История открытия роли сердца и системы кровообращения

Эта капелька крови, то появлявшаяся,
то вновь исчезавшая, казалось,
колебалась между бытием и бездной,
и это был источник жизни.
Она красная! Она бьется. Это сердце!

У.Гарвей

Взгляд в прошлое

Врачей и анатомов древности интересовала работа сердца, его строение. Это подтверждается сведениями о строении сердца, приведенными в древних рукописях.

В папирусе Эберса* «Тайная книга врача» есть разделы «Сердце» и «Сосуды сердца».

Гиппократ (460–377 до н.э.) – великий греческий врач, которого называют отцом медицины, писал о мышечном строении сердца.

Греческий ученый Аристотель (384–322 до н.э.) утверждал, что самый важный орган человеческого тела – сердце, образующееся у плода раньше других органов. На основании наблюдений о наступлении смерти после остановки сердца он сделал вывод, что сердце является мыслительным центром. Он указывал, что сердце содержит воздух (так называемую «пневму» – таинственный носитель душевных процессов, проникающий в материю и оживляющий ее), распространяющийся по артериям. Мозгу Аристотель отводил второстепенную роль органа, предназначенного для образования жидкости, охлаждающей сердце.

Теории и учение Аристотеля нашли последователей среди представителей Александрийской школы, из которой вышли многие знаменитые врачи Древней Греции, в частности Эразистрат, описавший клапаны сердца, их назначение, а также сокращение сердечной мышцы.

Древнеримский врач Клавдий Гален (131–201 до н.э.) доказал, что в артериях течет кровь, а не воздух. Но кровь в артериях Гален находил только у живых животных. У мертвых артерии всегда были пусты. На основании данных наблюдений он создал теорию, согласно которой кровь зарождается в печени и через полые вены распределяется по нижней части тела. По сосудам кровь движется приливами: вперед–назад. Верхние части тела получают кровь из правого предсердия. Между правым и левым желудочками есть сообщение через стенки: в книге «О назначении частей человеческого тела» он привел сведения об овальном отверстии в сердце. Гален внес свою «лепту в копилку предрассудков» в учении о кровообращении. Подобно Аристотелю, он полагал, что кровь наделена «пневмой».

По теории Галена артерии не играют никакой роли в работе сердца. Однако несомненной его заслугой было открытие основ строения и работы нервной системы. Ему принадлежит первое указание на то, что мозг и позвоночный столб – источники деятельности нервной системы. Вопреки высказыванию Аристотеля и представителей его школы он утверждал, что «человеческий мозг есть обитель мысли и убежище души».

Авторитет ученых древности был неоспорим. Покушаться на установленные ими законы считалось святотатством. Если Гален утверждал, что кровь перетекает из правой половины сердца в левую, то это принималось за истину, хотя доказательств этому не было. Однако прогресс в науке остановить нельзя. Расцвет наук и искусств в эпоху Возрождения привел к пересмотру устоявшихся истин.

Важный вклад в изучение строения сердца внес и выдающийся ученый и художник Леонардо да Винчи (1452–1519). Он интересовался анатомией человеческого тела и собирался написать многотомный иллюстрированный труд о его строении, но, к сожалению, не закончил его. Однако Леонардо оставил после себя записи многолетних систематических исследований, снабдив их 800 анатомическими эскизами с подробными объяснениями. В частности, он выделил в сердце четыре камеры, описал атриовентрикулярные клапаны (предсердно-желудочковые), их сухожильные хорды и сосочковые мышцы.

Из многих выдающихся ученых Возрождения необходимо выделить и Андреаса Везалия (1514–1564), талантливого анатома и борца за прогрессивные идеи в науке. Изучая внутреннее строение человеческого тела, Везалий установил множество новых фактов, смело противопоставив их ошибочным взглядам, укоренившимся в науке и имевшим многовековую традицию. Свои открытия он изложил в книге «О строении человеческого тела» (1543), в которой содержится тщательное описание проведенных анатомических секций, строения сердца, а также его лекции. Везалий опроверг взгляды Галена и других своих предшественников на строение человеческого сердца и на механизм кровообращения. Он интересовался не только строением органов человека, но и функциями, причем больше всего внимания уделил работе сердца и мозга.

Большая заслуга Везалия состоит в освобождении анатомии от связывавших ее религиозных предрассудков, средневековой схоластики – религиозной философии, согласно которой все научные исследования должны подчинятся религии и слепо следовать трудам Аристотеля и других древних ученых.

Ренальдо Коломбо (1509(1511)–1553) – ученик Везалия – считал, что кровь из правого предсердия сердца попадает в левое.

Андреа Чезальпино (1519–1603) – также один из выдающихся ученых эпохи Возрождения, врач, ботаник, философ, предложил собственную теорию кровообращения человека. В своей книге «Перипатические рассуждения» (1571) он дал правильное описание малого круга кровообращения. Можно сказать, что ему, а не Уильяму Гарвею (1578–1657), выдающемуся английскому ученому и врачу, внесшему наибольший вклад в исследование работы сердца, должна принадлежать слава открытия кровообращения, а заслуга Гарвея состоит в развитии теории Чезальпино и ее доказательстве соответствующими опытами.

Ко времени появления на «арене» Гарвея знаменитый профессор Университета в Падуе Фабрициус Аквапенденте нашел в венах особые клапаны. Однако ответа на вопрос, для чего они нужны, он не дал. Гарвей взялся за разрешение этой загадки природы.

Первый опыт молодой медик поставил на себе. Он перевязал собственную руку и стал ждать. Прошло всего несколько минут, и рука стала отекать, жилы набухли и посинели, кожа стала темнеть.

Гарвей догадался, что повязка задерживает кровь. Но какую? Ответа пока не было. Он решил провести опыты на собаке. Заманив куском пирога уличную собаку в дом, он ловко накинул шнурок на лапу, захлестнул его и стянул. Лапа начала вздуваться, пухнуть ниже перевязанного места. Снова подманив доверчивого пса, Гарвей схватил его за другую лапу, которая также оказалась затянутой тугой петлей. Через несколько минут Гарвей опять подозвал собаку. Несчастное животное, надеясь на помощь, в третий раз доковыляло до своего мучителя, который сделал на лапе глубокий разрез.

