Өкпе айналымы жүйесі

Кіріспе

Қан айналымы жүйесінің бөлігі, жүректен өкпеге және қайтадан жүрекке қан тасымалдайды.

Өкпе қан айналымы – барлық омыртқалы жануарлардың қан айналымы жүйесінің бір бөлігі. Бұл айналым организмнен оттегісіз қанды жүректің оң жақ қарыншасына қайтарудан басталады, онда ол оң жақ қарыншадан өкпеге сорылады. Өкпеде қан оттегімен толысып, сол жақ қарыншаға қайта оралып, айналым аяқталады. Қан айналымы жүйесінің екінші бөлігі – жүйелік қан айналымы, ол өкпе қан айналымынан сол жақ қарыншаға оттегілі қанды қабылдаудан басталады. Қарыншадан оттегілі қан денеге шығарылады, ал оттегісіз қан өкпе қан айналымына қайта оралады. Өкпе қан айналымының қан тамырлары – өкпе артериялары және өкпе веналары. Өкпенің ірі тыныс жолдарының тіндеріне оттегілі қан жеткізетін жеке қан айналымы – бронх қан айналымы бар.

Құрылымы

Тотықтанбаған қан жүректен шығып, өкпеге өтеді, содан кейін қайтадан жүрекке оралады. Тотықтанбаған қан оң қарынша арқылы өкпе артериясымен шығады. Артериялар тым жұқа қабырғалы, өте ұсақ капиллярларға тармақталады. Өкпе веналары оттегімен қанығуға жеткен қанды жүректің сол алқабына қайтарады. Бұл қан сол алқапқа еніп, сол алқап митраль клапаны арқылы сол қарыншаға соғады. Жұмыр жолдан туған баланың өкпесі жирылып, қан оң алқаптан тікелей сол алқапқа овалды тесік арқылы (жұптасқан алқаптар арасындағы ашық канал) немесе артериялық өзек арқылы (өкпе артериясы мен аорта арасындағы қысқа жол) өтеді.

