Woher kommt das Blut und wohin fließt es?

„Das Herz pumpt das Blut durch den Körper“ scheint heute eine ganz einfache Wahrheit zu sein, doch vor Hunderten von Jahren war sie verwirrend und rätselhaft. Das Studium des Blutkreislaufs markierte den Beginn der Physiologie und schlug ein neues Kapitel in der Geschichte der Medizin auf.

Galen, der große Arzt des alten Roms, entdeckte beim Sezieren von Leichen, dass sich fast das gesamte Blut in den Venen befand, während die Arterien leer waren. Der Grund hierfür ist, dass beim Tod eines Menschen die sympathischen Nerven erregt werden und sich die Arterien verengen. Galen glaubte, dass Arterien Luft transportieren, während Venen Blut transportieren. Das Blut fließt vom Herzen zu den Venen und dann von den Venen zum gesamten Körper. Er glaubte auch, dass Blut kontinuierlich von der Leber produziert wird und dass es sich in „Essenz“ verwandelt, wenn es durch das Herz fließt, und in „spirituelle Energie“, wenn es durch das Gehirn fließt. Diese fehlerhaften Theorien beherrschten die medizinische Gemeinschaft mehr als tausend Jahre lang.

Im 16. Jahrhundert förderte die europäische Renaissance die Entwicklung der Wissenschaft. Sowohl der belgische Arzt Vesalius als auch der spanische Arzt Servetus stellten Galens Theorie in Frage, aber es war der britische Arzt und Fellow des London College of Physicians William Harvey, der das Geheimnis des Blutkreislaufs offiziell enthüllte. Im Jahr 1628 veröffentlichte Harvey eine 72-seitige Broschüre mit dem Titel „Eine anatomische Untersuchung des Herzens und Blutes bei Tieren“. Dieses Buch widerlegte Galens Theorie mit unwiderlegbaren experimentellen Beweisen und strengen logischen Argumenten und stellte die Theorie des Blutkreislaufs auf. Es wird als „bahnbrechendes Werk der Physiologie“ gefeiert und ist, wie „Über die Umdrehungen der Himmelssphären“, „Dialog über die beiden Hauptsysteme, das ptolemäische und das kopernikanische“ und „Mathematische Prinzipien der Naturphilosophie“, zu einem äußerst wichtigen Dokument während der wissenschaftlichen Revolution und in der gesamten Wissenschaftsgeschichte geworden.

Harveys Lehrer war Fabricius, der die Venenklappen entdeckte, und sein enger Freund war der herausragende Naturwissenschaftler und Philosoph Bacon, dessen Ansichten über die Rolle von Experimenten in der Wissenschaft ihn stark inspirierten. Harvey wies durch quantitative Analyse darauf hin, dass Galens Theorie eine große Lücke aufwies: Die beiden Ventrikel des menschlichen Herzens enthalten etwa zwei Unzen Blut (1 Unze = 28,35 Gramm), das Herz schlägt etwa 72 Mal pro Minute, also 4.320 Mal pro Stunde und stößt 8.640 Unzen Blut aus, etwa das Dreifache des Körpergewichts. Wenn das Blut im menschlichen Körper nicht zirkuliert, woher kommt dann so viel Blut und wohin geht es?

Harvey entwarf eine Reihe von Experimenten zur Beobachtung des Blutflusses. Er unterband die Hohlvene einer lebenden Schlange, woraufhin das Blut im schlagenden Herzen rasch abfloss. Bei einer Unterbindung der Aorta füllte sich das Herz hingegen schnell wieder mit Blut. Dies bedeutet, dass das Blut aus den Venen zum Herzen fließt und aus den Arterien vom Herzen weg. Außerdem fesselte er die Arme der Versuchspersonen fest. Wenn der Arm so fest abgebunden wäre, dass der Blutfluss in der Arterie blockiert wäre, wäre das Glied unterhalb der Ligatur (distales Ende) blass und blutleer, während die Arterie oberhalb der Ligatur (proximales Ende) mit Blut gefüllt wäre. Wenn die Abbindung nicht zu eng ist und nur die Vene blockiert ist, kann der Puls in der Extremität unterhalb der Ligatur immer noch gefühlt werden (es befindet sich Blut in der Arterie) und das Blut in der Vene unterhalb der Ligatur fließt stärker, was darauf hinweist, dass das Blut von der Arterie in die Peripherie und dann in die Vene zum Herzen fließt.

Harvey schlug das Konzept des Blutkreislaufs 1616 bei der Royal Society of London vor und verbrachte dann 12 Jahre damit, Experimente an Dutzenden von Tieren durchzuführen. 1628 veröffentlichte er das epochale Werk „Über die Bewegung des Herzens und des Blutes“. Seine Schlussfolgerungen lassen sich wie folgt zusammenfassen: Das Blut zirkuliert; Arterien verwandeln sich in den Gliedmaßen und entfernten Körperteilen in Venen; Arterien sind die Blutgefäße, die das Blut vom Herzen abführen, und Venen sind die Blutgefäße, die das Blut zurück zum Herzen transportieren. Der Herzschlag ist die einzige Antriebskraft für den Blutkreislauf.

Aus heutiger Sicht war Harveys Theorie des Blutkreislaufs nicht perfekt. Damals gab es beispielsweise noch keine Mikroskope, sodass man die Kapillaren nicht sehen konnte und auch nicht klar war, wie Arterien und Venen miteinander verbunden waren. er entdeckte nicht die Kontraktilität der Blutgefäße und betrachtete sie als mechanische Röhren. Er ignorierte auch die Rolle von Faktoren wie Atmung und Bewegung bei der Förderung der Blutzirkulation und schrieb die gesamte Kraft der Blutzirkulation der Pumpfunktion des Herzens zu. Allerdings war es unter den damaligen Bedingungen nicht einfach, wahre Erkenntnisse über die Bewegung von Blut und Herz zu gewinnen, und egal wie hoch die Bewertung ausfällt, sie ist nicht übertrieben. Harveys Entdeckung des Blutkreislaufs machte die Physiologie zu einer formalen Wissenschaft. Die Physiologie erklärt die Funktionen und Mechanismen verschiedener Organe und Systeme im menschlichen Körper und bei Tieren. Auf dieser Grundlage haben Wissenschaftler nach und nach Disziplinen wie die pathologische Physiologie und die pathologische Anatomie etabliert. Diese Disziplinen untersuchen den menschlichen oder tierischen Körper experimentell und bilden die Grundlage der modernen Medizin.

(Der Autor ist außerordentlicher Professor an der Central China Normal University und Direktor der Hubei Physiological Society)