Десять величайших открытий в истории медицины

Помимо того, что Гарвей потратил годы на разъяснение своей теории и доказательство ее правоты перед собратьями по Коллегии, помимо того, что ему приходилось быть крайне осторожным и постоянно превозносить величие Галена, опровергая при этом его идеи, он затратил неимоверные усилия на то, чтобы должным образом предварить изложение сути собственного оригинального и величайшего открытия — этой цели служат первые семь глав книги. В них он описывает анатомию и работу предсердий, желудочков, артерий, вен и клапанов сердца. Остановимся вкратце на этих главах, прежде чем перейти к восьмой, в которой излагается открытие, сделавшее медицину наукой.
В семи вводных главах Гарвей очень мягко (если быть до конца честным, слово «мягко» следует заменить на «ловко») описывает анатомию предсердий, желудочков и кровеносных сосудов сердца. Он описывает также клапаны кровеносных сосудов, входящих в камеры сердца и выходящих из них. Затем он пишет о полулунных клапанах легочной артерии и указывает, что способ их открытия и закрытия свидетельствует о том, что легочная артерия должна нести кровь из правого желудочка в легкие. Он не упоминает о том, что пятьдесят шесть лет назад Коломбо, чьи ранние наблюдения были ему хорошо известны, уже описал структуру и функцию полулунных клапанов. Может быть, Гарвей чувствовал себя вправе присвоить открытия Коломбо, поскольку знал, что Коломбо не воздал должное за описание той же сосудистой структуры Сервету? В первых семи главах Гарвей также подчеркивает, что единственной функцией сердца является перекачивание крови, и проводит четкую дифференциацию между сокращениями предсердий и желудочков, указывая, что предсердия сокращаются раньше, чем желудочки. Последнее наблюдение было совершенно новаторским. До исследований Гарвея никому не удавалось определить, сокращаются ли предсердия до или после желудочков, потому что сердца большинства животных, подвергаемых вивисекции, бились с такой скоростью, что последовательность сокращений установить было очень трудно.
Гарвей справился с этой проблемой двумя путями. Во-первых, он вскрывал и наблюдал сердца холоднокровных животных, например рыб, которые сокращаются в гораздо более медленном темпе. Во-вторых, Гарвей терпеливо ждал, пока подвергнутые вивисекции теплокровные животные начинали умирать, а тогда сердца у них сокращались все медленнее. Именно наблюдения за умирающими животными помогли Гарвею определить, что предсердие сокращается первым, выталкивая кровь в сопряженный с ним желудочек, после чего сокращается и сам желудочек.
Описав анатомию и функцию сердца, а также пульсацию артерий в 6 и 7 главах, Гарвей представил динамику легочного или малого круга кровообращения, т. е. прохождение крови из правого сердца через легкие в левое сердце. Прекрасный язык изложения, мастерство, с которым автор связывает материал с иллюстрациями сердечной анатомии и динамики из первых пяти глав книги, а также полное отсутствие каких-либо упоминаний об аналогичных наблюдениях Сервета, Коломбо и Чезальпино — все это убеждало читателей, что описание легочного кровотока в 6 и 7 главах является собственным, оригинальным, триумфальным открытием Гарвея. Он упоминает об открытии малого круга кровообращения Галеном, но делает это настолько искусно, что создается впечатление, будто Гален подтверждает выводы Гарвея. (Впрочем, литературные изыски Гарвея не обманули выдающегося анатома Уильяма Хантера, который в 1783 году указал, что истинными первооткрывателями легочного кровообращения были Коломбо и Чезальпино, а вовсе не Гарвей).
В начале 8 главы Гарвей предупреждает читателя: то, что ему предстоит прочитать, будет «настолько новым и неслыханным по своему характеру, что я не только опасаюсь оскорблений в мой адрес со стороны нескольких завистников, я боюсь, что люди станут моими врагами». После этого он пишет:
 
Я начал думать о том, что данное движение может осуществляться в замкнутом круге. Впоследствии я обнаружил, что эта мысль верна; и наконец я увидел, что кровь, проталкиваемая в артерии усилием со стороны левого желудочка, распределяется по всему телу… а затем, уже описанным образом, проходит через вены, и по полой вене, обратно в левый желудочек. Мы вполне можем позволить себе назвать это движение круговым.
  