Тарих

Өкпе қан айналымы көнеде "кіші қан айналымы" деп аталып, бүгінгі күнге дейін ағылшын тілінен басқа әдебиеттерде қолданылады. Өкпе қан айналымын ашуға көптеген ғалымдар үлес қосып, оларға тағайындалған сыйлар әртүрлі көздерде әртүрлі үлестерде бөліскен. Қазіргі заманғы медициналық әдебиеттердің көп бөлігінде осы жаңалық ағылшын дәрігері Уильям Харвиге (1578 – 1657 CE) жатқызылады, себебі оның моделі салыстырмалы түрде жаңа болғанына қарамастан, толықтығы мен дұрыстығымен ерекшеленеді. Басқа дереккөздер грек философы Гиппократты (б.з.д. 460 – 370), испан дәрігері Михаил Серветті (1509 – 1553 CE шамасында), араб дәрігері Ибн әл-Нафисті (1213 – 1288 CE) және сириялық дәрігер Куста ибн Луканы атайды. Гиппократ пен әл-Нафис сияқты бірнеше тұлғалар өкпе қан айналымының қазіргі моделінің нақты элементтерін дұрыс болжағандары үшін несие алады: Гиппократ – өкпе қан айналымын жүйелі қан айналымынан бөлек, дискретті жүйе ретінде сипаттаған алғашқы адам болғандығы үшін, ал әл-Нафис – 1862 жылы американдық египтолог Эдвин Смит (1822 – 1906 CE) сатып алған Эдвин Смит папирусы (б.з.д. 1700) егіптіктердің жүрек соғуының денедегі заттарды тасымалдайтын импульс тудыратынына сенгенін көрсетеді. Екінші кітапша, Эберс папирусы (б.з.д. 1550 шамасында), жүрек пен оның денедегі тамырлармен байланысының маңыздылығын атап көрсетіп, жүрек ауруларын анықтау әдістерін сипаттады. Мысырлықтар жүрек соғуы, тамырлар және импульс туралы білгенімен, тамырлар арқылы заттардың қозғалысын жүректің қысымына емес, осы арналардағы ауаға байланысты деп есептеген. Мысырлықтар ауаның қан айналымында маңызды рөл атқаратынын білген, бірақ өкпелердің рөлін әлі түсінбеген. Өкпе қан айналымын тарихи тұрғыдан түсінуге келесі үлес Ежелгі гректерден келді. Дәрігер Алкмеон (б.з.д. 520 – 450) жүрек емес, мидың денедегі барлық тамырлардың байланыс нүктесі деп ойлады. Ол осы тамырлардың қызметі "рухты" ("пневма") және ауаны миға жеткізу деп сенген. Философ Эмпедокл (б.з.д. 492 – 432) қанға өткізбейтін, бірақ қан тамырларымен жалғасатын, пневманы денеге таситын құбырлар жүйесін ұсынды. Ол осы рухтың өкпе арқылы тыныс алу арқылы ішкілендірілетінін ұсынды. Ол оң жақ қарыншаның сол жаққа қарағанда басқаша рөл атқаратынын жазды: ол қанды өкпеге тасымалдайтын, онда ластанулар шығарылып, таза қан денеге таратылатын. Галеннің жүректің анатомиясын сипаттауы оның алдыңғыларына қарағанда толық болғанымен, онда бірнеше қателіктер бар еді. Ең бастысы, Гален қанның жүректің екі қарыншасы арасында қарыншааралық қабаттағы кішкентай, көзге көрінбейтін тесіктер арқылы ағады деп сенді. Алайда Авиценнаның өкпе қан айналымы туралы жазғандары Галеннің дұрыс емес көзқарасын білдірді. Араб дәрігері Ибн әл-Нафис 1242 жылы Авиценнаның "Канонына" анатомиялық түсініктеме жазды, онда ол кемшіліктеріне қарамастан қазіргі түсінікпен айтарлықтай сәйкес келетін жүйенің алғашқы сипаттамасын берген болуы мүмкін. Ибн әл-Нафис Галеннің идеяларына екі маңызды өзгеріс енгізді. Біріншіден, ол Галеннің ойынша, қарыншалар аралық септіктегі тесіктердің бар екендігін жоққа шығарды. Екіншісі, ол қанның оң жақ қарыншадан сол жаққа өтуінің жалғыз