыснуть в вену то или иное лекарство и тем самым ввести его в весь организм. Но следующий шаг в этом направлении сделали немецкие врачи, применив на человеке новую хирургическую клизму (так тогда называли внутривенное впрыскивание). Первый опыт впрыскивания произвел на себе один из виднейших хирургов второй половины XVII века Матеус Готтфрид Пурман из Силезии. Чешский ученый Правац предложил шприц для инъекций. До этого шприцы были примитивные, сделанные из свиных пузырей, в них были вделаны деревянные или медные носики. Первая инъекция была произведена в 1853 году английскими врачами.
После приезда из Падуи одновременно с практической врачебной деятельностью Гарвей проводил систематические экспериментальные исследования строения и работы сердца и движения крови у животных. Свои мысли он впервые изложил в очередной люмлеевской лекции, прочитанной им в Лондоне 16 апреля 1618 года, когда он уже располагал большим материалом наблюдений и опытов. Свои взгляды Гарвей коротко сформулировал словами, что кровь движется по кругу. Точнее — по двум кругам: малому — через легкие и большому — через все тело. Его теория была непонятна слушателям, настолько она была революционна, непривычна и чужда традиционным представлениям. «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных» Гарвея появилось на свет в 1628 году, издание было опубликовано во Франкфурте-на-Майне. В этом исследовании Гарвей опроверг господствовавшее 1500 лет учение Галена о движении крови в организме и сформулировал новые представления о кровообращении.
Большое значение для исследования Гарвея имело подробное описание венозных клапанов, направляющих движение крови к сердцу, данное впервые его учителем Фабрицием в 1574 году. Самое простое и вместе с тем самое убедительное доказательство существования кровообращения, предложенное Гарвеем, заключалось в вычислении количества крови, проходящей через сердце. Гарвей показал, что за полчаса сердце выбрасывает количество крови, равное весу животного. Такое большое количество движущейся крови можно объяснить только исходя из представления о замкнутой системе кровообращения. Очевидно, что предположение Галена о непрерывном уничтожении крови, оттекающей к периферии тела, нельзя было согласовать с этим фактом. Другое доказательство ошибочности взглядов об уничтожении крови на периферии тела Гарвей получил в опытах наложения повязки на верхние конечности человека. Эти опыты показали, что кровь течет из артерий в вены. Исследования Гарвея выявили значение малого круга кровообращения и установили, что сердце является мышечным мешком, снабженным клапанами, сокращения которого действуют как насос, нагнетающий кровь в кровеносную систему.
- Противники открытия Гарвея
Опровергнув представления Галена, Гарвей подвергся критике со стороны современных ему ученых и церкви. Противники теории циркуляции крови в Англии называли ее автора оскорбительным для врача именем «циркулятор». Это латинское слово переводится как «странствующий знахарь», «шарлатан». Циркуляторами они называли также всех сторонников учения о кровообращении. Примечательно, что и Парижский медицинский факультет отказался признать факт циркуляции крови в организме человека. И это спустя 20 лет после открытия кровообращения.
- Жан Риолан
Возглавил борьбу против Гарвея Жан Риолан-сын. В 1648 году Риолан опубликовал труд «Руководство по анатомии и патологии», в котором подверг критике учение о циркуляции крови. Он не отвергал его в целом, но высказал так много возражений, что, по сути зачеркивал, открытие Гарвея. Свою книгу Риолан лично направил Гарвею. Главной особенностью Риолана как ученого был консерватизм. Он был лично знаком с Гарвеем. В качестве врача Марии Медичи, вдовствующей французской королевы, матери Генриэтты-Марии, жены Карла I, Риолан приезжал в Лондон и жил там некоторое время. Гарвей как лейб-медик короля, бывая во дворце, встречался с Риоланом, демонстрировал ему свои эксперименты, но так и не мог ни в чем убедить парижского коллегу.
Отец Риолана был главой всех анатомов своего времени. Он так же, как и сын, носил имя Жан. Риолан-отец родился в 1539 году, в деревне Мондидье близ Амьена, учился в Париже. В 1574 году он получил степень доктора медицины и в том же году звание профессора анатомии. Потом он был деканом Парижского медицинского факультета (в 1586-1587 годах). Риолан-отец был знаменитым ученым: кроме медицины, он преподавал философию и иностранные языки, оставил много сочинений о метафизике и о трудах Гиппократа и Фернеля; изложил учение о лихорадках в «Tractatus de febribus» (1640). Он умер в 1605 году.
Жан Риолан-сын родился, учился и получил степень доктора медицины в Париже. С 1613 года он заведовал кафедрой анатомии и ботаники Парижского университета, был лейб-медиком Генриха IV и Людовика XIII. Тот факт, что, будучи первым врачом супруги Генриха IV Марии Медичи, он последовал за опальной королевой в ссылку, лечил ее от варикозного расширения вен и оставался при ней вплоть до ее смерти, перенося бесчисленные лишения, говорит о его душевных качествах.
Риолан-сын был великолепным анатомом. Его главное сочинение «Antropographie» (1618) замечательно описывает анатомию человека. Он основал «Королевский сад медицинских трав», относящийся к научным учреждениям, задуманный в 1594 году Генрихом IV. Под псевдонимом Antarretus он написал целый ряд полемических статей против Гарвея. Стараниями этого великолепного ученого о выдающемся враче Гарвее злословили на факультете: «Тот, кто допускает циркуляцию крови в организме, имеет слабый ум».
