Histoire de la découverte de la circulation sanguine
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Histoire de la découverte de la circulation sanguine. Vous disposez -­‐ de systèmes cœur poumons à observer et disséquer . -­‐ Un « écorché » pour observer le système cardio-respiratoire en place. -­‐ Des cœurs à observer, sur lesquels expérimenter et que vous pouvez disséquer. -­‐ Une maquette de cœur. Une animation du fonctionnement du cœur et de la circulation. -­‐ Des lames de veines, artères, poumons à observer au microscope Etudiez les différents textes qui illustrent l’évolution des connaissances sur le système circulatoire, réalisez toutes les observations, manipulations, dissections nécessaires à discuter les différents modèles proposés. Faites toutes les photos nécessaires à illustrer votre travail. Complétez le tableau bilan et le schéma du système circulatoire. Pensez à demander les définitions des mots inconnus !!!! 1. L’antiquité: -­‐Chez les égyptiens : On observe très peu de représentation du cœur à cette époque, mais sur les hiéroglyphes les plus élaborés on peut observer la figuration de vaisseaux issus de la partie supérieures ainsi que deux petites anses latérales qui évoqueraient les oreillettes*. De plus, l'un des plus anciens traités médicaux nous provient des Egyptiens : le papyrus Ebers. Il contient un traité entier consacré au cœur. Il est assez incroyable de découvrir que leurs connaissances sont déjà remarquablement avancées. Ils évoquent que le cœur est le centre de l'irrigation comportant des vaisseaux attachés à tous les membres du corps. Les Egyptiens semblaient également avoir des connaissances sur les reins et ils faisaient du cœur le point de rendez-­‐vous de tout type de vaisseaux transportant tous les fluides dans le corps : Sang, urines, larmes, spermes etc.. 2-­‐ Aristote a compris que c'est du cœur que partent les vaisseaux qui distribuent le sang dans tout le corps. Il donne, après quelques observations sur les maladies qui affectent le cœur, une description correcte, dans les grands principes, de la circulation artérielle. En revanche, il ignore encore tout de la circulation veineuse. Le sang circule à partir du cœur, mais les Grecs du IVe siècle av. J.C. ne savent ni comment il se remplit, ni comment le sang se renouvelle. -­‐Hippocrate (460-­‐377 av. J-­‐C) découvre les oreillettes et les ventricules, le fait que le cœur communique avec le poumon par des veines et par une artère. Il s'est également intéressé à plusieurs valvules. Mais par un manque d'observation, il émet l'hypothèse que le ventricule* gauche contiendrait uniquement de l'air et le ventricule droit chasserait le sang dans l'artère pulmonaire pour nourrir LE poumon. Sa conception de la circulation, originale mais erronée, perdurera néanmoins pendant 15 siècles. En effet, pour lui, le sang est produit par le foie et transporté ensuite au coeur. Pour lui, il existe des pores* intra-­‐ventriculaire qui permettent au sang venant du foie de passer dans le ventricule gauche, et au pneuma* qui provient des poumons par la veine pulmonaire de passer dans le ventricule droit. Galien pensait qu'un processus de fermentation (coction) permettait de chauffer le corps et qu’il instillait un mouvement au sang le transportant ainsi vers tous les organes. A partir ce cela, il affirme que les veines et les artères renferment du sang différent, non seulement de par la structure particulière de chaque vaisseau mais aussi par la différence de quantité d’air qu’ils transportent. Galien eut raison lorsqu'il proclama que le pouls* est le résultat d'une contraction du coeur et qu'il est simplement perceptible dans les artères : C'est la pression artérielle*. De plus il déclara que le cœur était constitué de deux ventricules mais que les oreillettes n’en faisaient pas partie. La partie utile des aliments digérés dans l'estomac et les intestins serait transportée jusqu'au foie, où elle subirait une « coction », sorte de cuisson qui la transformerait en sang veineux. Dans ce contexte, les excréments* sont les résidus de la digestion gastro-­‐ intestinale et les urines le résidu de la formation hépatique du sang veineux. Le sang sombre et épais produit par le foie s'écoule par les veines et est distribué dans l'ensemble de l'organisme. Une partie de ce sang passe par la veine cave dans la moitié droite du cœur et, de là, une fraction parvient par la "veine artérieuse" (c'est-­‐à-­‐ dire l'artère pulmonaire) aux poumons où elle est "consommée". Ø Complétez le tableau. Ø Observez l’écorché, le système cœur-poumon, la maquette de cœur et le schéma proposé et relevez dans ces textes les erreurs (soulignez en rouge) et les éléments qui sont toujours justes aujourd’hui (soulignez en bleu) 2. L’apport de la médecine musulmane du moyen âge : « Grâce à leurs recherches médicales, ils n’ont pas seulement élargi les horizons de la médecine, mais élargi les concepts humanistes en général. [...] Par conséquent, il ne peut guère s’agir d’un hasard si ces recherches devaient inévitablement les conduire au-delà de ce qui était à la portée des maîtres Grecs. Si on considère comme symbolique que le plus spectaculaire succès de la moitié du vingtième siècle soit la fission atomique et la bombe nucléaire, il ne semble pas fortuit que l'effort médical des premiers musulmans ait pu conduire à une découverte qui a été tout aussi révolutionnaire mais peut-être