Bugün öğrendim ki: Leonardo da Vinci, bir öküz kalbinin aort damarının camdan bir modelini yaptı, içinden tohumlu su geçirdi ve kapakçığın kapanmasına yardımcı olan girdaplar gördü; böylece kalp odacıklarındaki tek yönlü kan akışını çözdü.
1. Giriş
Kadim atalarımız, kalbin vücuttaki en önemli organ olduğuna inanıyorlardı. Antik toplumlar, kalbi bugün beynin tuttuğu konuma; yani bedenin hükümdarı, güç ve sıcaklık kaynağı ve ruhun evi olarak yüceltmişlerdi [1]. Kadim dinler, Tanrı ile ancak kalp aracılığıyla bağ kurulabileceğine inanıyordu. Avrupa’nın Orta Çağ döneminde kalbin işleyişine dair çok az ilerleme kaydedilmiş veya hiç kaydedilmemiştir [2, 3]. Dünyanın diğer bölgelerinde, özellikle Arap toplumunda, hekim-bilim insanları kalp anatomisini ve işlevini daha iyi anlamaya başlamışlardı. Ancak bu kişiler, diseksiyonu (kadavra üzerinde inceleme) ve deney yapmayı engelleyen yasalarla kısıtlanmışlardı.
Orta Çağ yerini Rönesans’a bırakırken, bilim insanları ve hekimler kalp üzerine uzun süredir kabul gören teorileri sorgulamaya başladılar. Bunlar başlıca Galen, Aristoteles ve Hipokrat’a dayanan kalp teorileriydi [2, 3].
On beşinci yüzyıldan on yedinci yüzyıla kadar, kalbi bugün gördüğümüz şekilde ilk kez tanımlayan üç dev isim öne çıkar: bir ressam, bir anatomist ve kralların hekimi. Bu "kalp rönesansı", insanların içlerindeki bu atan organın amacına bakışını sonsuza dek değiştirdi. Leonardo da Vinci, Andreas Vesalius ve William Harvey; inceleme ve deneyler yoluyla kalbin anatomisini ve işlevini açıklamaya başladılar. Bugün kalbin ilk doğru anatomik temsilleri olarak kabul ettiğimiz çizimleri onlar yaptılar (Şekil 1).
Şekil 1.
Leonardo da Vinci tarafından yapılan kalp çizimi ve notları. Kaynak: Windsor Kalesi Koleksiyonu, Birleşik Krallık. Royal Collection Trust/© His Majesty King Charles III 2023.
2. da Vinci
Leonardo da Vinci (d. 1452), deri, tendon, kas ve kemikleri çizerek insan diseksiyonları gerçekleştirdi. Rönesans’ın birçok sanatçısı gibi (Michelangelo dahil), diseksiyon yapmak vücudu sanatlarında daha doğru bir şekilde temsil etmelerine yardımcı oluyordu. Ancak da Vinci, vücudu daha derinlemesine inceledi. Sonuç olarak, Padua Üniversitesi’nde anatomi profesörü olan Marcantonio Della Torre ile çalışmaya başladı [4]. Della Torre, da Vinci’nin anatomik çizimleriyle bir kitap yayımlamayı amaçlıyordu, ancak 1511’de vebadan erken yaşta hayatını kaybetti.
Da Vinci, ayrıntılı anatomik çalışmalar yoluyla kalbin dört odacıklı olduğunu doğru bir şekilde anladı. Deneyler yoluyla Galen’in yanıldığını; kalbe akciğerlerden hava değil, kan girdiğini kanıtladı. Deneylerle, kapakçıkların kanın sadece tek bir yönde akmasına izin verdiğini gösterdi. Ayrıca, aort kapağının girdaplar nedeniyle kapandığını deneysel olarak belirledi. Bir öküz kalbini mumla doldurarak aort yapısını camda yeniden yarattı. Çimen tohumları içeren suyu cam aorttan pompaladı ve tohumların valfe doğru geri savruluşunu izledi. Bu gözlem, 1968’de Oxford mühendisleri Brian ve Francis Bellhouse tarafından tekrar gösterilene kadar bir daha sergilenmedi. Çalışmalarını yayımlamalarından bir yıl sonra, da Vinci’nin beş yüz yıl önce aynı sonuca vardığını keşfettiler.