- Гюи Патэн
Преданный ученик Риолана-сына Гюи Патэн, один из корифеев тогдашней медицины, лейб-медик Людовика XIV, писал по поводу открытия Гарвея: «Мы переживаем эпоху невероятных выдумок, и я даже не знаю, поверят ли наши потомки в возможность такого безумия». Он называл открытие Гарвея «парадоксальным, бесполезным, ложным, невозможным, непонятным, нелепым, вредным для человеческой жизни» и т.п.
Родители готовили Патэна в адвокаты, на худой конец были согласны и на священника, но он выбрал литературу, философию и медицину. В своем безмерном усердии ортодоксального последователя Галена и Авиценны он очень недоверчиво относился к новым средствам, употреблявшимся в его время в медицине. Реакционность Патэна, может быть, не покажется столь дикой, если вспомнить, сколько жертв принесло увлечение препаратами сурьмы. С другой стороны, он приветствовал кровопускание. Даже младенческий возраст не спасал от этой опасной процедуры. «Не проходит дня в Париже, — пишет Патэн, — когда мы не прописывали бы пускать кровь у грудных детей».
«Если не излечивают лекарства, то на помощь приходит смерть». Это типичное отражение той эпохи, когда сатира Мольера и Буало высмеивала докторов-схоластов, стоящих, по меткому выражению, спиной к больному и лицом к «священному писанию». За не знающий границ консерватизм Мольер осмеял Гюи Патэна в «Malade imaginoire» («Мнимом больном»), показав его в лице доктора Диафуаруса.
Долгое время Парижский медицинский факультет являлся рассадником консерватизма, он закрепил авторитет Галена и Авиценны парламентским указом, а врачей, придерживающихся новой терапии, лишал практики. Факультет в 1667 году запретил переливание крови от одного человека другому. Когда же король поддержал эту спасительную новацию, факультет обратился в суд и выиграл дело.
У Гарвея нашлись защитники. Первым среди них был Декарт, высказавшийся в пользу кровообращения, и тем немало содействовавший торжеству идей Гарвея.
В 1654 году Гарвей был единогласно избран президентом Лондонской медицинской коллегии, но по состоянию здоровья отказался от этой должности.
Если Везалий заложил основы современной анатомии человека, то Гарвей создал новую науку — физиологию, науку, изучающую функцию органов человека и животных. И.П. Павлов называл Гарвея отцом физиологии. Он говорил, что врач Уильям Гарвей подсмотрел одну из важнейших функций организма — кровообращение и тем заложил фундамент новому отделу точного знания — физиологии животных.
- Исследования кровообращения после Гарвея.
Гарвей не знал о существовании капилляров, которые он обозначал как «поры тканей». Он не мог их видеть, не имея микроскопа, и предположение о их существовании было гениальной догадкой, основанной на верных предпосылках. В 1661 г., уже после смерти Гарвея, капилляры были обнаружены Мальпиги. После открытия Мальпиги уже не могло быть больше сомнений в правильности взглядов Гарвея, которые до этого оспаривались.
Мальпиги, пользуясь микроскопом, изучает развитие цыпленка, кровообращение в мельчайших сосудах, строение языка, желез, печени, почек, кожи. Рюйш прославился прекрасными наполнениями (инъекциями) сосудов, позволившими видеть сосуды там, где они раньше и не подозревались. Левенгук в течение 50 лет нашёл очень много новых фактов при изучении всех тканей и частей человеческого тела; открыл кровяные тельца и семенные нити (сперматозоиды).
Следующим важным событием в изучении кровообращения было определение величины артериального кровяного давления. Это было сделано путем измерения высоты, на которую поднимается кровь в вертикально укрепленной стеклянной трубке, соединенной с просветом сонной артерии лошади (опыт Гэлса, 1732).
Интенсивная разработка физиологии кровообращения началась лишь в 40-х годах прошлого века. С этого времени стали применять графическую регистрацию процессов, происходящих в кровеносной системе; было измерено количество крови в организме, изучен вопрос о значении различных физических факторов, участвующих в движении крови. С этого же времени началось изучение регуляции кровообращения.
Важным исследованием, установившим существование нервных влияний на деятельность кровеносной системы, была работа, выполненная в 1842 г. в Киеве учеником Н. И. Пирогова — Вальтером. Он доказал, что возбуждение «симпатических нитей», содержащихся в седалищном нерве лягушки, ведет к сужению кровеносных сосудов лапки. Затем было установлено тормозящее влияние б уждающего нерва на сердце (братья Вебер, 1845): показано учащение сердцебиений при возбуждении симпатических нервных волокон (Пецольд, Цион); подробно изучено влияние различных нервов на сосуды (Клод Бернар); открыты рефлекторные изменения кровоооращения. закономерно наступающие в ответ на раздражение афферентных волокон, идущих от рецепторов аорты (И. Ф. Иипн и К. Людвиг). В. Овсянниковым было точно установлено, что в определенных участках продолговатого мозга содержатся нервные образования, при разрушении которых нарушается рефлекторная регуляция согудов. В это же примерно время Н. О. Ковалевский, М. Траубе и др. доказали, что кровообращение изменяется при накоплении в крови углекислоты.
Таким образом, за период 1840—1880 гг. был подробно описан ряд важных отдельных фактов, характеризующих физические процессы, происходящие в кровеносной системе, изучено влияние, оказываемое на сердце и сосуды подходящими к ним нервными волокнами, и изменения кровообращения, рефлекторно наступающее при «болевом» раздражении, кровопусканиях, асфиксии (задушении) и других воздействиях на организм. Эти работы выяснили некоторые процессы, играющие важную роль в регуляции кровообращения, но не могли дать ясных представлений о механизмах, определяющих нормальное функционирование кровеносной системы в обычных условиях жизнедеятельности.
