William Harvey: objevitel krevního oběhu
- Kategorie: Věda
- Vytvořeno 1. 5. 2020 20:30
Snad všechny děti dneska vědí, že naše tělo je vybavené systémem, jímž srdce po celém těle pumpuje krev okysličenou v plicích. Ještě před několika málo stoletími ale ohledně podoby krevního oběhu tápali i nejvěhlasnější učenci. Muž, který to změnil, se jmenuje William Harvey (1578 - 1657).
Harvey byl z těch učenců, kteří odmítají memorovat názory autorit, ale věří jen tomu, o čem se na vlastní oči přesvědčil - a proto pitval. V jeho době už za to nehrozily církevní tresty, ale Harvey zašel ještě dál: otevíral živá zvířata (tzv. vivisekce), protože chtěl ověřit tehdejší názory na fungování srdce a krevního oběhu. Při jednom z pokusů například v těle živého hada podvázal dutou žílu (vena cava) přivádějící krev z těla do srdce a demonstroval tak, že nyní se nemohlo plnit. Následně pak podvázal aortu a viděl, že krev se v srdci hromadí, protože nemůže odcházet. Poté oddělil živé srdce od těla - a ono stále ještě chvíli tlouklo. Přesvědčivě tak demonstroval, že srdce je pumpou a motorem pohánějícím krev, která tělem obíhá v uzavřeném systému.
"Dospěl jsem k závěru, že stahem levé srdeční komory je krev vháněná do tepen a jimi do všech částí těla, stejně jako ji stahy levé srdeční komory ženou do plic," napsal William Harvey, ve svém díle známém jako De Motu Cordis, které je pokládáno za jeden z mezníků moderní medicíny. "Odtud je pak vedena do levé komory a dále, jak jsem již uvedl. Obíhá tedy tělem v kruhu, stejně jako koloběh vody v přírodě, jak jej popsal již Aristoteles."
Odvolávat se na Aristotela patřilo ještě i na počátku novověku k dobrému tónu, Harvey ale byl z těch. kteří se od vlivu dávno mrtvých autorit začínali osvobozovat: "Neučil jsem se anatomii z knih, ale při pitvách," napsal o své práci později. "Mými učiteli nebyli dávní filosofové, ale samotná příroda."
Staletí tápání
Ve skutečnosti i mezi antickými učenci dva tisíce let před Harveyem byli badatelé, kteří se nebáli učit přímo od přírody. Dnes téměř neznámý Alkmaeón z Krotónu žijící v 5. století před naším letopočtem prováděl pitvy mrtvých zvířat ( podle některých názorů i lidí), aby zjistil jak organismus funguje. Zajímal se především o smysly, takže bývá někdy s určitou nadsázkou označován za prvního neurologa, především ale správně rozeznal, že centrem mysli není srdce (jak se tehdy všeobecně soudilo) ale mozek. Při svém bádání nemohl vynechat ani úlohu krve, ale v tomto případě měl smůlu: protože pitvaná mrtvá zvířata měla tepny prázdné, usoudil, že slouží k rozvádění vzduchu po celém organismu. Zas tak úplně vedle přitom ale nebyl; u některých bezobratlých, včetně hmyzu, to tak opravdu funguje.
O úloze krve Alkmaeón soudil, že během bdění naplňuje celé tělo, zatímco při spánku se stáhne od povrchu těla do cév. Pokud vymizí úplně, nastává smrt. Naše znalosti o jeho práci jsou ale velmi kusé, protože se z ní dochovaly pouze zmínky u pozdějších autorů.
O tom, že tepny slouží k rozvádění vzduchu byl přesvědčený také Erasistratus, který v letech 310 až 250 př. n. l. žil v Egyptě nacházejícím se tehdy pod vládou řecké dynastie Ptolemaiovců. Tento omyl mu ale nezabránil na svou dobu poměrně přesně popsat uspořádání systému tepen, cév a žil.
obr: O krevní oběh se zajímal i geniální Leonardo da Vinci
Blíž pravdě se o pár století později dobral věhlasný antický lékař Galén (Claudius Galenus, 129 - 216 našeho letopočtu). Když zkoumal zvířata zabitá při gladiátorských zápasech, správně rozpoznal, že v tepnách není vzduch, ale krev. Nevšiml si ale úlohy srdce jako pumpy, která krev tělem pohání - podle něj bylo zdrojem tepla organismu. Domníval se, že krev vytvářela a hnala tělem játra.
Stejného omylu se kupodivu při svých anatomických studiích dopustil i geniální Leonardo da Vinci (1452 - 1519). Budiž mu omluvou, že v jeho době se církev na pitvy nedívala moc vlídně a Leonardovi je zakázal sám papež Lev X.