Da Vinci, büyük ölçüde Galen’in (d. 129) öğretilerinin etkisinde kalmasına rağmen, yeni keşifler yaptı. Örneğin, Galen’in inandığının aksine, vücuda kan pompalayanın karaciğer değil, kalp olduğunu belirledi. Galen’in sisteminde, bağırsaktaki gıda karaciğere taşınır ve kan burada oluşurdu. Kan daha sonra sağ karıncığa (ventrikül) akar, bir kısmı onları beslemek için akciğer atardamarı aracılığıyla akciğerlere girer, geri kalanı ise interventriküler septumdaki (karıncıklar arası bölme) görünmez gözeneklerden sol karıncığa ulaşırdı. Da Vinci’nin, kanın sağdan sola interventriküler septumdaki gözeneklerden geçtiği yönündeki Galen görüşünü koruduğu varsayılır. Aslında da Vinci, kalbin interventriküler septumunun, içinden geçen ve Galen’in "gözeneklerini" akla getiren çizgilerle, küçük, karikatür tarzında bir çizimini yapmıştı. Ancak, interventriküler septuma dair tüm anatomik çizimleri görünür gözenekler içermemektedir. İlk zamanlarda Galen’in teorisine göre septal gözenekler olabileceğini kabul etmiş olması ya da birkaç tarihçinin belirttiği gibi Kilise doktrinine karşı gelmekten korkmuş olması muhtemeldir [5].
Aristoteles’in (d. M.Ö. 384) aksine da Vinci, ruhun kalpte değil, beyinde—özellikle optik kiyazmanın üzerinde, ön üçüncü karıncıkta—olduğuna inanıyordu. Burası, tüm duyuların bir araya geldiği; "senso commune" yani sağduyunun bulunduğu yerdi [6].
Da Vinci, koroner arterlerdeki daralmanın ani ölüme neden olabileceğini yazan ilk kişiydi. 1506’da, 100 yaşında olduğu varsayılan bir adamın aniden ve huzur içinde öldüğünü gözlemledi. Da Vinci, "bu kadar tatlı bir ölümün nedenini ayırt etmek için bir anatomi" gerçekleştirdi [7]. Diseksiyonu, koronerlerde "kalınlaşmış bir tabaka" keşfetmesini sağladı ve bunu adamın ani ölümünün nedeni olarak çıkarsadı.
Artık Orta Çağ’da olmayan Da Vinci’nin kalbin yapısı ve işleviyle ilgili vahiyleri, Batı’nın anlayışında 1000 yıldan fazla bir süredir yaşanan ilk gerçek ilerlemeydi [2, 3]. Ancak, ölümünden sonra eserleri çırağı Kont Francesco Melzi’ye geçti. Melzi’nin torunları Leonardo’nun günlüklerini sattı. Nihayetinde İngiltere Kralı II. Charles tarafından satın alınan Da Vinci’nin anatomik çizimleri ve notları, Windsor Kraliyet Kütüphanesi’nde unutuldu; ölümünden 250 yıldan fazla bir süre sonra, 1796’ya kadar yeniden keşfedilip yayımlanmadı.
3. Vesalius
Andreas Vesalius (Latinceleştirilmiş adıyla Andries van Wezel; d. 1514), Flaman bir anatomist ve hekimdi. 1533’te Belçika’dan ayrılarak Batı bilimi ve tıbbının merkezi olan Padua’ya gitti. Oraya vardığında, anatomi gösterilerinin bilgi merkezlerinden ziyade sirk tiyatrolarına dönüştüğünü gördü. Anatomistler, Galen ve Yunanlılardan edindikleri bilgilerle kalabalıkları eğlendiriyorlardı. Vesalius eski teorilere meydan okumak istiyordu. Ancak kadavralara ihtiyacı vardı.
Vesalius, tarihin en uzman mezar hırsızlarından biri haline geldi [8, 9]. O ve öğrencileri, darağaçlarından suçluları indirir, mezarlıklardan yarı gömülü cesetleri çıkarırlardı. Kemikliklere girip ceset çalarlardı. Diseksiyon yaptıkça, kalp ve vücut hakkındaki kabul görmüş teorileri daha fazla sorguladı.