- И.П. Павлов
Впервые И.П. Павлов в 1880—1890 гг. своими систематически проведенными экспериментами указал пути изучения нормальной регуляции кровообращения, показав, что регуляцию кровообращения можно изучать в условиях хронического опыта на здоровых, ненаркотизированных животных. Именно на таких животных он установил значительное постоянство артериального кровяного давления и выяснил, что оно поддерживается благодаря непрестанно осуществляющемуся регуляторному влиянию центральной нервной системы, приводящему к перераспределению крови.
Введя прием «холодовой перерезки» (обратимого выключения охлаждением) блуждающего нерва, Павлов показал значение нервных влияний в поддержании относительно постоянного уровня давления крови.
И.П. Павлов отнюдь не умалял значения вивисекционных опытов — его изучение усиливающего нерва сердца является образцом исследований подобного рода. Он видел, однако, в острых опытах лишь средство для вычленения (анализа) роли различных факторов, участвующих в том или ином сложном явлении, и никогда не забывал, что вивисекционная методика как таковая связана с нарушением нормальных связей животного с окружающей средой.
Еще в 1882 г. Павлов поставил во всей широте вопрос о значении регуляции кровообращения в поддержании относительного постоянства кровяного давления. Об этом он писал так: «Огромная важность точного изучения приспособлений, стоящих на страже этого стремления к постоянству, неизмерима».
После Людвига, Циона и Павлова физиологические механизмы, обеспечивающие постоянство кровяного давления, стали вновь подробно изучаться лишь в 20-х годах нашего века. При этом, однако, иностранные исследователи сосредоточили внимание лишь на рефлексах с двух групп рецепторов сосудистой системы, а именно с открытых Ционом и Людвигом окончаний аортального нерва и с обнаруженных примерно 30 лет назад рецепторов области разветвления общей сонной артерии. Между тем Павлов еще в 80-х годах подчеркивал, что регуляция кровообращения осуществляется благодаря действию различных раздражителей «... на периферические окончания центростремительных нервов», т. е. рецепторов, содержащихся во всех органах и всех тканях. Раздражение этих рецепторов составляет, как писал Павлов, «исходный пункт рефлекса», который «...в жизни сложного организма... есть существеннейшее и наиболее частое нервное явление». На рефлексах, в частности, основана и вся нормальная регуляция кровообращения. Таким образом, И. П. Павлов 60—70 лет назад указал пути изучения нормальной регуляции кровообращения как рефлекторных актов, возникающих с разнообразных рецепторов.
Существенное значение в исследовании кровообращения имели и имеют клинические исследования. Клиника позволяет изучить на человеке изменения кровообращения, вызванные тем или иным поражением сердца, сосудов, нервной системы и т. д. Потребности клиники привели к разработке методов определения кровяного давления в артериях и венах у человека, количества крови, выбрасываемой сердцем. Выполнено много работ, посвященных изучению колебаний величины артериального давления и частоты пульса, а также венозного давления, скорости кровотока и количества крови, выбрасываемой сердцем в минуту при разнообразных заболеваниях и разных состояниях организма. Много исследований посвящено так называемой функциональной диагностике сердечно-сосудистой системы, изучению причин и последствий длительного повышения кровяного давления (гипертония) и его резкого падения (при шоке, коллапсе, кровопотерях), изучению механизма возникновения сосудистых спазмов и закупорки сосудов, анализу изменений деятельности сердца путем изучения электрических явлений в нем и т. д.
Заключение
Как экспериментальные, так и клинические исследования кровообращения до сих пор нередко отражают узко аналитический, метафизический подход к физиологическим явлениям. Такой подход привел, например, к представлению о том, что кровообращение независимо от деятельности высших отделов мозга и подчиняется лишь особым вегетативным центрам, воздействующим на сердце и сосуды при посредстве симпатического и парасимпатического отделов «автономной» нервной системы. Относительно медленное развитие физиологии кровообращения в немалой мере было обусловлено этими неверными установками, уводившими в сторону от изучения нормальной регуляции кровообращения в целом организме.
С тех пор как древние китайцы и египтяне некогда выдвинули свои знаменитые теории , минули сотни лет. За это время теории эти то всплывали на поверхность, то вновь погружались в бездну. И вот настал исторический момент, когда человек смог не только воспринять их и осмыслить, но и получить в свое распоряжение средства для их доказательства.
Наступила пора открытия кровообращения.
Четыре европейца удостоены высокой чести — в ознаменование их научного подвига (открытия кровообращения) сооружены монументы: в Мадриде — в честь Мигеля Сервета; в Болонье — в честь Карло Руини; в Пизе — в честь Андреа Чезальпино; в Англии имеется несколько монументов в честь Уильяма Гарвея.
Этим перечнем памятников отнюдь не исчерпывается почетный список первооткрывателей кровообращения. Французы, например, считают, что кровообращение открыл Франсуа Рабле, но всем образованным людям Рабле все-таки больше известен как писатель, нежели как терапевт и хирург .
Находятся люди, отдающие предпочтение знаменитому Фра Паоло Сарпи , который внес значительный вклад в исследования циркуляции крови и которому, быть может, действительно удалось проследить весь ее путь. Другие же утверждают, что не кто иной, как Леонардо да Винчи первым до конца постиг тайну кровообращения.
Список знаменитых претендентов на этом не заканчивается. Арабы, например, не без оснований могли бы назвать открывателем кровообращения Ибн-ан-Нафиса, александрийцы — Эразистрата, а китайцы — императора Хуань-ди.