Вздувшаяся вена ниже перевязки была перерезана и из нее закапала густая темная кровь. На второй лапе врач сделал разрез чуть выше перевязки, и из него ни одной капли крови не вытекло. Этими опытами Гарвей доказал, что кровь в венах движется в одном направлении.

Со временем Гарвей составил схему кровообращения по результатам секций, произведенных на 40 различных видах животных. Он пришел к выводам, что сердце – мышечный мешок, действующий как насос, нагнетающий кровь в кровеносные сосуды. Клапаны допускают ток крови только в одном направлении. Толчки сердца – это последовательные сокращения мышц его отделов, т.е. внешние признаки работы «насоса».

Гарвей пришел к совершенно новому выводу о том, что поток крови проходит через артерии и возвращается в сердце по венам, т.е. в организме кровь движется по замкнутому кругу. В большом круге она движется от центра (сердца) к голове, к поверхности тела и ко всем его органам. В малом круге кровь движется между сердцем и легкими. В легких состав крови изменяется. Но как? Гарвей не знал. Воздуха в сосудах нет. Микроскоп еще не был изобретен, поэтому проследить путь крови в капиллярах он не мог, как не мог и выяснить, как соединяются между собой артерии и вены.

Таким образом, Гарвею принадлежит доказательство того, что кровь в человеческом организме непрерывно обращается (циркулирует) всегда в одном и том же направлении и что центральной точкой кровообращения является сердце. Следовательно, Гарвей опроверг теорию Галена о том, что центром кровообращения является печень.

В 1628 г. Гарвей опубликовал трактат «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных», в предисловии которого писал: «То, что я излагаю так ново, что я боюсь, не будут ли люди моими врагами, ибо раз принятые предрассудки и учения глубоко укореняются во всех».

В своей книге Гарвей точно описал работу сердца, а также малый и большой круги кровообращения, указал, 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. Гарвей доказал, что «сердце ритмически бьется до тех пор, пока в организме теплится жизнь». После каждого сокращения сердца наступает пауза в работе, во время который этот важный орган отдыхает. Правда, Гарвей не смог определить, зачем нужно кровообращение: для питания или для охлаждения организма?

Уильям Гарвей рассказывает Карлу I
о циркуляции крови у животных

Свой труд ученый посвятил королю, сравнив его с сердцем: «Король – сердце страны». Но эта маленькая хитрость не спасла Гарвея от нападок ученых. Только впоследствии труд ученого был оценен по достоинству. Заслуга Гарвея еще в том, что он догадался о сосуществовании капилляров и, собрав воедино разрозненные сведения, создал целостную, истинно научную теорию кровообращения.

В XVII в. в естественных науках произошли события, коренным образом изменившие многие прежние представления. Одним из них было изобретение микроскопа Антони ван Левенгуком. Микроскоп позволил ученым увидеть микромир и тонкое устройство органов растений и животных. Сам Левенгук с помощью микроскопа открыл микроорганизмы и клеточное ядро в красных кровяных тельцах лягушки (1680).

Последнюю точку в разгадке тайны системы кругов кровообращения поставил итальянский врач Марчелло Мальпиги (1628–1694). Все началось с его участия в собраниях анатомов в доме профессора Борели, на которых проходили не только научные диспуты и чтения докладов, но и производились вскрытия животных. На одном из таких собраний Мальпиги вскрыл собаку и показал придворным дамам и кавалерам, посещавшим эти собрания, устройство сердца.

Герцог Фердинанд, интересовавшийся этими вопросами, попросил вскрыть живую собаку, чтобы посмотреть работу сердца. Просьба была выполнена. Во вскрытой грудной клетке левретки мерно сокращалось сердце. Сжималось предсердие – и резкая волна пробегала по желудочку, приподнимая его тупой конец. В толстой аорте также были видны сокращения. Мальпиги сопровождал вскрытие объяснениями: из левого предсердия кровь поступает в левый желудочек…, из него переходит в аорту…, из аорты – в тело. Одна из дам спросила: «А как кровь попадает в вены?» Ответа не было.

Мальпиги суждено было разгадать последнюю тайну кругов кровообращения. И он это сделал! Ученый принялся за исследования, начав с легких. Взял стеклянную трубку, приладил ее к бронхам кошки и принялся в нее дуть. Но сколько ни дул Мальпиги, воздух никуда из легких не пошел. Как же он попадает из легких в кровь? Вопрос оставался нерешенным.

Ученый наливает ртуть в легкое, надеясь, что своей тяжестью она прорвется в кровеносные сосуды. Ртуть растянула легкое, на нем появилась трещинка, и блестящие капельки покатились по столу. «Сообщения между дыхательными трубочками и кровеносными сосудами нет» – сделал вывод Мальпиги.

Теперь он принялся изучать артерии и вены с помощью микроскопа. Мальпиги первый использовал микроскоп в исследованиях кровообращения. При 180-кратном увеличении он увидел то, чего не мог увидеть Гарвей. Разглядывая препарат легких лягушки под микроскопом, он заметил пузырьки воздуха, окруженные пленкой, и мелкие кровеносные сосуды, разветвленную сеть капиллярных сосудов, соединявших артерии с венами.

Мальпиги не просто ответил на вопрос придворной дамы, но довел до конца работу, начатую Гарвеем. Ученый категорически отверг теорию Галена об охлаждении крови, но и сам сделал неправильный вывод о перемешивании крови в легких. В 1661 г. Мальпиги опубликовал результаты наблюдений над строением легкого, впервые дал описание капиллярных сосудов.

Последнюю точку в учении о капиллярах поставил наш соотечественник, анатом Александр Михайлович Шумлянский (1748–1795). Он доказал, что артериальные капилляры непосредственно переходят в некие «промежуточные пространства», как полагал Мальпиги, и что сосуды на всем протяжении – замкнуты.

