William Harvey e la Scoperta della Circolazione del Sangue

Questi 3 articoli su William Harvey (che vengono pubblicati 3 numeri consecutivi della rivista) sono una versione modificata del 3 Presidente di Lettere che ho scritto circa 10 anni fa per il Cuore, Notizie e punti di Vista, la notizia bollettino della Società Internazionale di Cuore di Ricerca (fonte gli articoli possono essere trovati nel volume 17, numero 1, 2 e 3, 2009-2010 della newsletter)., Tre libri sono stati utilizzati per fornire specifiche informazioni e preventivi: Medici:La Biografia di Medicina, da Sherwin B. Nuland, Alfred A. Knopf, New York, 1988; La Personalità di William Harvey, da Geoffrey Keynes, Cambridge University Press, 1949; e Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus di William Harvey, tradotto da Chauncey D. Leake, Charles C. Thomas, Springfield, IL, 1970.

Qui di seguito è la seconda parte del mio racconto della vita e del lavoro di William Harvey.,

Parte II

Devo ammettere che il mio interesse per William Harvey deriva in parte dal fatto che era uno studioso di classici. Parlava correntemente greco e latino. Ha studiato letteratura classica ed è stato un appassionato lettore di autori greci e romani. Entrambi i suoi libri, De Motu Cordis e De Generatione Animalium, sono stati scritti in latino. Adoro i classici. Ricordo che il preside della mia scuola media diceva che i migliori ingegneri e scienziati provengono da scuole umanistiche che enfatizzano le materie classiche., Aveva assolutamente ragione, perché gli studi classici insegnano a pensare e ad esprimersi.

Per tutti gli scopi pratici, la fisiologia è nata nel 17 ° secolo e Harvey era uno dei suoi padri. La medicina sperimentale è iniziata con lui. Era un rivoluzionario. Fu il primo studioso che osò mettere in discussione le credenze tradizionali sul cuore e sulla circolazione che risalivano a Galeno, 1500 anni prima., Rifiutava l’approccio comune usato ai suoi tempi e per tutto il Medioevo, che era quello di affidarsi ciecamente ad Aristotele e Galeno, accettando le loro teorie senza domande (principio di autorità). Questo principio è stato riassunto nel mantra ” ipse dixit” (“lo ha detto lui stesso”) (e quindi deve essere vero). Le teorie sono state accettate come valide solo perché Aristotele e Galeno detto così, non perché sono stati verificati empiricamente., Harvey, tuttavia, si rifiutò di credere acriticamente a ciò che gli era stato insegnato e insistette nel fare affidamento non sulle parole di Galeno, ma sulle sue osservazioni sperimentali, seguendo la sua ragione alle sue conclusioni logiche. Questo approccio, che sembra così ovvio oggi, è stato veramente rivoluzionario nel 17 ° secolo. Promuovere il pensiero critico e la sperimentazione delle idee è stato, a mio giudizio, il più grande contributo di Harvey alla scienza.

Nel 1628, quando Harvey pubblicò De Motu Cordis, il mondo medico era ancora sotto la pervasiva (e nefasta) influenza di Galeno, che visse nel secondo secolo DC., È sorprendente e sconcertante rendersi conto che un uomo ha controllato la conoscenza medica per millenni e mezzo. Galeno fu il medico personale dell’imperatore Marco Aurelio e il più prolifico scrittore dell’antichità. Era per la medicina ciò che Tolomeo era per l’astronomia. Le sue teorie, che furono ampiamente accettate e insegnate in tutte le università come verità inconfutabili fino al 17 ° secolo, postularono che il sangue era fatto nel fegato dal cibo digerito., Il sangue—ha detto Galeno-fuoriusciva continuamente dal fegato, come l’acqua che scendeva da una fontana, e poi andava alla periferia attraverso le vene e nutriva tutti i tessuti. (Quindi, secondo Galeno, il sangue scorre nelle vene centrifugalmente, non centripetalmente. Galeno ha anche affermato che i tessuti assorbono e usano tutto il sangue, in modo che il fegato debba reintegrarlo continuamente; quindi, non c’è circolazione, nessun riciclaggio di sangue. Secondo Galeno, la funzione del cuore destro è solo quella di nutrire i polmoni; non è che un diverso tipo di “vena.,”Galeno ha inoltre affermato che parte del sangue venoso trova la sua strada da destra al lato sinistro del setto interventricolare, attraverso quelli che ha chiamato “pori” (questi pori non sono mai stati visti, ma tutti hanno creduto per 1500 anni che esistessero perché Galeno lo aveva detto). Una volta che il sangue venoso è nel ventricolo sinistro, ha affermato Galeno, si mescola con il “pneuma”, un’essenza spirituale inalata dall’aria nei polmoni., La funzione dei polmoni è quella di portare il pneuma, che si mescola con il sangue e lo fa diventare arterioso; il sangue viene quindi riscaldato dal calore innato del cuore, e questa miscela viene spinta nelle arterie al corpo. Ancora una volta, poiché non vi è ricircolo, il sangue deve essere continuamente prodotto nel fegato.

Per noi, liberi pensatori del 21 ° secolo, è sorprendente che queste idee stravaganti non siano state messe in discussione per millenni e mezzo., Sarebbe stato facile testarli sperimentalmente, ma nessuno sognava di farlo per 1500 anni—una grande dimostrazione del potere del principio di autorità, che era la mentalità che dominava il Medioevo.

