跟很多科學知識一樣，如今看來淺顯易懂的學問大多是經過眾多科學家們漫長的求索和殘酷的鬥爭才得到。比如哥白尼的日心說，震動了當時的宗教權威，布魯諾更因此被施以慘無人道的火刑。無獨有偶，在血液循環發現史上也有過驚人相似的一幕。
血液循環指的是血液在全身心血管系統內週而復始地循環流動。血液只有在全身循環流動才能發揮它的多方面的機能。因此，血液循環是機體最重要的機能之一，血液循環的停止就是死亡的先兆，心血管系統的疾病是危害人類健康最大的疾病之一。
血液循環示意圖
古希臘哲學家希波克拉底認為脈搏是血管運動引起的，而且血管連通心臟。亞里士多德觀察到解剖的屍體中動脈是空的，血液都已流到靜脈，認為動脈內充滿了由肺進入的空氣。古希臘的解剖學家埃拉西斯特拉特在肉眼所能及的範圍內詳細觀察了動脈和靜脈在人體全身的分佈，甚至注意到了微血管的狀態，最早精確地描述心臟的半月瓣、三尖瓣和二尖瓣等結構，他對心臟和血管系統的觀察研究，給後人留下寶貴資料。因為當時的統治者禁止解剖人體，古羅馬醫學家蓋侖的解剖學對象還僅限於動物。他提出的血液運動理論認為，把心臟分為兩半的中隔上，有肉眼看不見的小孔，血液穿流過這些小孔往復循環。蓋侖還認為，血液的流動是以肝臟為中心的，血液在人體內像潮水一樣流動之後，便逐漸被身體所吸收。蓋倫的理論影響甚廣，敘利亞醫學家納菲曾對蓋侖的血液循環學說提出過質疑。納菲發現心臟左右心室之間的隔膜很厚，而且隔膜上面沒有像蓋倫所設想的那種孔道，血液不可能從右心室直接流至左心室。為了糾正蓋侖的謬誤，納菲提出一種血液小循環（肺循環）理論，即血液在此的流程是右心室→肺動脈→肺（交換空氣）→肺靜脈→左心（房）室，遺憾的是他的學說在當時並未引起人們的重視，被淹沒了700多年，直至20世紀才重新被世人在佈滿塵埃的檔案中發現。
意大利文藝復興時期的著名畫家萊昂納多.達.芬奇學識淵博，多才多藝，在解剖學和生理學上也取得了巨大的成就。他發現了血液的功能，認為血液對人體起著新陳代謝的作用，血液把養料帶到身體需要的各個部分，再把體內廢物帶走，達.芬奇在研究心臟時發現心臟有四個腔。
達芬奇手稿
比利時醫生安德烈．維薩里基於自己的解剖學知識和經驗出版了影響巨大的《人體的結構》，系統指出蓋侖解剖學中存在的錯誤，衝破了以蓋侖為代表的舊權威們臆測的解剖學理論，以大量、豐富的解剖實踐資料，對人體的結構進行了精確的描述。他在書中寫道：人體的所有器官、骨骼、肌肉、血管和神經都是密切相互聯繫的，每一部分都是有活力的組織單位。
維薩里的同學，西班牙醫生米凱爾．塞爾維特是一位不迷信權威的人。他通過解剖發現，血液從右心室流入肺部，經空氣淨化後，通過曲折的路徑，鮮紅的血液又從肺流入左心室。推翻了蓋侖的心臟中隔有篩孔的論點。塞爾維特已接近發現血液循環，但是由於他的觀點背叛了宗教，1553年10月在日內瓦被當作“異教徒”活活燒死，終年42歲。
17世紀，英國科學家威廉·哈維找到了血液流通的途徑，為人們充分了解人和動物的生理學開闢了新的途徑。哈維在帕多瓦學習時，他的老師法布里修斯已經發現了靜脈瓣，但是他沒有能理解這些瓣膜的真正功能。他認為瓣膜的功能是阻礙血液的過快流動，以使組織有時間吸收必要的養料。
治學嚴謹的哈維從老師的發現中受到啟發，他從實驗入手，做了著名的綁紮人體上臂血管和計算血流量的實驗。
哈維小臂綁紮實驗
他發現，當絲帶紮緊人的上臂時，絲帶下方的靜脈即靠近肢端鼓起來，動脈卻變得扁平；在絲帶另一方，動脈膨脹鼓起來，靜脈變平。這表明，動脈和靜脈中血液流動的方向相反：一個從心臟流向肢端，一個從肢端流回心臟。哈維還對活體動物搏動著的心臟進行仔細觀察。他發現，心臟的左右兩部分並不是同時收縮的，左右心房和左右心室的房室口的瓣膜是單向閥，靜脈中的靜脈瓣也是單向閥。很明顯，血液從心臟裡被推送出來後，沿著動脈流到全身，又循著靜脈回到心臟，瓣膜起到防止血液倒流的作用。
通過觀察動物搏動著的心臟，哈維還對血流量進行了估算。他發現，心臟每半小時搏送出來的血量將超過全身任何時候所含的血液總量。蓋倫認為從消化管吸收的食物經門靜脈運送到肝臟，在肝中轉變成血液，即血液是由肝臟製造出來的，血液的流動是以肝臟為中心，在人體內像潮水一樣流動之後，便逐漸被身體所吸收。哈維從血流量的計算感到，肝臟不可能在半小時內造出這麼多血，而且血液也不可能在肢體末端這麼快地吸收掉。唯一可能的是，血液在全身沿著一個閉合路徑作循環運動。這個循環的路線是從右心房到右心室，從左心室搏出的動脈血沿動脈到達全身，然後再沿靜脈回到心脈。哈維預言，在動脈和靜脈末端必定有一種微小的通道把兩者聯結起來。
哈維在1628年出版的《心血運動論》一書中，系統地闡述了他的理論。在書中，哈維用大量實驗材料論證了血液的循環運動。他特別強調了心臟在血液循環中的重要作用，通過對40種不同動物的解剖觀察，他證明心臟的收縮和舒張是血液循環的原動力。他把心臟比作水泵，並認為心臟在人體中的地位，就像宇宙中的太陽，而太陽是宇宙的心臟。“動物體內的血液是循環不息地流動著的，這就是心臟搏動所產生的作用或機能，也是心臟運動和收縮的唯一目的”。《心血運動論》同維薩里的《人體的構造》一樣，也遭到了當時學術界、醫學界、宗教界權威人士的攻擊，但由於哈維當時是英國國王查理一世的御醫，才使他沒有像維薩里、塞爾維特那樣付出生命的代價。
哈維的《心血運動論》
哈維的學說也為人們留下了一個沒有解答的謎，那就是血液是怎樣從動脈流回靜脈去的呢？哈維猜想，在動脈和靜脈之間一定有一個肉眼看不見的起連接作用的血管網。由於當時沒有顯微鏡，因此無法證實這一假說。哈維去世4年後，意大利科學家馬爾比基用顯微鏡觀察到青蛙肺部動、靜脈之間的毛細血管，正是這些微細血管把動脈和靜脈連接成一個密封管道，使血液在其中循環不息，從而證明了哈維的正確推斷。
哈維在前人工作的基礎上發現了血液循環，這是他的歷史性的功績。但是他的貢獻還不 止於此，他通過發現血液循環把實驗方法引入了生物學，作出了一個用實驗方法解決生物學 問題的榜樣，開拓了這條道路。因此，後人把1628 年哈維發現血液循環作為生理學成為實 驗科學的里程碑。
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