Впервые о лимфатических сосудах и их связи с кровеносными сообщил итальянский исследователь Гаспар Азели (1581–1626).

В последующие годы анатомы открыли ряд образований. Евстахий обнаружил в устье нижней полой вены специальную заслонку, Л.Бартелло – проток, соединяющий во внутриутробном периоде левую легочную артерию с дугой аорты, Лоуэр – фиброзные кольца и межвенозный бугорок в правом предсердии, Тебезий – наименьшие вены и заслонку венечного синуса, Вьюсан написал ценный труд о структуре сердца.

В 1845 г. Пуркинье опубликовал исследования о специфических мышечных волокнах, проводящих возбуждение по сердцу (волокна Пуркинье), чем положил начало изучению его проводящей системы. В.Гис в 1893 г. описал предсердно-желудочковый пучок, Л.Ашоф в 1906 г. совместно с Таварой – атриовентрикулярный (предсердно-желудочковый) узел, А.Кис в 1907 г. совместно с Флексом описал синусно-предсердный узел, Ю.Тандмер в начале XX столетия провел исследования по анатомии сердца.

Большой вклад в изучение иннервации сердца внесли отечественные ученые. Ф.Т. Бидер в 1852 г. обнаружил в сердце лягушки скопления нервных клеток (узел Бидера). А.С. Догель в 1897–1890 гг. опубликовал итоги исследований строения нервных ганглиев сердца и нервных окончаний в нем. В.П. Воробьев в 1923 г. провел ставшие классическими исследования нервных сплетений сердца. Б.И. Лаврентьев изучил чувствительность иннервации сердца.

Серьезные исследования физиологии сердца начались спустя два века после открытия У.Гарвеем насосной функции сердца. Важнейшую роль сыграло создание К.Людвигом кимографа и разработка им метода графической регистрации физиологических процессов.

Важное открытие влияния блуждающего нерва на сердце было сделано братьями Веберами в 1848 г. Затем последовали открытия братьями Ционами симпатического нерва и исследование его влияния на сердце И.П. Павловым, выявление гуморального механизма передачи нервных импульсов на сердце О.Леви в 1921 г.

Все эти открытия позволили создать современную теорию строения сердца и кровообращения.

Сердце

Сердце – мощный мышечный орган, расположенный в грудной клетке между легкими и грудиной. Стенки сердца образованы мышцей, свойственной только сердцу. Сердечная мышца сокращается и иннервируется автономно и не подвержена утомлению. Сердце окружено перикардом – околосердечной сумкой (конусовидный мешок). Наружный слой перикарда состоит из нерастяжимой белой фиброзной ткани, внутренний – из двух листков: висцерального (от лат. viscera – внутренности, т.е относящийся к внутренним органам) и париетального (от лат. parietalis – стенной, пристеночный).

Висцеральный листок сращен с сердцем, париетальный – с фиброзной тканью. В щель между листками выделяется перикардиальная жидкость, уменьшающая трение между стенками сердца и окружающими тканями. Надо отметить, что неэластичный в целом перикард препятствует излишнему растяжению сердца и переполнению его кровью.

Сердце состоит из четырех камер: двух верхних – тонкостенных предсердий – и двух нижних – толстостенных желудочков. Правая половина сердца полностью отделена от левой.

Функция предсердий состоит в сборе и задержке крови на короткое время, пока она не перейдет в желудочки. Расстояние от предсердий до желудочков очень мало, следовательно, предсердиям не нужно сокращаться с большой силой.

В правое предсердие поступает дезоксигенированная (обедненная кислородом) кровь из системного круга, в левое – насыщенная кислородом кровь из легких.

Мышечные стенки левого желудочка приблизительно в три раза толще стенок правого желудочка. Эта разница объясняется тем, что правый желудочек снабжает кровью только легочный (малый) круг кровообращения, в то время как левый гонит кровь по системному (большому) кругу, снабжающему кровью все тело. Соответственно кровь, поступающая в аорту из левого желудочка, находится под значительно большим давлением (~105 мм рт. ст.), чем кровь, поступающая в легочную артерию (16 мм рт. ст).

При сокращении предсердий кровь выталкивается в желудочки. Происходит сокращение кольцевых мышц, расположенных при впадении легочных и полых вен в предсердия и перекрывающих устья вен. В результате кровь не может оттекать назад в вены.

Левое предсердие отделено от левого желудочка двустворчатым клапаном, а правое предсердие от правого желудочка – трехстворчатым клапаном.

К створкам клапанов со стороны желудочков прикреплены прочные сухожильные нити, другим концом прикрепленные к конусовидным сосочковым (папиллярным) мышцам – выростам внутренней стенки желудочков. При сокращении предсердий клапаны открываются. При сокращении желудочков створки клапанов плотно смыкаются, не давая крови возвратиться в предсердия. Одновременно сокращаются и сосочковые мышцы, натягивая сухожильные нити, не давая выворачиваться клапанам в сторону предсердий.

У оснований легочной артерии и аорты находятся соединительнотканные карманы – полулунные клапаны, пропускающие кровь в эти сосуды и препятствующие ее возвращению в сердце.

Продолжение следует

* Найден и опубликован в 1873 г. немецким египтологом и писателем Георгом Морисом Эберсом. Содержит около 700 магических формул и народных рецептов для лечения от различных болезней, а также избавления от мух, крыс, скорпионов и т.п. В папирусе удивительно точно описана кровеносная система.

Сто великих научных открытий

Дмитрий Самин

Тайны живого

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.

Уильям Гарвей (1578-1657) родился в Фолкстоуне в графстве Кент, в семье преуспевающего купца. Старший сын и главный наследник, Вильям с радостью поменял «дело» сначала на узкую скамью Кентерберийского колледжа, а затем на долгие годы добровольно заточил себя под своды Кембриджа. В двадцать лет Гарвея влекут естественные науки. По обычаю школяров того времени Вильям отправляется в пятилетнее путешествие. Сначала он едет во Францию, а потом в Германию.