Tou dobou ale už lékařská věda začala postupovat rychle kupředu: Španěl Michael Servetus (1509 - 1553) v knize Christianismi Restitutio popsal plicní oběh (nazývaný také malý oběh, při němž je neokysličená krev z pravé srdeční komory hnána do plic a odtud po obohacení kyslíkem se vrací do levé komory). Krátce na to Ital Andrea Cesalpino (1525 - 1603) konstatoval, že krev obíhá v uzavřeném systému a jeho krajan Andreas Vesalius (1514 - 1564) poznal, že motorem, který tento koloběh pohání, nejsou játra, ale srdce. Harveyovy objevy tedy nespadly z čistého nebe, ale - stejně jako tomu bylo u většiny jiných významných objevů - stál (řečeno slovy Isaaca Newtona) na ramenech obrů. Nápadně to připomíná především pozdějšího vynálezce parního stroje Jamese Watta, který také svůj motor nevynalezl od nuly (jak si mnoho lidí myslí), ale spíš poskládal z prací mnoha svých předchůdců a vylepšil.
Lékař králů
William Harvey se narodil 1. dubna 1578 jak první dítě z devíti potomků finančně dobře zajištěného obchodníka a starosty města Folkstone na jihovýchodě Anglie. Díky kombinaci vlastního nadání a tatínkova majetku mohl už v deseti letech vyměnit obecnou školu rodného města za prestižní King°s Grammar School v Cantenbury a v patnácti letech přestoupit na tamní univerzitu. Roku 1597 tu dosáhl titulu bakaláře, nespokojil se ale jen s anglickými učiteli a během studií cestoval po Itálii, Německu a Francii, aby zjistil, jak se přírodní vědy a medicína vyučují tam. Největší dojem na něj udělala univerzita v italské Padově, kde také roku 1602 získal titul doktora medicíny. Italští profesoři jím zjevně byli nadšeni, protože do jeho univerzitního diplomu napsali: "Vedl si při studiu skvěle a prokázal takové schopnosti, znalosti a paměť, že překonal i velké naděje, které do něj jeho zkoušející vkládali. Rozhodli proto, že se z něj stal vysoce kvalifikovaný odborník na medicínu i umění."
Ještě téhož roku se Harvey vrátil do Anglie a získal druhý titul doktora medicíny i na cambridgské univerzitě. Poté přesídlil do Londýna, kde přednášel a provozoval praxi v nemocnici svatého Bartoloměje. Významnou etapou jeho vědecké práce se stalo jmenování přednostou takzvaných Lumleianských lekcí - instituce založené lordem Lumleyem, která měla v Anglii šířit medicínskou a anatomickou osvětu.
obr: William Harvey
Roku 1604 se William Harvey oženil s Elizabeth Browneovou, dcerou Lancelota Browneho (1545 - 1605), který byl osobním lékařem několika panovníků. Úspěšný a tehdy slavný tchán se zajímal především o léky, podílel se na vydání herbáře a zabýval se nemocemi anglických námořníků během války se Španělskem.
Manželství Williama Harveye a Elizabeth sice zůstalo bezdětné, díky vlivnému otci manželky ale nejspíš mělo pozitivní vliv na jeho další kariéru. Ve věku 40 let se stal městským fyzikem (jakási obdoba dnešního hlavního hygienika) v Londýně a roku 1618 z něj král Jakub I. udělal svého osobního lékaře. V této funkci zůstal i za panování jeho nástupce Karla I. Setkával se při tom mimo jiné s významným přírodovědcem a filosofem Francisem Baconem (1561 - 1626) působícím v roli kancléře. Na Harveye však neudělal velký dojem a zmiňoval se o něm spíš pohrdavě: "Na jeho filosofii je vidět, že ji psal kancléř."
Kromě mimořádných znalostí a výhodného sňatku k Harveyovým úspěchům dopomáhaly i osobní vlastnosti. Současníci ho popisují jako muže menší postavy, kulaté tváře s malýma ale živýma očima a vlasy "černými jak havran". Byl velmi puntičkářský, současně ale vtipný, přímý v jednání a otevřený jakékoliv konverzaci. V protikladu k tomu ale často vyhledával samotu a tmu, protože tak prý mohl lépe přemýšlet - dokonce si proto oblíbil návštěvy jeskyní. Pil velké množství kávy a trpěl nespavostí, kterou léčil nočními procházkami. K jeho velkým zálibám patřila literatura a pozorování ptáků, kvůli kterým se rád toulal po opuštěných útesech na mořském pobřeží.