Весь этот, разумеется, далеко не полный перечень претендентов позволяет сделать единственно правильный вывод: открытие кровообращения не мог совершить один человек, каким бы гениальным он ни был. С того момента, как первобытный охотник впервые увидел кровь, бьющую из поврежденной артерии, нанесение Реки жизни на карту превратилось в многовековой труд множества людей различных национальностей, и тех, кого ныне прославляют за окончательное открытие кровообращения, правильнее назвать жнецами урожая, взращенного трудом целой армии землепашцев.
Человеку, равно как и обществу, в котором он живет, будь то первобытное племя или современная нация, свойственно отстаивать свой приоритет буквально во всем. Именно эта черта человеческого характера и породила великую путаницу в вопросе о том, кто же действительно «открыл» циркуляцию крови. Многие претенденты имеют своих горячих сторонников, но основной спор ведется вокруг двух имен: Андреа Чезальпино и Уильяма Гарвея.
На фоне других исследователей эти ученые выделяются тем, что они не только описали, но и наглядно продемонстрировали систему кровообращения. Именно в этом и кроется секрет всех их достижений. Если другие исследователи строили догадки, теоретизировали, высказывали блестящие гипотезы или проводили эксперименты, давно забытые историей, то Чезальпино и Гарвей, суммировав нужные факты, смогли научно обосновать систему кровообращения.
Разумеется, спор о том, лому именно должен принадлежать приоритет в этом вопросе, порожден скорее эмоциями, чем научной или исторической необходимостью. В странах, находящихся под влиянием англосаксонской культуры, предпочтение отдают Гарвею. Бесспорно, представив точные обоснования почти всех стадий циркуляции крови, Гарвей внес огромный вклад в сокровищницу человеческих знаний о кровообращении.
В странах Средиземноморского бассейна имя Андреа Чезальпино, пожалуй, затмевает Гарвея. Его труды, послужившие основой выдающихся исследований Гарвея, имели колоссальное значение для заключительного этапа нанесения Реки жизни на карту, и их роль нельзя ни умалять, ни тем более отрицать.
Итальянец Андреа Чезальпино, которого многие считают «открывателем» кровообращения, предположил существование системы капилляров. При жизни он подвергался нелепым нападкам и обвинениям в ереси.
Чезальпино, родившийся в тосканской деревушке Ареццо 6 июня 1519 года — примерно за шестьдесят лет до Гарвея, — вобрал в себя все лучшие традиции той эпохи. Его любознательность поистине не знала границ: он был врачом, ботаником, минералогом и философом, причем в каждой из этих областей науки добился выдающихся успехов. Чезальпино первым в истории стал рассматривать минералогию как науку. Ему же принадлежит приоритет в установлении полов растений; он провел также аналогию между семенами растений и яйцами животных. Чезальпино можно было бы назвать подлинным пионером систематизации.
Для Чезальпино был характерен чрезвычайно хладнокровный и обдуманный подход к делу. Сторонник точной методики, он не терпел поспешных выводов, предпочитая двигаться медленно, с огромной осторожностью и проверять каждый сделанный шаг прежде, чем предпринять новый. Чезальпино не признавал никаких авторитетов — будь то Гален или любой другой классик — до тех пор, пока самостоятельно не убеждался в ценности их учения. Подобная привычка, с одной стороны, способствовала большой популярности этого замечательного ученого при жизни, а с другой стороны, чуть было не подвергла его угрозе остракизма и полного забвения.
После занятий в Падуе под руководством Везалия Чезальпино был назначен профессором Пизанского университета, где он долгие годы преподавал медицину, анатомию, ботанику и философию, выкраивая время для ботанических экспедиций по Италии. В 1592 году его, уже почтенного семидесятитрехлетнего ученого, назначили личным врачом папы Клемента VIII и профессором медицины в Римском научном центре Сапиенца. Там он и оставался вплоть до своей смерти. Умер Чезальпино в 1603 году.
Взгляды Чезальпино полнее всего отражены в трех его книгах. В первой из них, «Quaestiones Peripateticae», опубликованной во Флоренции в 1569 году, Чезальпино выдвинул оригинальную теорию кровообращения и, в частности, отметил, что центром кровообращения является не печень, как утверждал Гален, а сердце . Вторая книга, «De Plantis», вышла в свет в 1583 году. Характерно, что хотя в этой работе основное место было отведено ботанике, Чезальпино и в ней продолжал развивать теорию циркуляции крови. В своей последней книге, названной «Quaestitonum Medicorum» («Некоторые вопросы медицины»), которая появилась в 1593 году, т.е. уже после его прибытия в Рим, он представил экспериментальные доказательства всей изложенной в предыдущих работах теории кровообращения.
Чезальпино, по существу, дал полную картину циркуляции крови. Он, например, утверждал, что кровь непрерывно поступает из вен в правую половину сердца, далее течет в легкие, возвращается в левую половину сердца и уже оттуда по артериям попадает в различные части организма. Он считал артерии пульсирующими сосудами, предназначенными для переноса крови под относительно высоким давлением.
Из артерий по крошечным «волосным» сосудам, которые сам Чезальпино называл «капиллярами», кровь поступает в вены. По убеждению ученого, вены в отличие от артерий не пульсируют, и кровь течет по ним под гораздо менее высоким давлением. По венам кровь возвращается в сердце, и цикл повторяется бесконечно. Таково описание полного круга кровообращения, завершенное после многовековых исследований.
Чрезвычайно важное значение трудов Чезальпино заключается в том, что ученый не только отчетливо представил себе существование капилляров, не имея возможности их увидеть, но и экспериментально доказал необходимость таких соединительных сосудов между артериями и венами.