В 1598 году Гарвей отправился в Падуанский университет. Здесь он слушает лекции знаменитого анатома Фабрицио д"Аквапенденте. Этот ученый открыл в венах особые клапаны, однако так и не понял их значения Для него они были лишь деталью строения вен.

А вот Гарвей задумался над ролью этих клапанов. Он решается на эксперимент над самим собой Туго перевязав свою руку, Вильям увидел, как рука ниже перевязки вскоре затекла, вены набухли, а кожа потемнела. Следующий опыт Гарвей произвел над собакой. Он перевязал ей шнурком обе ноги. И снова ниже перевязок ноги начали отекать, а вены набухать. Когда набухшая вена на одной ноге была надрезана, из пореза закапала густая темная кровь. После же надреза на другой ноге выше перевязки из пореза не вытекло ни одной капли крови.

Стало ясно, что ниже перевязки вена переполнена кровью, а над перевязкой крови в ней нет. Ответ напрашивался сам собой, но Гарвей не спешил с выводами. Осторожный исследователь, он много раз проверял свои опыты и наблюдения.

В 1602 году Вильям получил степень доктора и поселился в Лондоне. В 1607 году он получил кафедру в Лондонской коллегии врачей, а в 1609 году Гарвей занял место доктора в госпитале св. Варфоломея. В 1625 году Гарвей становится почетным медиком при дворе Карла I.

Он делает прекрасную карьеру, но наука его интересует больше. Гарвей вскрывает различных животных, но чаще всего кошек, собак, телят. Препарирует ученый и трупы людей: запрещения вскрывать трупы уже не существовало. И всякий раз он рассматривал вены и артерии, разрезал сердце, изучал желудочки и предсердия. С каждым годом Гарвей все лучше и лучше разбирался в сети кровеносных сосудов, строение сердца перестало быть для него загадкой.

В 1616 году ему предложили кафедру анатомии и хирургии в коллегии врачей, а уже на следующий год он излагал свои взгляды на кровообращение. Во время лекции Гарвей впервые высказал убеждение, что кровь в организме непрерывно обращается - циркулирует, и что центральной точкой кровообращения является сердце. Делая подобное заключение, Гарвей опровергал теорию Галена о том, что центром кровообращения является печень.

Загадка пути крови в теле была разгадана. Гарвей наметил схему кровообращения. Но, рассказав о своем открытии на лекции, он не спешил опубликовать его. Вильям занялся новыми опытами и наблюдениями. Ученый, как всегда, обстоятелен и нетороплив. Только в 1628 году, когда Гарвею уже пятьдесят лет, выходит его «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных», ричем появляется труд в свет не дома, в Англии, а в далеком Франкфурте. Небольшая книга в 72 страницы сделала его бессмертным.

В ней ученый подробно описал результаты тридцатилетних опытов, наблюдений, вскрытий и раздумий. Содержание ее сильно противоречило многому из того, во что крепко верили анатомы и врачи не только давних времен, но и современники Гарвея.

Гарвей считал, что сердце - это мощный мышечный мешок, разделенный на несколько камер. Действуя подобно насосу, оно нагнетает кровь в сосуды (артерии). Толчки сердца - это последовательные сокращения его отделов- предсердий, желудочков, это внешние признаки работы «насоса». Кровь движется по двум кругам, все время возвращаясь в сердце. 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. В сосудах воздух отсутствует, поскольку они наполнены кровью. Общий путь крови: из правого предсердия - в правый желудочек, оттуда - в легкие, из них - в левое предсердие. Это и есть малый круг кровообращения. Честь открытия малого круга кровообращения принадлежит испанцу Сервету. Гарвей этого знать не мог, ведь книга Сервета была сожжена.

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 Это происходит потому,что клапаны сердца не допускают обратного тока. Клапаны в венах открывают путь лишь в сторону сердца.

Гарвей, конечно, не знал, как попадает кровь из артерий в вены. Без микроскопа путь крови в капиллярах проследить невозможно. Капилляры открыл итальянский ученый Мальпиги в 1661 году, т е. через четыре года после смерти Гарвея. Вместе с тем Гарвей понимал, что переход крови из артерий в вены нужно искать там, где находятся мельчайшие разветвления артерий и вен.

Не знал Гарвей и роли легких. В его время не только не имели представления о газообмене, но и состав воздуха был неизвестен. Гарвей только утверждал, что в легких кровь охлаждается и изменяет свой состав,

Рассуждения и доказательства, приведенные в книге Гарвея, были очень убедительны. И все же, как только книга появилась, на Гарвея посыпались нападки со всех сторон. Авторитет Галена и других древних мудрецов был еще слишком велик. В числе противников Гарвея были и крупные ученые, и множество врачей-практиков. Взгляды Гарвея были встречены враждебно. Ему даже дали прозвище «Шарлатан». Одним из первых подверг Гарвея уничижительной критике «Царь анатомов», личный врач Марии Медичи - Риолан. За Риоланом - Пои Патен (Мольер отомстил ему за Гарвея, высмеяв в своем «Мнимом больном»), за Патеном - Гоф-фман, Черадини, - противников было куда больше, чем страниц в его книге. «Лучше ошибки Галена, чем истины Гарвея!» - таков был их боевой клич.

Гарвею пришлось пережить много неприятностей, но затем с его учением стали считаться все больше и больше. Молодые врачи и физиологи пошли за Гарвеем, и ученый под конец жизни дождался признания своего открытия. Медицина и физиология вступили на новый, подлинно научный путь. Открытие Гарвея создало коренной перелом в развитии медицинской науки

Глава III. Открытие кровообращения (1616–1628)

Учение о «конечных причинах» и его роль в открытии Гарвея. – Что навело его на мысль о кровообращении. – «Исследование о движении сердца и крови». – Значение этой книги. – Падение древней физиологии. – Метод Гарвея. – Гарвей как сравнительный анатом

Мы не знаем, когда впервые зародилась у Гарвея мысль о кровообращении. Вероятно, уже в Падуе, занимаясь анатомией под руководством Фабриция, он был поражен хаотическим состоянием тогдашней физиологии и вознамерился внести свет в эту темную область. Во всяком случае, его интересовали не отдельные анатомические факты, а общая механика организма. Деятельность сердца – по тогдашним понятиям, главного колеса органической машины, управляющего ею, «как Солнце вселенной, как монарх государством», – движение крови – носителя жизни, теплоты и «духов», – естественно, наиболее заинтересовали его.