Представив эту блестящую концепцию как чисто интуитивную, в следующих девяти главах Гарвей поразительным образом раз и навсегда доказывает ее абсолютную правоту. Никогда ранее, и очень редко в будущем, ученому не удавалось представить результаты своей экспериментальной работы столь ясным и изящным языком.
Первым блестящим экспериментом Гарвея, легшим в основу теории кровообращения, стало измерение объема крови в левом желудочке собаки. Умножив полученную приблизительную цифру на число сокращений сердца в минуту, он подсчитал, что за полчаса левый желудочек должен выбрасывать три фунта крови, т. е. количество, почти равное общему объему крови в организме животного. Затем Гарвей задает почти риторический и, безусловно, решающий вопрос: откуда же берется вся кровь, выходящая из левого желудочка? Ее источником не могут быть поглощенные пища и жидкости. Каким же образом аорта и артерии могут принимать такое огромное количество крови, если не будут быстро освобождаться от большей ее части? Напрашивается единственный логичный ответ: кровь, выбрасываемая сердцем в аорту и артерии, возвращается обратно в сердце через вены, завершая тем самым бесценный гарвеевский «круг».
Выполнив эти измерения и вычисления, Гарвей провел непосредственное наблюдение за тем, что происходит в бьющемся сердце живой змеи после временного пережатия единственной входящей в него вены. Он обнаружил, что сердце бледнело, сморщивалось и прекращало выбрасывать кровь в аорту. После снятия зажима сердце немедленно приобретало свой привычный пурпурно-красный цвет и снова качало кровь в аорту. Когда же Гарвей пережимал аорту, то ее сегмент вблизи места пережатия, так же как и само сердце, раздувался от крови, выходу которой мешал зажим на аорте. Эти наблюдения в очередной раз подтвердили, что сердце выбрасывало кровь в артериальную систему только после того, как получало ее из венозной системы.
Дальнейшие исследования движения крови в периферических артериях и венах дали новые доказательства правильности теории Гарвея о круговом характере кровотока. Он показал, что после перевязки какой-либо вены сегмент ниже перевязки обязательно раздувался, тогда как сегмент над перевязкой всегда сжимался. Более того, в случае перевязки артерии непременно происходило спадение вен, соединяющихся с этой артерией, а сразу после снятия перевязки вены открывались и заполнялись кровью (рис.).
Единственный рисунок в книге Уильяма Гарвея «О движении сердца» — это изображение руки, вены и клапаны на которой деформированы после наложения жгута. Наблюдавшиеся Гарвеем разбухание вены ниже и спадение ее выше места пережатия впервые навели его на мысль о том, что вся венозная кровь движется в направлении сердца
В 13 главе Гарвей описывает простые эксперименты, которые, как много лет спустя он рассказывал известному английскому ученому Роберту Бойлю, навели его на мысль о том, что кровь следует по замкнутому кругу — из артерий в вены и обратно.
До того, как описать свои важнейшие эксперименты, Гарвей указывает, что клапаны во всех венах организма устроены таким образом, что позволяют крови течь только в одном направлении. Он доказал это, показав, что зонд можно провести по вене только в одну сторону, а именно — в ту сторону, куда открываются венозные клапаны.
Однако в каком именно направлении кровь течет по венам? Ответ на этот вопрос был получен Гарвеем в результате простого, но принципиально важного эксперимента.
Прежде всего он наложил на плечо человека перевязку, достаточно тугую, чтобы в руке пропал пульс. Рука побледнела, похолодела, человек испытывал боль. Более того, Гарвей отметил спадение вен в руке. После того, как перевязку немного ослабили, чтобы допустить слабый артериальный кровоток, рука и кисть ниже перевязки стали теплыми и приобрели исходный цвет. В свою очередь, вены на руке расширились вследствие того, что наполнились кровью, оттоку которой все еще препятствовала частично ослабленная перевязка.