Vesalius’u rahatsız eden bir Galen teorisi, kanın kalbin sağından soluna görünmez gözeneklerden geçtiği yönündeydi [9]. Vesalius kalpleri inceledi ve gözenekler yerine karıncıkları ayıran kalın, kaslı bir duvar gördü. Ne yazık ki, bir sonraki adımı atıp dolaşımı keşfetmedi. Vesalius, kanın karaciğer tarafından üretilip vücutta tüketildiği ve kalbin bir fırın olduğu gibi Galen’in bazı hatalı teorilerini kabul etti [9].
28 yaşında Vesalius, tıp tarihindeki en önemli kitaplardan biri olan De Humani Corporis Fabrica’yı (İnsan Vücudunun Yapısı Üzerine) yazdı [9]. 1543’te yayımlanan bu eserde Vesalius, insan vücudu hakkında o güne kadar bilinenlerin çoğuna meydan okudu ve Galen ile Aristoteles’in birçok hatasını düzeltti. Bazıları, Vesalius’un kitabını resimlemesi için Titian’ı (veya Titian’ın okulundan sanatçıları) tuttuğuna inanır (Şekil 2). Vücuttaki atardamarların ve toplardamarların yollarını şematize etti. Ayrıca toplardamarlardaki kapakçıkların ilk çizimlerini de yayımladı.
Şekil 2.
Kalp, akciğerler, karaciğer ve böbreklerin dahil olduğu kan damarlarının insan anatomisi şeması. Diğer organlar numaralandırılmış ve etrafına yerleştirilmiştir. Andreas Vesalius. De Humani Corporis Fabrica, 1543. Wikipedia Commons. Kamu Malı.
Tarihçiler, eğer Vesalius İspanya Kralı V. Charles’ın özel hekimi olmak için Padua’dan ayrılmasaydı, dolaşımı keşfedebileceğini öne sürmektedir.
On altıncı yüzyılın ortalarına gelindiğinde, hekimler ve bilim insanları Galenik kalbi sorguluyorlardı. Kalp anatomisini ve işlevini anlamaya başlamışlardı. Aynı zamanda, Rönesans ressamları ve şairleri kalbi romantik aşkın ve Tanrı aşkının bir sembolü olarak kullanmaya başladılar.
4. Harvey
Bir çiftçinin oğlu olan William Harvey (d. 1578), iki İngiliz kralı I. James ve I. Charles’ın özel hekimiydi. Tıp öğrencisi olarak Harvey, Aristoteles’i ustası olarak görüyordu. Vesalius gibi Harvey de Hieronymus Fabricius’un (toplardamarlardaki kapakçıkların kâşifi) altında çalışmak için Padua’ya gitti. Deneylerine dayanarak Harvey, dolaşımı mekanistik olarak ilk kez gösteren kişi olarak kabul edilir. Dolaşım teorisi için Harvey, Galen’in sahip olmadığı bir avantaja sahipti: mekanik pompaların icadı. Harvey döneminde, madencilik ve yangın söndürme için hidrolik su pompaları yaygın olarak kullanılıyordu. Bu metafor, anlaması için oradaydı.
1628’de Harvey, "Hayvanlarda Kalbin ve Kanın Hareketi Üzerine Anatomik Çalışma"yı yazdı [10]. Kabul görmüş Galenik teorileri çürütmek için Harvey deneyler yaptı. Örneğin, bir atardamar bölümünü iki iple bağladı ve içini kestiğinde, Galen’in öğrettiği gibi hava veya ruh değil, sadece kan buldu. Akciğer atardamarı bağlandığında ve sağ karıncık suyla doldurulduğunda, hiçbir sıvının görünmez gözeneklerden septum boyunca sol karıncığa geçmediğini gösterdi [10, 11].
Harvey, canlı hayvanlar ve idam edilen suçlular üzerinde diseksiyonlar yaptı ve bunları tıklım tıklım dolu amfitiyatrolarda gerçekleştirdi. Lut eşliğinde Latince ders verdi. Bir köpeğin akciğer atardamarını keser, sağ karıncık kasıldıkça izleyicileri kanla yıkardı—ne eğlence [11]!