Убедившись, что школьные учения не дадут ему ничего, он обратился к опыту, вскрытиям, вивисекциям, – словом, к самой природе.

«Я преподавал и изучал анатомию не по книгам, а рассекая трупы, не по измышлениям философов, а на фабрике самой природы», – говорит он в предисловии к своей книге.

Начав наблюдения над живыми животными при помощи вивисекций, он, по его собственным словам, готов был думать, что только Богу возможно уразуметь движения сердца и их смысл.

Однако упорство и терпение, неразлучные с гением, помогли ему преодолеть все трудности.

Сохранилось свидетельство, что он был наведен на мысль о кровообращении открытием венозных клапанов.

«Я припоминаю, – рассказывает Бойль, – что когда я спросил у нашего знаменитого Гарвея, в единственном разговоре, который мне довелось иметь с ним (незадолго до его кончины), какое обстоятельство навело его на мысль о кровообращении, то получил ответ, что, когда он заметил, что венозные клапаны, находящиеся в различных частях тела, пропускают кровь к сердцу, но не позволяют ей возвращаться обратно, у него явилась мысль, что предусмотрительная природа не устроила бы такого множества клапанов бесцельно; а самым вероятным объяснением казалось ему то, что если кровь не может разноситься по членам тела венами, то разносится артериями, из которых переходит в вены и возвращается по ним к сердцу, так как этот путь может совершать беспрепятственно».

Основываясь на этой цитате, некоторые из историков науки, например, Уэвель, весьма резонно заключают, что главную роль в открытии кровообращения играла идея целесообразности, учение о конечных причинах, руководившее Гарвеем.

Но показание Бойля противоречит показаниям самого Гарвея.

Изучив строение сердца и его клапанов и убедившись, что существует непрерывный поток крови из вен через сердце и легкие в артерии, он спросил себя, куда же девается кровь, попадающая в артерии? Если при каждом биении сердца в аорту проталкивается только одна драхма крови, то в течение получаса (предполагая в этот промежуток времени тысячу биений) артерии получат более 10 фунтов. В действительности, по расчетам Гарвея, при каждом биении проталкивается в аорту до двух унций крови, то есть более полутораста фунтов в течение получаса. Откуда же возьмется эта масса крови? Очевидно, она не может быть доставлена пищей, и если бы кровь, тем или другим путем, не возвращалась из артерий в сердце, то в самый непродолжительный срок вся кровь организма сосредоточилась бы в артериях.

По расчетам Гарвея, общее количество крови в организме достигает десяти фунтов, следовательно, в какие-нибудь полторы минуты она вся перейдет в артерии.

Очевидно, кровь должна возвращаться из артерий в сердце, но так как обратное движение из аорты в левый желудочек невозможно, то остается предположить, что кровь из артерий переходит в вены и по ним возвращается в сердце.

По словам Гарвея, именно эти соображения – о количестве крови, проходящей в каждый данный момент в аорту, – навели его на мысль о кровообращении.

«Мне пришло в голову, – говорит он, – не происходит ли тут кругового движения, что и подтвердилось впоследствии». (Exercitatio anatomica, гл. VIII.)

Понятно, что так ставить вопрос – значило почти ответить на него. Таковы, впрочем, все великие открытия. Каждое оказывается яйцом Колумба и возбуждает тем большую досаду в маленьких соперниках великого ученого: «так просто, а мы-то не догадались!»

Во всяком случае, ввиду ясного заявления самого Гарвея, мы должны отвергнуть показание Бойля. Не идея целесообразности, а напротив, уменье отрешиться от всяких предвзятых идей, теорий и учений привело Гарвея к его открытию. Он сумел взглянуть на вопрос с совершенно неожиданной и оригинальной точки зрения, не приходившей в голову никому из его современников и предшественников.

Что касается венозных клапанов, то они явились весьма сильным подтверждением его учения, но отнюдь не исходным пунктом.

В 1616 году, если помнит читатель, Гарвей начал читать лекции в Коллегии врачей. В записной книжке, относящейся к этому году, идея кровообращения высказана уже вполне ясно.

«Очевидно из устройства сердца, что кровь непрерывно переносится в аорту через легкие…

– Очевидно из опыта с перевязкой, что кровь переходит из артерий в вены…

– Отсюда очевидно непрерывное круговое движение крови, происходящее вследствие биений сердца».

Эти воззрения он развивал и демонстрировал на лекциях и в частных беседах с друзьями и коллегами.

«Одним они нравились, – говорит он, – другим – нет: одни порицали, поносили и обвиняли меня в измене учению и вере всех анатомов, другие находили мои воззрения новыми, интересными и утверждали, что было бы в высшей степени полезно изложить их полнее. Побуждаемый просьбами друзей, желавших, чтобы все ознакомились с моими воззрениями, а отчасти и ненавистью врагов (которые, относясь ко мне пристрастно и плохо понимая мои слова, пытались уронить меня в глазах общества), я решился обнародовать свое учение, чтобы всякий мог сам судить обо мне и о деле».

Тем не менее, он не торопился, и только в 1628 году вышло в свет уже упомянутое нами «Анатомическое исследование о движении сердца и крови в животных» – одна из замечательнейших книг, когда-либо появлявшихся в истории науки.

Ее можно рассматривать с трех точек зрения: как изложение великого открытия, положившего начало современной физиологии; как окончательное освобождение европейской науки от рабского подчинения древним; как торжество индуктивного метода.

В предисловии к своему трактату Гарвей указывает на путаницу и противоречия тогдашних физиологических воззрений.