жолы – қарыншааралық тесіктер болмаған жағдайда – өкпе қан айналымы сияқты жүйе екенін болжады. Ол өкпенің анатомиясын да нақты және негізінен дұрыс сипаттады, бұл оның алдыңғыларына оңай берілмеген. Алайда, Аристотель мен Гален сияқты, әл-Нафис әлі де өмірлік рухтың жартылай мифтік тұжырымдамасына сенді және ол сол жақ қарыншада қан мен ауаның қоспасынан пайда болады деп есептеді. Ибн әл-Нафис алдыңғы теорияларды жақсартқанына қарамастан, оның "Канонға" жазған түсініктемесі 1924 жылы Берлинде (Германия) қолжазба табылғанға дейін батыс ғалымдарына кеңінен танымал болған жоқ. Нәтижесінде, батыс ғалымдары арасында осы жаңалық үшін несиелерді қалай бөлу керектігі туралы пікірталас 20 ғасырдың ортасына дейін Ибн әл-Нафисті қамтымай қалды (одан кейін көп ұзамай ол осы несиелердің бір бөлігін алды). 2021 жылы бірнеше зерттеушілер әл-Нафистің еңбегінен бұрынғы мәтінді, "Fargh beyn roh va nafs" сипаттады, онда өкпе қан айналымы туралы салыстырмалы есеп бар. Зерттеушілер оның авторы Куста ибн Луканың жалпы әл-Нафис жақтағы дәлелдерге ұқсас негізде өкпе қан айналымын ашқан ең жақсы кандидат екенін айтады. Ал Нафис пен ибн Луқаның тұжырымдарына ұқсас, тіпті одан да дұрыс тұжырымдарға қол жеткізу үшін ғалымдар мен дәрігерлерге ғасырлар қажет болды. Бұл кейінгі прогресс, ортағасырлық және қазіргі түсінік арасындағы алшақтықты құрайды, ол Еуропа бойынша жүрді. Итальяндық ғалым Леонардо да Винчи (1452 – 1519 CE) жүректің тек бұлшық екенін, рух пен ауаның ыдысы емес екенін алғашқылардың бірі болып ұсынды, бірақ ол әлі де Галеннің қан айналымы туралы идеяларына сене берді және қарыншааралық тесіктердің бар екенін қорғады. Фламанд дәрігері Андреас Везалий (1514 – 1564 CE) 1543 жылы "De humani corporis fabrica libri septem" кітабында Галеннің қан айналымы анатомиясына қатысты түзетулер жариялады, қарыншааралық тесіктердің бар екендігіне күмән келтірді. Одан кейін испандық Михаил Сервет өкпе қан айналымын дұрыс сипаттаған алғашқы еуропалық дәрігер болды. Оның тұжырымдары көбінесе әл-Нафистің тұжырымдарымен сәйкес келді. Кейінгі ғасырларда ол жиі жаңалық ашқан деп есептелді, бірақ кейбір тарихшылар оның өзінің мәтіндерін жазғанда Ибн әл-Нафистің еңбегіне қол жеткізуі мүмкін екенін айтты. Сервет өзінің тұжырымдарын "Christianismi Restituto" (1553) еңбегінде жариялады: бұл еңбек католиктер мен кальвинистер тарапынан діни бұзықтық деп есептелді. Нәтижесінде, кітап пен авторы өртеліп, оның еңбегінің аз ғана көшірмелері сақталды. Итальяндық дәрігер Реальдо Коломбо (1515 – 1559 CE шамасында) 1559 жылы "De re anatomica libri XV" кітабын жариялады, онда өкпе қан айналымы дұрыс сипатталды. Тарихшылар арасында Коломбо өз қорытындысына жеке келді ме әлде әл-Нафис пен Серветтің еңбектеріне белгілі бір дәрежеде сүйенді ме деген мәселе әлі де даулы. Соңында, 1628 жылы британдық дәрігер Уильям Харви (1578 – 1657 AD) өкпе қан айналымын ең толық және дұрыс сипаттады, оның "Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus" еңбегі әлемдегі барлық ғалымдардың арасында ерекшеленді. Макроскопик деңгейде оның моделі әлі де қазіргі өкпе қан айналымының түсінігімен танылады және сәйкес келеді.