Обнажив вену подопытного животного, Чезальпино перевязал ее, чтобы остановить поток крови, а затем сделал надрез между лигатурой и тем местом, где, по его мнению, должны были находиться капилляры. Первоначально из надреза текла темная, несомненно, венозная кровь. Постепенна, однако, она становилась ярче и вскоре приобрела вид артериальной крови.
«Каким образом артериальная кровь могла попасть в вены, если между ними и артериями нет прямой связи?» — резонно вопрошал Чезальпино. Очевидно, артерии соединяются с венами посредством каких-то сосудов, которые по мере разветвления постепенно уменьшаются в размерах и превращаются в своего рода невидимые волоски.
Аналогичный эксперимент Чезальпино поставил для демонстрации направления тока крови. В те времена считали, что кровь из сердца поступает в вены, а не в артерии. Чезальпино же экспериментально доказал, что все обстоит как раз наоборот.
«Если кровь течет в одном направлении, — рассуждал он, — то это направление нетрудно определить, перевязав сосуды . С той стороны лигатуры, откуда притекает кровь, сосуд должен набухнуть». Примерно ту же картину можно наблюдать, если перегородить реку плотиной: перед плотиной уровень воды быстро повышается.
Эксперимент не оставил никаких сомнений, что в венах кровь течет не от сердца, а к сердцу.
Итак, Чезальпино составил общую схему кровообращения и доказал существование капилляров. Более того, ему удалось также заметить, что аэрация крови происходит в мельчайших разветвлениях кровеносных сосудов, расположенных вплотную к легочным полостям, содержащим воздух, но не соединяющихся с ними непосредственно, как утверждал Гален.
Предшественники Чезальпино неоднократно оспаривали учение Галена о циркуляции крови, и это не сходило им безнаказанно. И хотя Чезальпино подвел прочную экспериментальную базу под свои теории, эта же участь не миновала его самого: нападки продолжали сыпаться на него даже после смерти. Философские воззрения ученого были враждебно встречены философами-протестантами, а его свободомыслие и пренебрежение к церковным догмам вызвали гнев католических властей. Это и не удивительно: опыты Чезальпино полностью опровергали учение Галена о различных элементах, якобы составляющих душу.
В пылу полемики, которая развернулась вокруг имени Чезальпино и его заслуг, некоторые ее участники вообще начисто отрицали все научные достижения прославленного итальянца или пытались доказать несостоятельность его теории. Однако это не соответствует истине. В трех уже упомянутых выше книгах можно без труда найти убедительные доказательства научных достижений Чезальпино. И все же, несмотря на всю их безусловную ценность, труды Чезальпино, в отличие от работ Гарвея, не знаменовали собой открытие новой эры в медицине, анатомии и физиологии.
Разумеется, ни Чезальпино, ни Гарвея нельзя считать «открывателями» кровообращения в полном смысле этого слова, но они во многом способствовали лучшему пониманию этого процесса и экспериментальному доказательству его существования. Однако человеку, будь то эрудированный ученый или обыкновенный шаман, очевидно, свойственна страстная мечта привлечь к себе всеобщее внимание, и он стремится достигнуть этого либо собственными средствами, либо создавая и превознося героя-идола и купаясь в лучах его славы.
Подобно тому как последователи Галена и сторонники Гарвея всячески игнорировали Чезальпино, стремились преуменьшить, а то и вовсе отрицать его заслуги, Гарвей неоднократно подвергался нападкам приверженцев догматического галеновского учения, почитателей Чезальпино и других более ранних исследователей Реки жизни. Дело доходило до того, что даже в XIX веке итальянский физиолог Черадини называл великого англичанина «пиратом мысли».
Уильям Гарвей, человек, с именем которого связано начало новой эры в исследованиях Реки жизни, родился в Фолкстоуне 1 апреля 1578 года. У этого чистокровного англичанина была душа итальянца эпохи Возрождения. После обучения в Кэмбридже Гарвей дорогой многих направился в славный Падуанский университет, где стал любимым учеником Фабрицио д’Аквапенденте.
Будучи от природы наделен ненасытной жаждой знаний, Гарвей поглощал десятки книг. Разумеется, ему была известна первая книга Чезальпино, опубликованная еще до его прибытия в Падую. Гарвею были также доступны труды Руини, Коломбо и Фра Паоло Сарпи, который был другом его учителя . Несомненно, он был наслышан и о Сервете. В 1602 году, получив диплом об окончании Падуанского университета, Гарвей возвратился в Англию и стал личным врачом сначала короля Якова I, а затем и его сына Карла I.
В Лондоне Гарвей, все еще под впечатлением итальянского Возрождения и воспоминаний о Падуе, приступил к проведению экспериментов, которые принесли ему бессмертие. Двадцать лет поистине титанических усилий были отданы достижению одной тщательно обдуманной цели: продемонстрировать процесс кровообращения. Плодом этих неустанных исследований явилась напечатанная в 1628 году во Франкфурте книга «De Motu Cordis» — квинтэссенция достижений великого ученого. Эта небольшая по объему книжечка, насчитывающая всего 72 страницы, заложила основы совершенно новых представлений человека об анатомии и физиологии.
Гарвею принадлежит заслуга в объединении традиционной итальянской анатомии с другими науками, которые зиждились на экспериментах и которые в то время только-только начали появляться в Европе. Его уже не устраивали простые описания результатов вскрытий. Он изучал механику и назначение процессов, которые обнаруживал во время проведения экспериментов. В арсенале Гарвея вместе со скальпелями, зажимами и лигатурами почетное место занимали математика, механика и гидравлика.