Dolaşım teorisini kanıtlamak için Harvey, kola, kaslı atardamarları etkilemeden toplardamarlardaki kan akışını bloke edecek kadar sıkı bir turnike uyguladı (Şekil 3). Bunu yaptığında, turnikenin altındaki kol bölümü, kanın kola girdiği ancak çıkamadığı bir durumda bekleneceği gibi şişti. Turnikeyi daha da sıkarak hem atardamar hem de toplardamarlardaki akışı bloke ettiğinde, toplardamarlarda kan birikmedi ve kol şişmedi. Ayrıca, sıkı turnikenin üzerinde atardamarlarda kan birikti. Böylece Harvey, kanın "atardamarlar yoluyla oraya, toplardamarlar yoluyla buraya" hareket ettiği sonucuna vardı [10]. Harvey, iki damar sistemini birbirine bağlayan, görülemeyecek kadar küçük görünmez gözeneklerin olduğunu teorize etti (kılcal damarlar, 1661’de İtalyan bilim insanı Marcello Malpighi onları bir mikroskop kullanarak kurbağa akciğerlerinde inceleyene kadar keşfedilmedi).
Şekil 3.
William Harvey’in "Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus", 1628 adlı eserinden, kanın dolaştığını gösteren görsel. Bir toplardamar turnike ile bloke edildiğinde, kan kalbe doğru geri kaçamadığı için şişti. Sigerist, Henry E. (1965) Große Ärzte, München, Deutschland: J.F. Lehmans Verlag (5. baskı) (1. baskı 1958) plaka 26 s 120. Wikipedia Commons. Kamu Malı.
Harvey şunları yazdı: "Akıl ve deneyle, karıncıkların atışıyla kanın akciğerlerden geçtiği ve tüm vücuda pompalandığı gösterilmiştir. Orada etin içindeki gözeneklerden geçerek çevreden döndüğü toplardamarlara girer... O halde, hayvan vücudundaki kanın sürekli bir daire içinde hareket ettiği ve kalbin eylem veya işlevinin bunu pompalayarak gerçekleştirmek olduğu sonucuna varılmalıdır. Kalbin hareketinin ve atışının tek nedeni budur [10]".
Ne yazık ki, kalp sadece bir pompaydı. Yine de Harvey, kalbin duyguların merkezi olduğunu halka açık bir şekilde belirtti ve onun metafiziksel rolüne (muhtemelen hayatından korktuğu için) meydan okumadı. Kalbin, vücudun fiziksel merkezine yakınlığı nedeniyle, bu dolaşım sayesinde vücuda sıcaklık dağıttığına inanıyordu.
Galen, yiyecekler sindirildikten sonra karaciğerde kana dönüştüğüne, ardından vücuda pompalandığına inanıyordu. Bu teori, Batı medeniyetinin büyük bir kısmının 1000 yıldan uzun süredir kabul ettiği şeydi [2, 3]. Harvey ve dünyanın bilmediği bir şey vardı; da Vinci, her kalp atışının günde ne kadar kan pompaladığını hesaplamıştı (günde 7600 litre). Harvey de aynı sonuca vardı. Bu nedenle kanın yeniden dolaşması gerekiyordu [10, 11].
5. Kalp Rönesansı’nın Diğer Önemli İsimleri
Vesalius’tan sonra Padua Üniversitesi’nde Anatomi ve Cerrahi Bölüm Başkanı olan Realdo Colombo (1516–1559), akciğer dolaşımını doğru bir şekilde tanımladı. Teorisini, akciğer toplardamarının kanla dolu olması (eğer damar sadece hava ve buhar taşımak için inşa edilmiş olsaydı durum böyle olmazdı), interventriküler septumda Galen’in gözeneklerini gösterememesi ve kalp kapakçıklarının işlevsel olduğunu, dolayısıyla hayati kanın akciğerlere geri dönemeyeceğini kabul etmesi gibi gerçeklere dayandırdı.
Colombo’nun akciğer devresine ilişkin açıklaması, Galen’in teorilerine meydan okuyan ve kanın sağ karıncıktan akciğerlere sürüldüğünü, orada solunan havayla karıştığını ve nihayetinde sol karıncığa çekildiğini öne süren bir tez (Christianismi restitutio, 1553) yayımlayan İspanyol filozof-teolog Michael Servetus’un (1511–1553) açıklamasıyla öncülendi. Ancak Servetus’un Christianismi restitutio’su, John Calvin tarafından kendi kitaplarından oluşan bir odun yığınında yakılmasına karar verildiği için tamamen bastırıldığından, Colombo’nun onun çalışmasını okuyup okumadığı bilinmemektedir.