Затем следует изложение его собственной теории: образцовое в отношении ясности, точности, полноты и сжатости. В существенных пунктах теория опирается на немногие простые и наглядные опыты, но каждая деталь иллюстрируется бесчисленными вивисекциями и вскрытиями; процесс кровообращения прослежен во всех его вариациях у различных представителей животного царства (насколько, конечно, это было доступно без помощи микроскопа).

Учение о кровообращении впервые является здесь в современной форме.

Правое предсердие сжимается – кровь переходит в правый желудочек; правый желудочек сжимается – кровь переходит в легочную артерию; из нее – в легочную вену и по легочной вене в левое предсердие, левое предсердие гонит кровь в левый желудочек, левый желудочек – в аорту, откуда кровь разносится по телу артериями, переходит из них в вены и по ним возвращается в правое предсердие.

Загадка, так сильно занимавшая ученых со времен глубокой древности, так долго не поддававшаяся решению, породившая столько смутных, фантастических представлений, была наконец решена.

Вереница ошибок, накопившихся со времен Аристотеля и Галена, хаос противоречивых мнений, в которых тщетно пытались разобраться даже такие могучие умы, как Цезальпин, разом исчезли, уступив место ясному, точному, определенному представлению о вечном круговороте крови.

Выяснилась сущность процесса, выяснились и детали его, побочные явления, особенности строения, находящиеся в связи с кровообращением: роль клапанов, допускающих движение крови только в одном направлении, активная роль сердца, значение его биений, независимость их от прилива пищи, роль предсердий, желудочков и так далее.

В одном только отношении теория Гарвея представляла пробел: он не знал, каким образом артерии сообщаются с венами, не видел движения крови по капиллярам. Но это понятно: он не употреблял микроскопа.

Этот пробел был пополнен через несколько лет после смерти Гарвея Мальпиги, который открыл капилляры и видел переход крови из артерий в вены в легких и брыжейке лягушки (в 1661 году), и Левенгуком, который наблюдал то же явление несколько позднее Мальпиги, но независимо от него, в хвосте головастика.

В первых строках своего трактата Гарвей определяет свое отношение к древним.

«Только узкие умы могут думать, что все искусства и науки переданы нам древними в таком совершенном и законченном состоянии, что для прилежания и искусства других тут нечего делать. Вся масса наших знаний ничто в сравнении с тем, что остается для нас неизвестным; не следует до такой степени подчиняться традициям и учениям кого бы то ни было, чтоб терять свободу и не верить собственным глазам, клясться словами наставников древности и отвергать очевидную истину».

«Факты, доступные чувствам, не справляются с мнениями, и явления природы не преклоняются перед древностью; нет ничего древнее и авторитетнее самой природы».

Сравните с этими словами заявление уже упоминавшегося нами противника Гарвеевых взглядов Гюи Патена: «Все тайны нашего искусства заключаются в афоризмах и прогностике Гиппократа, в методе и книге о кровопускании Галена».

Но недостаточно было восстать против древних. Единичные вылазки против них случались задолго до Гарвея: так, Парацельс торжественно сжег в лаборатории сочинения Галена (и Авиценны), заявив при этом, что подошвы его башмаков больше смыслят в медицине, чем древние авторы. Но подобные выходки не могли иметь значения, когда на место науки древних выдвигался мистический сумбур, в котором тонули единичные наблюдения и открытия.

Как в астрономии система Птолемея господствовала вплоть до Коперника, несмотря на возражения Аристарха, Витрувия, Сенеки, или, в новые времена, кардинала Кузы, – так в физиологии система Галена оставалась незыблемой, пока Гарвей не противопоставил ей новую систему, обоснованную во всех деталях со всей строгостью научного метода.

Система Гарвея объединяла и объясняла все предыдущие открытия. Опыты, на которых он основывался, были известны всякому хирургу: анатомические факты, вроде венозных клапанов и тому подобного, были указаны его предшественниками; он только связал и объяснил эти факты. По отношению к предыдущим исследованиям его книга представляет так же мало или так же много нового, как мозаическая картина по отношению к груде цветных камешков: что в ней нового? Ничего, и в то же время все ново и неожиданно. Так и здесь: из старых фактов выросла новая система, новая физиология.

Открытия Везалия, Коломбо, Фабриция имели отрывочный характер, касались частных анатомических фактов, но в исследовании Гарвея речь шла о всей совокупности органов и процессов, составляющих в целом систему кровообращения.

Таким образом, период освобождения науки от авторитета древних, начатый Везалием в области фактов, завершился Гарвеем в сфере идей.

«Со времени открытия кровообращения начинается современная физиология. Это открытие знаменует собою водворение современных европейцев в науке. До тех пор они следовали за древними. Они не решались идти своим путем. Гарвей открыл прекраснейшее явление животной экономии. Древность не сумела дойти до такого открытия. Во что же превращалось слово учителя? Авторитет переместился. Раньше клялись Галеном и Аристотелем, теперь приходилось клясться Гарвеем» (Флуранс).

Если Гарвею удалось реформировать физиологию, то этим он обязан своему методу. В этом отношении значение его гораздо шире, чем можно бы думать. Он не только открывал новые физиологические явления; он преподавал самые приемы научного мышления. Книга его – истинное торжество индуктивного метода. То, что его современник Бэкон проповедовал на словах, Гарвей проповедовал на деле. Первый рассуждал о необходимости индуктивного метода; второй ввел его в науку жизни. Как справедливо замечает Виллис, «если бы Бэкон писал свой „Новый Органон“ на основании книги Гарвея, он вряд ли бы выражался иначе или дал другие правила для философствования, чем те, которые проведены на практике в этой книге».

Конечно, индуктивный метод так же древен, как сама наука; каждый ученый до Гарвея пользовался им в известной степени. Алхимик, утопавший в мистическом сумбуре, наряду с этим находил на ощупь кое-какие истинно научные приемы. Но у Гарвея мы впервые находим его в чистой, сознательной форме как единственный возможный для науки метод. Он совершенно освободился от метафизических принципов, которые – например, учения об «архее», «духах», игравшие такую видную роль у его предшественников и современников, – заменяют истинное знание кажущимся, так как не могут быть сведены к познаваемым явлениям, соотнесены с реальными представлениями.