Его математическое доказательство кровообращения было чудом изящества и простоты. Гарвей отметил, что при каждом сокращении сердце выбрасывает около 60 граммов крови. Сокращаясь в среднем 72 раза в минуту, в течение часа оно перекачивает около 244,5 килограмма крови. Вес ее втрое превышает вес среднего человека. Столь очевидное противоречие может иметь только одно объяснение: в организме содержится неизменное количество крови, которое бесконечно перекачивается сердцем по строго определенной системе циркуляции.
«Следует раз и навсегда признать, — писал Гарвей, — что кровь в организме животного заключена в замкнутую круговую систему и находится в состоянии непрерывного движения. Именно в этом состоит функция, выполняемая сердцем посредством сокращений, именно в этом и заключается смысл движения и сокращения сердца».
От этого отправного пункта Гарвей двинулся в путешествие по всей системе циркуляции, попутно вскрывая суть и механику явлений, которые встречались ему на каждом шагу. В его работе было лишь одно, правда, важное упущение: Гарвей не смог представить себе капилляры, и поэтому в завершенной им картине кровообращения капилляры отсутствуют. В отличие от Чезальпино, который дал описание волосных сосудов — соединителей артерий и вен, Гарвей полагал, что кровь из артерий попадает в вены через «поры в тканях».
Это единственное упущение Гарвея позволяет нам утверждать, что на самом деле великому англичанину принадлежит заслуга скорее в описании двух отдельных половин, а не полного круга кровообращения. И хотя Чезальпино уже упоминал о капиллярах как о связующем звене между веной и артерией, истинный их характер и назначение суждено было выяснить только после изобретения микроскопа.
Разумеется, книга Гарвея была встречена в штыки. Сторонники Галена пришли в ярость. По мнению этих догматиков, в то время признанных авторитетов в медицине и естественных науках, новая революционная доктрина кровообращения грозила опрокинуть всю медицину или, по крайней мере, ту ее разновидность, которую практиковали и преподавали в ту эпоху. Для предотвращения неизбежной катастрофы, казалось, годились любые средства. И вот по всему медицинскому миру как бы пронесся боевой клич: «Лучше ошибки Галена, чем истины Гарвея!»
Гарвей подвергся суровой критике со стороны некоторых светил европейской медицины. Среди них были немецкий врач Каспар Гоффман и француз Жан Риолан, который после смерти Фабрицио д’Аквапенденте считался первым анатомом своего времени. Более поздние завистники Гарвея, как, например, уже упомянутый профессор физиологии Генуэзского университета Черадини, утверждали, что «своим успехом Гарвей обязан оппозиции со стороны парижского анатома (т.е. Риолана)... если бы Чезальпино при жизни встретился с Риоланом и обвинил того в плагиате, невежестве и ереси... никому не удалось бы похитить у него славу открытия».
Один из основных аргументов более поздних противников Гарвея основывался на том факте, что великий английский ученый ни словом не обмолвился о работах своих современников и предшественников, расчистивших ему путь.
Действительно, вопрос этот весьма щекотливый, и ответить на него не так просто. Вспомним, что все исследователи Реки жизни постоянно подвергались большой опасности. Инквизиция неустанно угрожала свободе мысли. Жертвы ее неусыпного внимания напоминали прокаженных — их избегали все те, кто страшился навлечь на себя подозрение. Что ж, и в наше время нередко приходится сталкиваться с тем, что людей обвиняют за простое знакомство с осужденными. В тех условиях опасно было признавать близость, даже идейную, с людьми, которым угрожало обвинение в ереси. Под постоянной угрозой страха этические, моральные принципы, да и просто личное мужество претерпевали иной раз весьма существенную метаморфозу.
Интеллектуальная атмосфера Англии времен Гарвея была заражена теми же страхами, что и в других европейских странах. В обстановке бурных событий, приведших к казни короля Карла I Кромвелем, любые проявления свободы мысли и слова часто были чреваты смертельной опасностью. Характерно, что даже в 1628 году Гарвей вынужден был опубликовать свою книгу не в Англии, а в Германии. После реставрации монархии свобода мысли и убеждений стала еще более ограниченной, чем во времена Кромвеля. Еретиков тотчас же объявляли вне закона, и даже вполне невинные молитвенные собрания, которые проводились без уведомления властей, считались изменой.
Как свидетельствует Джон Хемметер, известный американский физиолог и историк медицины, в своей книге об открытии кровообращения, даже через двадцать лет после смерти Гарвея «никто не осмеливался публично высказаться в поддержку Чезальпино и Сервета. Можно ли после этого удивляться, что Гарвей не упомянул их в своей книге, хотя, вероятно, и знал их труды наизусть!»
В 1657 году Гарвей скончался. К этому времени Река жизни, кроме одного из главных своих участков, целиком была нанесена на карту. Подтвердились наконец гипотезы Афотиса, Имхотепа, китайского императора Хуань-ди и Эразистрата. Посеянные ими семена взросли и принесли обильный урожай.
Наступил конец извращению фактов и слепому догматизму. Человек доказал, что кровь течет по кругу. Выталкиваемая сердечной мышцей, она по артериям растекается по всему организму, а затем по венам возвращается в сердце. Из сердца она поступает в легкие, где происходит аэрация, затем направляется обратно в сердце, а оттуда — вновь в путь по артериям.
Такова схема кровообращения, которая из области догадок и гипотез превратилась в реальный факт, и которую легко можно было продемонстрировать.
Вера в «пневму», якобы текущую по артериям, полностью исчезла. В пульсирующих артериях, которые несут кровь под давлением, не осталось места для мистической «души».