plus bénéfique. » Georges Sarton (« père » de l’histoire des sciences) Ibn Nefis le père de la physiologie circulatoire, fait partie des précurseurs de la dissection humaine. En 1242, il a été le premier à décrire la circulation pulmonaire, les artères coronaires *et la circulation capillaire* qui forment la base du système circulatoire, découvertes pour lesquelles il est considéré comme l'un des plus grands physiologistes de l'histoire Ø Complétez le tableau Ø Quelles sont les corrections apportées au modèle de Gallien ? (soulignez en bleu) 3. Les anatomistes du XVème siècle. L'anatomie ne prend son véritable essor qu'au début du XVIe siècle. De nombreux hommes de science, pas forcément médecins, s'intéresseront alors à l'étude et à la description du corps humain. Le plus célèbre d'entre eux est sûrement Léonard de Vinci (1452-­‐1519). Il a dû enfreindre l'interdiction du pape, en disséquant pendant des nuits entières des tas de cadavres. On a retrouvé dans ses carnet plusieurs représentations incroyablement précises du cœur et de la circulation sanguine. Il constate très tôt la coïncidence de la systole* et du pouls et illustre ses observations par des dessins qui décrivent parfaitement l'anatomie des quatre cavités cardiaques. Il mesure le pouls en fonction du temps et estime le volume de sang présent dans le cœur à 7 onces (soit environ 0,2 litre). André Vésale (1514-­‐1564), en grand anatomiste qu'il est, constate bien, au cours de ses dissections, que la réalité ne correspond pas à ce que décrit Galien. Mais la force du respect dû à l'illustre prédécesseur est la plus forte, et Vésale écrit lui-­‐même en 1555 : " Dans la description du cœur, j'ai suivi en grande partie les dogmes de Galien, non pas que je crois que tout soit conforme à la vérité, mais parce que, dans un nouvel usage à donner aux organes, je n'ai pas assez de confiance en moi que je n'oserais m'écarter de longtemps, même de la longueur d'un ongle, de la doctrine de Galien, prince des médecins". À ce compte, on peut se dire que si Galien a contribué aux progrès de la médecine par rapport aux trois siècles qui l'ont précédé, au moins pour ce qui concerne la circulation sanguine, il a très certainement contribué à les ralentir pour les 14 siècles qui l'ont suivi. Le bilan peut apparaître assez mauvais mais ce type de phénomène est sans doute inévitable. L'apport de Vésale est néanmoins considérable : il achève la description anatomique du cœur et précise la physiologie cardiaque en en étudiant notamment l'automatisme* et la contractilité*. Ø Complétez le tableau Ø Observez la dissection du cœur et discutez les modèles de Vinci et Vésale. 4. XVIIème siècle : W. Harvey "Il résulte de la structure du cœur que le sang est envoyé continuellement à travers les poumons vers l'aorte* comme par les deux clapets d'une pompe à élever l'eau. Il est établi par l'application d'une ligature que l'écoulement du sang se fait des artères aux veines. D'où il suit que le mouvement du sang est constamment circulaire et qu'il est entretenu par les battements du cœur. La question se pose si cela est pour raison de nutrition ou plutôt par la conservation du sang et des membres en état de chaleur, le sang qui s'est refroidi en chauffant les membres s'en allant à son tour se réchauffer au cœur". 14 siècles après Galien. Harvey n'est incomplet que sur deux points, dont l'un repose sur les techniques disponibles à son époque : 1. tout attaché qu'il est à comprendre et décrire la circulation du sang, il en omet de noter la différence de couleur entre le sang veineux, bleu sombre, et le sang artériel, rouge vif. On en déduit qu'Harvey ignorait probablement que les poumons avaient pour rôle d'oxygéner le sang qui les traversait ; cela sera démontré 41 ans plus tard par Richard Lower qui, en recueillant du sang veineux dans un flacon ouvert et en le secouant, le fera virer immédiatement au rouge vif ; 2. lorsqu'il affirme que le sang passe des artères aux veines en traversant les tissus de tout le corps, Harvey prend quelques risques : sans microscope à sa disposition, il ne peut en effet observer les capillaires qui assurent ce transport et l'irrigation des tissus et se base uniquement sur la cohérence de sa description : il faut qu'il y ait un passage. C'est en 1661 que l'italien Marcello Malpighi, qui dispose lui de cet instrument, observera directement ces vaisseaux minuscules. La boucle est alors bouclée. Ø Complétez le tableau Ø Qu’est ce qui provoque la différence de couleur entre les sangs artériels et veineux BILAN Les artères véhiculent Les égyptiens Antiquité Aristote Hippocrate Gallien Vinci Vésale Harvey Les veines véhiculent Anatomie du coeur Organisation du système circulatoire Rôle du coeur Ø Légendez le schéma Ø Indiquez par des flèches le sens de circulation Ø Coloriez en - Rouge le sang oxygéné au niveau des poumons - Bleu le sang enrichi en CO2 au niveau des organes. 8 Corps virtuel : http://www.ikonet.com/fr/sante/corpshumainvirtuel/corpshumainvirtuel.php Film : Harvey et la circulation sanguine : https://www.reseau-canope.fr/corpus/video/harvey-et-lacirculation-sanguine-140.html Animation : le cœur, la circulation : http://www.cndp.fr/agence-usagestice/telechargement/animation_sang.html Animation système circulatoire : http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0009-3 Expériences virtuelles : http://svtguerin.free.fr/5e/5C1/fonctionnement/5P2ch1.html