The pulmonary circulation is archaically known as the "lesser circulation" which is still used in non English literature. The discovery of the pulmonary circulation has been attributed to many scientists with credit distributed in varying ratios by varying sources. In much of modern medical literature, the discovery is credited to English physician William Harvey (1578 – 1657 CE) based on the comprehensive completeness and correctness of his model, despite its relative recency. Other sources credit Greek philosopher Hippocrates (460 – 370 BCE), Spanish physician Michael Servetus (c. 1509 – 1553 CE), Arab physician Ibn al Nafis (1213 – 1288 CE), and Syrian physician Qusta ibn Luqa. Several figures such as Hippocrates and al Nafis receive credit for accurately predicting or developing specific elements of the modern model of pulmonary circulation: Hippocrates for being the first to describe pulmonary circulation as a discrete system separable from systemic circulation as a whole and al Nafis The Edwin Smith Papyrus (1700 BCE), named for American Egyptologist Edwin Smith (1822 – 1906 CE) who purchased the scroll in 1862, provided evidence that Egyptians believed that the heartbeat created a pulse that transported the above substances throughout the body. A second scroll, the Ebers Papyrus (c. 1550 BCE), also emphasized the importance of the heart and its connection to vessels throughout the body and described methods to detect cardiac disease through pulse abnormalities. Although they had knowledge of the heartbeat, vessels, and pulse, the Egyptians attributed the movement of substances through the vessels to air that resided in these channels, rather than to the heart's exertion of pressure. The Egyptians knew that air played an important role in circulation but did not yet have a conception of the role of the lungs. The next addition to the historical understanding of pulmonary circulation arrived with the Ancient Greeks. Physician Alcmaeon (520 – 450 BCE) proposed that the brain, not the heart, was the connection point for all of the vessels in the body. He believed that the function of these vessels was to bring the "spirit" ("pneuma") and air to the brain. Empedocles (492 – 432 BCE), a philosopher, proposed a series of pipes, impermeable to blood but continuous with blood vessels, that carried the pneuma throughout the body. He proposed that this spirit was internalized by pulmonary respiration. He wrote that the right ventricle played a different role to the left: it transported blood to the lungs where the impurities were vented out so that clean blood could be distributed throughout the body. Though Galen's description of the anatomy of the heart was more complete than those of his predecessors, it included several mistakes. Most notably, Galen believed that blood flowed between the two ventricles of the heart through small, invisible pores in the interventricular septum. However, Avicenna's description of pulmonary circulation reflected the incorrect views of Galen. The Arab physician, Ibn al Nafis, wrote the Commentary on Anatomy in Avicenna's Canon in 1242 in which he provided possibly the first known description of the system that remains substantially congruent with modern understandings, in spite of its flaws. Ibn al Nafis made two key improvements on Galen's ideas. First, he disproved the existence of the pores in the interventricular septum that Galen had believed allowed blood to flow between the left and right ventricles. Second, he surmised that the only way for blood to get from the right to the left ventricle in the absence of interventricular pores was a system like pulmonary circulation. He also described the anatomy of the lungs in clear and basically correct detail, which his predecessors had not. However, like Aristotle and Galen, al Nafis still believed in the quasi mythical concept of vital spirit and that it was formed in the left ventricle from a mixture of blood and air. Despite the enormity of Ibn al Nafis's improvements on the theories that preceded him, his commentary on The Canon was not widely known to Western scholars until the manuscript was discovered in Berlin, Germany, in 1924. As a result, the ongoing debate among Western scholars as to how credit for the discovery should be apportioned failed to include Ibn al Nafis until, at earliest, the mid 20th century (shortly after which he came to enjoy a share of this credit). In 2021, several researchers described a text predating the work of al Nafis, fargh beyn roh va nafs, in which there is a comparable report on pulmonary circulation. The researchers argue that its author, Qusta ibn Luqa, is the best candidate for the discoverer of pulmonary circulation on a similar basis to arguments in favour of al Nafis generally. It took centuries for other scientists and physicians to reach conclusions that were similar to and then more accurate than those of al Nafis and ibn Luqa. This later progress, constituting the gap between medieval and modern understanding, occurred throughout Europe. Italian polymath Leonardo da Vinci (1452 – 1519 CE) was one of the first to propose that the heart was just a muscle, rather than a vessel of spirits and air, but he still subscribed to Galen's ideas of circulation and defended the existence of interventricular pores. The Flemish physician Andreas Vesalius (1514 – 1564 CE) published corrections to Galen's view of circulatory anatomy, questioning the existence of interventricular pores, in his book De humani corporis fabrica libri septem in 1543. Spanish Michael Servetus, after him, was the first European physician to accurately describe pulmonary circulation. His assertions largely matched those of al Nafis. In subsequent centuries, he has frequently been credited with the discovery, but some historians have propounded the idea that he potentially had access to Ibn al Nafis's work while writing his own texts. Servetus published his findings in Christianismi Restituto (1553): a theological work that was considered heretical by Catholics and Calvinists alike. As a result, both book and author were burned at the stake and only a few copies of his work survived. Italian physician Realdo Colombo (c. 1515 – 1559 CE) published a book, De re anatomica libri XV, in 1559 that accurately described pulmonary circulation. It is still a matter of debate among historians as to whether Colombo reached his conclusions alone or based them to an unknown degree on the works of al Nafis and Servetus. Finally, in 1628, the influential British physician William Harvey (1578 – 1657 AD) provided at the time the most complete and accurate description of pulmonary circulation of any scholar worldwide in his treatise Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus. At the macroscopic level, his model is still recognizable in and reconcilable with modern understandings of pulmonary circulation.