Ничего нельзя познать a priori; разум может творить только из материала, доставленного чувствами, а потому выводы разума должны постоянно и неизменно контролироваться свидетельством чувств.

«Доказывать, принимать, отвергать необходимо на основании тщательного исследования, причем всякое предположение должно проверяться и испытываться свидетельством чувств, которые одни могут показать нам, не скрывается ли в наших заключениях какая-нибудь фикция.

Не предвзятое мнение, а свидетельство чувств, не брожение ума, а наблюдение должно убеждать нас в истинности или ложности учения».

«Exercitatio anatomica» – в полном смысле слова современное научное произведение, в этом отношении оно не имеет себе равных в XVII веке и резко отличается от работ Цезальпина и других. С появлением этой книги оканчивается период рассуждения в физиологии и начинается эпоха исследований.

Отметим еще одну черту в методе Гарвея, лично ему принадлежащую. Он был одним из первых сравнительных анатомов Европы. Как мы уже говорили, немногие простые и наглядные опыты были ему достаточны для установки основных принципов учения, но каждое явление, каждую деталь строения он изучает у многих живых существ: у человека и высших млекопитающих, у земноводных, рыб, насекомых, ракообразных, моллюсков и прочих. Читая его трактат, мы понимаем, почему эта маленькая книжка потребовала стольких лет усидчивой и непрерывной работы: она представляет собой результат бесчисленных опытов, рассечений, вивисекций, – и это богатство знания, эта масса иллюстраций, не затемняющих, однако, основной мысли, придают особенную силу и убедительность заключениям Гарвея.

Его предшественники тоже производили при случае опыты над животными, но не подвергали их систематическому сравнительному изучению, как это делал Гарвей.

По его мнению, сравнительная анатомия должна лежать в основе науки об организмах.

«Напрасно думают, что можно изучить и познать устройство животного, исследуя только человека, да еще мертвого (как делают все анатомы). Это все равно что создавать политическую науку, изучив одно какое-нибудь государство, или воображать, что знаешь земледелие, исследовав природу одного поля. Нельзя по одной какой-нибудь частности судить об общем.

Если бы анатомы взялись за рассечение низших животных с таким же усердием, с каким они изучают человеческое тело, – многое, что теперь смущает и затрудняет их, объяснилось бы без всякого затруднения».

К несчастию, материалы, собранные им в течение многих лет, были уничтожены в начале революции, вместе с другими бумагами.

Из книги Сервантес. Его жизнь и литературная деятельность автора Цомакион Анна Ивановна

Глава VI 1614-1616 Авельянеда. – Вторая часть «Дон Кихота». – Критики этого романа. – Его философия. – «Персилес и Сихизмунда». – Пролог и посвящение к этому роману. – Смерть Сервантеса. – Его могила. – Художественные произведения в память Сервантеса.В 1614 году

Из книги Уильям Гарвей. Его жизнь и научная деятельность автора Энгельгардт Михаил Александрович

Глава V. Последние годы жизни Гарвея (1628–1657) Придворные отношения Гарвея. – Его путешествия. – Начало английской революции. – Бегство короля. – Гарвей в Оксфорде. – Гарвей на покое. – Его отношения с братьями. – Книга о рождении животных. – Ее значение и

Из книги Голоса времен. (Электронный вариант) автора Амосов Николай Михайлович

8. 1958-59 гг. АИК-Аппарат Искусственного Кровообращения. Путешествие окончилось, следствия остались. По крайней мере, два - анестезиология и искусственное кровообращение.О первым уже говорил: Маловичко и Депутат научились вводить трубку в трахею и через неё давать смесь

Из книги Мемуары автора Ришелье Арман Жан дю Плесси, герцог де

1616 Этот високосный год, отмеченный чрезвычайными атмосферными явлениями, запомнился еще более благодаря тем удивительным событиям, которые происходили в королевстве; в этот год людские души оказались столь подвержены действию мятежного духа, что, несмотря на мир,

Из книги 100 великих поэтов автора Еремин Виктор Николаевич

ФРАНСУА ДЕ МАЛЕРБ (ок. 1555-1628) Основоположник поэзии французского классицизма, Франсуа Малерб родился около 1555 года в Кане. Происходил он из провинциальных дворян. Об образовании поэта мы практически ничего не знаем, кроме того что Малерб был одним из просвещеннейших людей

Из книги Лопе де Вега автора Варга Сюзанн

УИЛЬЯМ ШЕКСПИР (1564-1616) Прежде чем начинать разговор о жизни Шекспира, видимо, необходимо сделать два важных уточнения. Во-первых, в реальности человека по имени Уильям Шекспир сомневаться не приходится. Это подтверждено документально. Во-вторых, Шекспир ли создал все

Из книги Путешествие вокруг света автора Форстер Георг

Глава XI ПОСЛЕДНЯЯ ЛЮБОВЬ ЛОПЕ: АМАРИЛИС. 1616–1632 годы Поэтическая неизбежность одной встречиСейчас мы приближаемся к той части жизни Лопе, которую исследователи единодушно признают самой драматической и которая даже три века спустя продолжает вызывать множество

Из книги Шарль Перро автора Бойко Сергей Павлович

Глава XII НА ПОЛЯХ КНИГ - ЛИТЕРАТУРНАЯ ВОЙНА. 1616–1627 годы В этот период, довольно счастливый для Лопе, произведения всех жанров и форм так и сыпались из-под его пера примерно в таком же лихорадочном темпе, как в лихорадочном ритме билось его сердце от страсти к прекрасной и