Z titulu své funkce královského lékaře musel Harvey působit i při vyšetřování případů čarodějnictví - a protože na čarodějnice nevěřil, jeho posudky zachránily několik žen před smrtí. Vypráví se příběh, kdy inkognito navštívil ženu, které hrozilo obvinění a představil se jako čaroděj. Dotyčná mu uvěřila a předvedla své čarodějnické schopnosti tím, že přivolala ropuchu. Harvey obojživelníka zabavil, zabil a rozpitval, čímž dokázal, že nešlo o nic nadpřirozeného, ale o obyčejné zvíře. Žena sice přišla o svérázného domácího mazlíčka, zato se ale vyhnula zatčení a možná i popravě.
Během občanské války v Anglii do Harveyova domu vnikl dav a zničil nebo odcizil řadu knih a poznámek. Učenec se pak stáhl do ústraní a vytrvale odmítal nabídky vrátit se do veřejného a vědeckého života. Zemřel na mozkovou mrtvici v domě svého bratra 3. června 1657.
Experiment jako argument
S problematikou krevního oběhu se Harvey setkal už v Padui, kde byl jedním z jeho učitelů průkopník anatomie Hieronymus Fabricius (Girolammo Fabrizio, 1537 - 1619), který propagoval myšlenku takzvaných anatomických divadel, což ve skutečnosti byly veřejné pitvy. Při svém bádání nemohl vynechat ani krevní oběh a objevil přitom v žilách záhyby tkáně, které nazval ventily. V jazyce dnešní medicíny to jsou žilní chlopně zabraňující zpětnému pohybu krve.
S problematikou krevního oběhu se Harvey setkával nejen při pitvách a v nemocniční praxi, ale i díky zálibě krále Karla I. v lovech, na něž ho musel často doprovázet a měl příležitost být u porcování úlovků. Svým způsobem tak spojil teorii s praxí, což byl velký problém tehdejší medicíny. V té době vyhlášení doktoři žili znalostmi vyčtenými z knih (především z Galéna), zatímco praktici (většinou vojenští felčaři v bojujících armádách a na válečných lodích) sice věděli o skutečném tělem mnohem víc, ale postrádali teoretické znalosti - a především je slovutní učenci odmítali brát vážně.
Naproti tomu Harveye víc oslovovala praxe než tisíc let staré spisy: "Udivovali mě a často jsem se i smál těm, kdo věřili, že Aristoteles a Galén už popsali všechno tak dokonale, že k tomu nic nemůže být přidáno."
obr: Nejslavnější experoment Williama Harveye
Harvey se tedy pustil do experimentování a některé jeho pokusy byly hodně kruté: vstřikoval například zvířatům do krevního oběhu barvivo, aby mohl sledovat, jak se organismem šíří. Měřil také množství krve, které srdce pumpuje do těla a správně usoudil, že na to, aby někde neustále vznikala, jí je příliš mnoho - takže tělem ve skutečnosti obíhá. Demonstroval fungování krevního oběhu i sám na sobě, když si podvázal ruku a předváděl, jak postupně ztrácí barvu - a jak se červeň zase vrací, když pak obinadlo uvolnil.
Výsledky svých výzkumů Harvey zveřejnil roku 1628 v knize De Moto Cordis, jejíž plný anglický titul zněl Anatomical Studies on the Motion of the Heart and Blood in Animals (Anatomické studie o pohybu srdce a krve ve zvířatech). Harvey v spojil poznatky svých předchůdců a poprvé tak popsal krevní oběh jako celek. Přinejmenším stejně cenný byl jeho v té době ještě nepříliš běžný přístup, v němž kombinoval pozorování, měření a experimenty, aby své hypotézy podpořil pádnými argumenty. Díky tomu byly jeho závěry přijaty už za jeho života, přestože se zásadně odlišovaly od většinového názoru lékařské komunity. Kromě toho se Harwey zapsal i popřením teorie samoplození, podle které může život vznikat z neživého (například červy z hnijícího masa a podobně). Ve své publikaci Excercitationes de generatione animalium publikované roku 1651 vyhlásil zásadu Omne visum ex ovo – veškerý život vzniká z vejdce. I toto své tvrzení doložil vlastními pozorováními a experimenty.
Harveyova teorie krevního oběhu však nebyla úplná: chybělo v ní vysvětlení, co se s krví děje při přechodu z tepen do žil. Tři roky po jeho smrti ta napravil Marcello Malpighi (1628 - 1694), když objevil systém vlásečnic, v němž dochází k výměně plynů a živin mezi krví a tkáněmi.
Jan A. Novák