Выяснилось, что Река жизни подвластна законам механики, а не черной магии. Работа сердечного насоса и направляющая функция клапанов оказались проявлениями законов механики, а различные давления в артериях и венах — законов гидравлики. Человек получил возможность измерить глубины Реки жизни.
На почти законченной карте Реки оставалось только одно белое пятно — надо было воочию убедиться в существовании капилляров.
«Он твёрд в споре, непоколебим в своих взглядах, никогда не меняет своих суждений... он слепо верит нашим древним учителям и не желает даже слушать о так называемых открытиях нашего века касательно кровообращения и о прочем тому подобном». Так восхвалял достоинства врача герой комедии Мольера «Мнимый больной» доктор Диафуарус. Именно с такой позицией пришлось столкнуться выдающемуся исследователю человеческого организма Вильяму Гарвею (1578-1657), когда он впервые опубликовал своё сочинение о движении сердца и крови.
Учёному пришлось вступить в борьбу с господствовавшим тогда традиционным взглядом, основанным на учении великого врача Античности Галена . Страстная и ожесточённая дискуссия о кровообращении вышла далеко за пределы круга специалистов. Парижский медицинский факультет, чьи профессора непоколебимо придерживались учения Галена, объявил Гарвею настоящую войну.
Кровь кружит
Последователи «древнего учителя» Галена полагали, что артерии содержат мало крови и много воздуха, в то время как вены наполнены кровью. Казалось бы, откуда возникло это убеждение? Ведь при любом ранении, затронувшем артерию, бьёт кровь! Это было известно со времён древности, это наблюдалось и во время античных жертвоприношений. Но у медиков была иная картина. Они опирались на данные, полученные при вскрытиях. А в мёртвом теле артерии бескровны, тогда как вены полны. И эта картина мешала правильному пониманию проб-лемы. Поэтому ничего и не было известно о кровообращении. Считалось, что кровь образуется в печени и оттуда через большую полую вену поступает в сердце.
Вильям Гарвей. Фото: Commons.wikimedia.org
Известный своим скептицизмом ещё в студенческие годы Гарвей писал: «Когда я впервые обратил все свои помыслы и желания к наблюдениям на основе вивисекций (в той степени, в которой мне их приходилось делать), чтобы посредством собственных созерцаний, а не из книг и рукописей, распознать смысл и пользу сердечных движений у живых существ, я обнаружил, что вопрос этот весьма сложен и на каждом шагу преисполнен загадок». Учёный пришёл к своему заключению путём многочисленных опытов, когда он изучал ещё бьющиеся сердца и лёгкие вскрытых животных.
Это великое открытие Гарвей сделал в 1616 году, сказав тогда в одной из своих лекций, что «кровь кружит в теле». Однако ещё долгие годы он продолжал искать и накапливать доказательства. И лишь двенадцать лет спустя опубликовал, наконец, результаты своего труда: «Анатомические исследования о движении сердца и крови животных».
Обвинения в вивисекции — опытах со вскрытием живых животных — и по сей день сопровождают его репутацию. Однако всё, что он делал, он делал ради науки. Горящая свеча на гербе Вильяма Гарвея символизировала «жизнь, пожираемую пламенем, но всё же светящуюся».
Марчелло, ты не прав!
По Гарвею, кровь при сокращении сердечных желудочков выталкивается в аорту, по ней и ответвлениям проникает в ноги, руки, голову, любую часть тела, доставляя туда жизненно необходимый кислород, затем снова собирается и течёт по венам обратно к сердцу. Правда, в системе Гарвея не хватало некоторых звеньев, например, соединительной части между системой артерий и системой вен. Капиллярная система — комплекс тончайших сосудов, которые являются окончанием артерий и началом вен — была открыта уже после смерти учёного. Эту важную часть системы кровообращения описал Марчелло Мальпиги.
Мальпиги тоже пришлось несладко. Однажды в его загородный дом инкогнито явились два факультетских профессора, не согласных с его открытием. Маститых анатомов сопровождали люди в масках. Мальпиги, которому в тот момент был 61 год, избили, а его домашнее имущество разгромили. Причём этот метод ведения научных споров не был тогда в Италии чем-то необычным. Например, выдающийся деятель эпохи Возрождения профессор Болонского университета Беренгарио да Карпи тоже однажды разгромил квартиру своего научного противника. Таков был тогда градус научных дискуссий.
Большой круг кровообращения
Есть истины, которые сегодня, с высот наших знаний, кажутся совершенно очевидными, и трудно предположить даже, что было время, когда люди не знали их, а, обнаружив, еще оспаривали их. Одна из таких истин - большой круг кровообращения в живых организмах - рождалась особенно мучительно и трудно. В течение полутора тысяч лет господства культа Галена в медицине, очевидно, самого долгого и реакционного культа в истории науки, люди считали, будто артериальная и венозная кровь - жидкости суть разные, и коль первая "разносит движение, тепло и жизнь", то вторая призвана "питать органы".
Инакомыслящие были нетерпимы. Испанский врач Мигель Сервет в своем сочинении уделил несколько страниц кровообращению: описал открытый им малый круг кровообращения. В том же 1553 году церковники сожгли его как "богоотступника" вместе с написанной им "еретической" книгой и лишь три ее экземпляра не попали в протестантский костер, который испепелил в Женеве ее автора. Поистине семь кругов ада прошли те, кто пришел к кругу кровообращения. Их было несколько, этих мужественных первопроходцев, которым люди поставили памятники: в Мадриде - Мигелю Сервету, в Болонье - Карло Руини, в Пизе - Андреа Чезальпино, в Англии - Вильяму Гарвею, - тому, кто поставил последнюю точку.