Из книги 50 знаменитых убийств автора

Из книги 10 гениев науки автора Фомин Александр Владимирович

1628 год Пакетт Леклерк восхищенно смотрела на двух маленьких существ, лежавших около нее на широкой деревянной кровати, и говорила мужу:- Смотри, Пьер, какие голубые глазки у Франсуа, какой аккуратный носик, а улыбка-то, улыбка какая добрая…- Франсуа, Франсуа… - шутливо

Из книги Оживление без сенсаций автора Аксельрод Альберт Юльевич

БЕКИНГЭМ ДЖОРДЖ (1592-1628) Английский государственный деятель, фаворит Якова I и Карла I Стюартов. Деятельность Бекингэма вызывала недовольство в армии. Он был убит офицером Фельтоном.28 августа 1592 года в семье провинциального дворянина Джорджа Вильерса и горничной Мэри

Из книги Мария Медичи автора Кармона Мишель

Во Флоренции. Процесс 1616 года 12 сентября 1610 года Галилей прибыл во Флоренцию. Здесь его ждали слава и уважение. Герцог Козимо II был очень рад приезду ученого. Галилей был пожалован золотой цепью и получил возможность поселиться в любой загородной вилле своего покровителя.

Из книги Рубенс автора Авермат Роже

Из книги автора

Луденский мир (8 мая 1616 г.) Открытие конференции в Лудене было отложено на несколько дней из-за события, которое могло бы иметь очень серьезные последствия. В Туре королева остановилась во дворце Ла Бурдезьера. 25 января во время заседания совета внезапно провалился пол, и

Из книги автора

Мантуанское наследство (1628–1629 гг.) Винченцо II Гонзага, герцог Мантуанский, умер 26 декабря 1627 года, пока Людовик XIII и Ришелье были заняты осадой Ла-Рошели. Его ближайший родственник мужского пола - один из его кузенов, глава французской ветви Гонзагов - Карл, герцог де

Из книги автора

X КРУПНАЯ ИГРА (1626–1628) Через неделю после того, как Рубенс отправил Пьеру Дюпюи письмо, восхваляющее его покойную жену, он снова пишет этому же французскому корреспонденту. Через неделю - опять. Он пишет ему постоянно и регулярно. Удается ли художнику так хорошо скрывать

Еще исследователи далёкой древности предполагали, что в живых организмах все органы функционально связаны и оказывают влияние друг на друга. Высказывались самые различные предположения. Еще Гиппократ - отец медицины, и Аристотель - крупнейший греческий мыслитель, жившие почти 2500 лет назад, интересовались вопросами кровообращения и изучали его. Однако их представления были не совершенны и во многих случаях 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. Это обосновывали тем, что при вскрытии трупов людей и животных в венах кровь была, а артерии были пустые, без крови.

Это убеждение было опровергнуто в результате трудов римского исследователя и врача Клавдия Галена (130-200). Он экспериментально доказал, что кровь движется сердцем и по артериям, и по венам.

После Галена вплоть до XVII века считали, что кровь из правого предсердия попадает в левое каким-то образом через перегородку.

В 1628 году английский физиолог, анатом и врач Уильям Гарвей (1578-1657 г.) опубликовал свой труд «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных», в котором впервые в истории медицины экспериментально показал, что кровь движется от желудочков сердца по артериям и возвращается к предсердиям по венам. Несомненно, обстоятельством, которое более других привело Уильяма Гарвея к осознанию того, что кровь циркулирует, явилось наличие в венах клапанов, функционирование которых есть пассивный гидродинамический процесс. Он понял, что это могло бы иметь смысл только в том случае, если кровь в венах течёт к сердцу, а не от него, как предположил Гален и как полагала европейская медицина до времён Гарвея. Гарвей был также первым, кто количественно оценил сердечный выброс у человека, и преимущественно благодаря этому, несмотря на огромную недооценку (1020, 6 г, то есть около 1 л/мин вместо 5 л/мин), скептики убедились, что артериальная кровь не может непрерывно создаваться в печени, и, следовательно, она должна циркулировать. Таким образом, им была построена современная схема кровообращения человека и других млекопитающих, включающая два круга (см. ниже). Невыясненным оставался вопрос о том, как кровь попадает из артерий в вены.

Занимательно, что именно в год публикации революционного труда Гарвея (1628) родился Марчелло Мальпиги, который 50 лет спустя открыл капилляры - звено кровеносных сосудов, которое соединяет артерии и вены, - и таким образом завершил описание замкнутой сосудистой системы.

Самые первые количественные измерения механических явлений в кровообращении были сделаны Стивеном Хейлзом (1677-1761 г.), который измерил артериальное и венозное кровяное давление, объем отдельных камер сердца и скорость вытекания крови из нескольких вен и артерий, продемонстрировав таким образом, что большая часть сопротивления течению крови приходится на область микроциркуляции. Он полагал, что вследствие упругости артерий течение крови в венах более или менее установившееся, а не пульсирующее, как в артериях.

Позже, в XVIII и XIX вв. ряд известных гидромехаников заинтересовались вопросами циркуляции крови и внесли существенный вклад в понимание этого процесса. Среди них были Эйлер, Даниил Бернулли (бывший на самом деле профессором анатомии) и Пуазейль (также врач; его пример особенно показывает, как попытка решить частную прикладную задачу может привести к развитию фундаментальной науки). Одним из крупнейших учёных-универсалов был Томас Юнг (1773-1829 г.), также врач, чьи исследования в оптике привели к принятию волновой теории света и пониманию восприятия цвета. Другая важная область исследований касается природы упругости, в частности свойств и функции упругих артерий; его теория распространения волн в упругих трубках до сих пор считается фундаментальным корректным описанием пульсового давления в артериях. Именно в его лекции по этому вопросу в Королевском обществе в Лондоне содержится явное заявление, что «вопрос о том, каким образом и в какой степени циркуляция крови зависит от мышечных и упругих сил сердца и артерий в предположении, что природа этих сил известна, должен стать просто вопросом наиболее усовершенствованных разделов теоретической гидравлики».

В XX в. было показано, что для венозного возврата (см. ниже) существенную роль играют так же сокращения скелетных мышц и присасывающее действие грудной клетки.

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.

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.