Questi antichi miti galenici furono demoliti da Harvey nel suo libro, De Motu Cordis (il titolo completo del libro è Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus) )., Questo piccolo (72 pagine; 5×7 pollici) monografia è uno dei libri più importanti mai scritti, forse il libro più importante nella storia della medicina (certamente, è così per uno scienziato cardiovascolare). Ha cambiato la storia dell’umanità. De Motu Cordis fece per la fisiologia ciò che la “Fabrica” di Vesalio aveva fatto per l’anatomia nel 1543, cioè smascherò il galenismo. In De Motu Cordis, si può vedere lo spirito sperimentale. Si può vedere l’inizio di un nuovo modo di guardare alla medicina, di usare i propri sensi e la propria esperienza e la propria ragione, piuttosto che affidarsi alle parole di Galeno o Aristotele., Era scritto in latino, che a quel tempo era la lingua degli eruditi. Fu pubblicato a Francoforte, in Germania, perché Harvey sperava di evitare problemi in patria pubblicando le sue scoperte all’estero. La figura 1 mostra la copertina dell’edizione originale di De Motu Cordis. Ci sono solo pochissimi oggetti originali rimasti.

Nella prima parte del libro, Harvey ha studiato il movimento del cuore., Ha dimostrato che il cuore si riempie passivamente e si contrae attivamente e che durante la contrazione espelle il sangue. Poi ha mostrato che l’espansione delle arterie (l’impulso) è sincrona con, ed è causata da, la contrazione del cuore e dalla forza del sangue spinto dal cuore. Questo sembra abbastanza ovvio per noi, ma non è stato capito fino Harvey., Per quanto possa sembrare incredibile, per 1500 anni, si pensava che il polso fosse causato dall’espansione attiva delle arterie, o secondo i greci, dall’espansione del pneuma che Galeno aveva postulato essere presente nel sangue arterioso. Quindi, le osservazioni di Harvey furono una svolta all’epoca. Sezionando gli animali (in particolare i rettili, dove la frequenza cardiaca è molto lenta), Harvey ha anche dimostrato che gli atri “suscitano un cuore sonnolento.,”Ha anche sottolineato che le valvole polmonare e aortica impediscono al sangue di tornare nel ventricolo destro e sinistro, rispettivamente, e le valvole mitrale e tricuspide impediscono al sangue di tornare negli atri. In difesa della scienza descrittiva, fino a questo punto, tutte le scoperte di Harvey erano basate sulle sue dissezioni di animali e sulla descrizione dei fenomeni, non su esperimenti reali. Questi erano quelli che oggi chiameremmo studi descrittivi (se avesse presentato le sue scoperte alle riviste di alto livello di oggi, probabilmente avrebbe avuto un momento difficile!,)

Harvey ha iniziato a fare esperimenti quando ha affrontato la seconda parte del problema: come passa il sangue dal cuore ai tessuti e, quindi, come ritorna al cuore? Questo è quando, per la prima volta, ha usato le misurazioni—o prove quantitative. L’introduzione di prove quantitative in fisiologia è stato uno dei contributi fondamentali di Harvey alla medicina. Fu la prima persona ad utilizzare effettivamente le misurazioni negli studi di fisiologia. Si chiese: “Se Galeno ha ragione – se il sangue viene continuamente prodotto dal cibo dal fegato-di quanto sangue ha bisogno il fegato?,”È sorprendente che nessuno abbia mai pensato di affrontare questa ovvia domanda prima. A causa della sua posizione privilegiata come medico personale del re, gli fu permesso di studiare i cervi del re. Guardando i cuori degli animali, ha stimato che ogni volta che il cuore batte, schiaccia 2 once di sangue durante la sistole (non una cattiva stima)., Poiché il cuore batte in media 72 volte al minuto, ha calcolato che 8640 once (o 540 libbre) di sangue dovrebbero essere pompati all’ora, che era 4 volte il peso di un essere umano medio al tempo di Harvey (anche se solo 3 volte oggi, data l’attuale epidemia di obesità). Ovviamente, era impossibile per il fegato fare così tanto sangue in 1 ora. Questi calcoli hanno portato Harvey a confutare l’idea galenica di 1500 anni che il sangue viene continuamente prodotto nel fegato.

Ha anche mostrato che, nelle vene, il sangue viaggia centripetalmente., Questa è un’altra cosa che ora sembra così ovvia; non si può fare a meno di chiedersi perché ci sono voluti 1500 anni per capire che il sangue nelle vene scorre verso il cuore, non lontano da esso come aveva detto Galeno. L’insegnante di Harvey, Fabricius, aveva descritto la presenza di valvole nelle vene, ma non aveva idea di cosa servissero. Quindi Harvey ha fatto l’ovvio esperimento (Figura 2). (Usava lavoratori agricoli muscolosi, che avevano grandi vene. Mise un laccio emostatico attorno al braccio e cercò di svuotare le vene con il dito., Notò che le vene si riempivano sempre dalla parte distale alla parte prossimale del braccio—non viceversa, indicando che il sangue scorre dalla mano verso la spalla. Quando ha fatto lo stesso esperimento nel collo, ha notato il contrario: il sangue non è mai andato dal petto alla testa ma, piuttosto, dalla testa al petto. Concluse così che il sangue nelle vene scorreva sempre verso il cuore (Continua…).