Кровообращение человека. Строение, свойства и регуляция сердца
В III веке до н. э. Эразистрат считал, что артерии несут тканям воздух. Отсюда и название «артерия» (греч. aer – воздух, tereo – содержу, храню).
Это положение развил основоположник экспериментальной медицины Гален (II век н.э.): он считал, что кровь образуется в печени из пищи, которая после обработки в желудке и кишечнике переходит в печень по протокам. Далее кровь из печени разносится по венам ко всем частям тела, где и потребляется. Согласно Галену, часть крови поступает в правый желудочек, затем через отверстия перегородки в левый желудочек (в нём он доказал наличие крови с помощью пункции). В левом желудочке кровь смешивается с воздухом, поступающим из лёгких, а затем разносится по артериям во все органы тела и мозг. В мозге кровь превращается в «животный дух», необходимый для движения каждой части тела.
Ибн-аль-Нафиз (13 век) впервые пришёл к заключению, что вся кровь из правого желудочка проходит через сосуды лёгких и возвращается в левое сердце.
М. Сервет (16 век) описал малый круг кровообращения. Он установил, что кровь к лёгкому идёт по лёгочной артерии, диаметр которой равен диаметру аорты, причём по артериям течёт венозная кровь, которая в лёгких освобождается от «сажи».
У. Гарвей (17 век) открыл кровообращение в организме. В своей работе «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных» он с безупречной логикой опроверг господствовавшую в течение более 1500 лет доктрину Галена. Измерив у овцы величину систолического объёма крови, ЧСС в минуту и общее количество крови, Гарвей утверждал: «Во всём теле крови не больше 4 фунтов, как я убедился в этом на овце».
Он подсчитал, что за 1,5-2 минуты вся кровь должна пройти через сердце, а в течение 30 минут через сердце должно пройти количество крови, равное массе тела животного. Столь быстрое и непрерывное производство крови в организме невозможно.
Гарвей допускал возврат одной и той же крови к сердцу через посредство замкнутого цикла. Замкнутость круга кровообращения он объяснил прямым соединением артерий и вен через посредство мельчайших трубочек (капилляров), которые были открыты М. Мальпиги спустя 4 года после смерти Гарвея. Замкнутая система по Гарвею, имеет 2 круга – большой и малый (лёгочный), которые соединены между собой через сердце. Малый круг кровообращения осуществляет прямой контакт с внешней средой, а большой – с органами и тканями организма.
В нашем организме кровь непрерывно движется по замкнутой системе сосудов в строго определённом направлении. Это непрерывное движение крови называется кровообращением .
Кровообращение обеспечивает основные метаболические процессы, определяя транспорт крови ко всем органам и тканям и удаление из них продуктов метаболизма. Оно определяется деятельностью сердца, выполняющего функцию насоса, и тонусом периферических сосудов. Работа сердца служит основным двигателем крови. Сердце как динамический насос выталкивает кровь во впечатляющую по своей сложности сеть кровеносных сосудов, которые могли бы опоясать Землю в 2,5 раза. Движущая сила исходит из желудочков с их толстыми мышечными стенками, сокращающимися так, что кровь при этом перекачивается в артерии. Насосное действие сердца повторяется автоматически с ритмом пульса, и количество перекачиваемой крови зависит от степени напряженности человека и совершаемых им действий. Кровь, выбрасываемая из сердца, поступает в крупные артерии, затем в систему микроциркуляции (артериолы, капилляры, венулы), вены и возвращается в сердце.
Функции кровообращения:
Трофическая - заключается в переносе кислорода и питательных веществ, поступающих из окружающей среды;
Экскреторная - способствует удалению продуктов клеточного метаболизма через органы выделения;
Регуляторная - обеспечивает перенос гормонов и биологически активных веществ, перераспределение жидкости и поддержание температурного баланса в организме.
Кровообращение, совершённое в замкнутой системе, состоит из двух кругов:
1. Большой круг – путь крови от левого желудочка до правого предсердия. Из левого желудочка кровь, насыщенная кислородом (артериальная кровь, алая, яркая), нагнетается в самый широкий сосуд – аорту. Оттуда кровь по артериям поступает в различные участки тела: мозг, органы брюшной полости, туловище, конечности. Протекая через капилляры большого круга кровообращения, кровь отдаёт кислород, а присоединяет углекислый газ. В вены поступает кровь, бедная кислородом (венозная, тёмная). Венозная кровь из туловища, органов брюшной полости, нижних конечностей через крупный сосуд – нижнюю полую вену попадает в правое предсердие. Сюда же через верхнюю полую вену поступает венозная кровь от головы, шеи, рук.
2. Малый (лёгочный) круг – путь крови от правого желудочка до левого предсердия. Этот путь значительно короче. Из правого желудочка венозная кровь поступает в крупный сосуд – лёгочную артерию. В лёгких лёгочная артерия разветвляется на густую сеть капилляров, оплетающих дыхательные пузырьки. Венозная кровь, проходя через капилляры лёгких, насыщается кислородом и превращается в артериальную. По лёгочным венам в левое предсердие течёт уже артериальная кровь. Малый круг является исключением и в остальных венах организма течёт венозная, а в артериях – артериальная кровь.
Правый и левый желудочки нагнетают кровь одновременно, и она движется сразу по обоим кругам кровообращения. Деление на большой и малый круги кровообращения условно: они сообщены между собой, один является продолжением другого, то есть два круга включены последовательно – это замкнутая система . Две части сердечно-сосудистой системы названы потому, что каждая из них начинается в сердце и возвращается в сердце, но по отдельности они замкнутых систем не образуют. Фактически, имеется один общий замкнутый круг кровообращения.