Akciğer dolaşımının aslında 300 yıl önce Arap hekim İbnü’n-Nefis (1213–1288) tarafından tanımlandığını belirtmek önemlidir. Al-Nefis, Galen’in kanın interventriküler septumdan geçebileceği görüşüne katılmıyor, sol karıncığa ulaşan tüm kanın akciğerlerden geçtiğini savunuyordu. Ne yazık ki, Al-Nefis’in çalışması 20. yüzyılın başlarına kadar basılı olarak yayımlanmadı. Colombo veya Servetus’un Al-Nefis’in çalışmasının bir çevirisini görmüş olmaları mümkün değildir.
William Harvey oradayken Padua’da anatomi profesörü olan Girolamo Fabrizio (Hieronymus Fabricius olarak da bilinir, 1537–1619), 1574’te toplardamar kapakçıklarını tanımladı ve 1603’te bunların bir açıklamasını yayımladı. Fabricius, toplardamar kapakçıklarının amacının kanın el ve ayaklarda birikmesini önlemek olduğunu düşünüyordu. Öğrencisi Harvey, daha sonra bu kapakçıkları kanın toplardamarlarda sadece kalbe doğru akabileceğine ve bu nedenle kanın vücutta dolaşması gerektiğine—atardamarlar yoluyla oraya, toplardamarlar yoluyla buraya—dair bir kanıt olarak kullanacaktı.
Padua’da doğa felsefesi profesörü olan Cesare Cremonini (1550–1631), atardamarlar aracılığıyla vücuda taşınan kanın ana besin kaynağı olduğu teorisini desteklemek için nicel bir argüman geliştirdi. Bu, Galen’in atardamarların sadece ısı ve ruh araçları olduğu teorisiyle çelişiyordu. Arteriyel kanın büyük miktarlarda yayıldığına dikkat çekti. Eğer sürekli üretiliyor ancak besin olarak tüketilmiyorsa, bunun sonu ne olurdu? Kuşkusuz sonsuza kadar büyürdü, diye sonuçlandırdı.
Son olarak, İtalyan biyolog ve hekim Marcello Malpighi (1628–1694), 1661’de atardamar ve toplardamar ağlarını birbirine bağlayan kılcal damarların varlığını kurdu. "Mikroskop" adı verilen yeni bir cihazla kurbağa akciğerlerindeki atardamarları ve toplardamarları inceledi.
6. Sonuçlar
On yedinci yüzyıla gelindiğinde, kalbin anatomik bilgisi şaşırtıcı derecede doğruydu ve Harvey’in akciğer ve sistemik dolaşımlardan oluşan çift devre teorisi geniş çapta kabul gördü. Bilimin kalbe bakışımızı sonsuza dek değiştirdiği dönem Rönesans’tı. Kalp, manevi bir anlamdan yoksun, mekanik bir pompadan başka bir şey değildi. Harvey’in dolaşım teorisini kabul eden ilk kişilerden biri olan Rene Descartes (d. 1596), kalbi kanın genişlemesine ve vücuda yayılmasına neden olan makine benzeri bir fırına daha çok benzeterek bir adım daha ileri gitti [12].
Rönesans Aydınlanma Çağı’na ilerledikçe, kalp artık ruhun merkezi olarak değil, beynin yönetimi altında duygu ve hislere yanıt veren bir organ olarak kabul edildi. Bundan sonra kalp sadece metaforik olarak aşkı temsil edecekti, ancak bu metafor güçlü kalmaya devam etti [3].
Yazar Katkıları
VMF literatürü gözden geçirdi ve makaleyi hazırladı. VMF, makaledeki editöryal değişikliklere katkıda bulundu. VMF, son makaleyi okudu ve onayladı. VMF çalışmaya yeterince katıldı ve çalışmanın tüm yönlerinden sorumlu olmayı kabul etti.
Etik Kurul Onayı ve Katılım İzni
Uygulanamaz.
Teşekkür
Uygulanamaz.
Finansman
Bu araştırma herhangi bir dış finansman almamıştır.