Правда, артериальная кровь оказалась более яркой, чем венозная. Сегодня мы сказали бы, что разница в цвете связана с белком, ответственным за перенос кислорода. Этот белок называется гемоглобином и содержится в красных кровяных клетках – эритроцитах.
В легких гемоглобин связывается с кислородом и превращается в оксигемоглобин. Это вещество окрашено ярче, чем обычный гемоглобин. Именно поэтому покидающая легкие артериальная кровь ярко-красного цвета.
Отдав кислород органам и тканям, оксигемоглобин снова превращается в гемоглобин, поэтому венозная кровь темнее артериальной, ведь кислорода в ней уже нет.
Гемоглобин может связывать не только кислород, но и углекислый газ. Правда, гемоглобин не может связать весь углекислый газ, образующийся в организме. Поэтому, в отличие от кислорода, который переносят кровяные клетки, большая часть углекислого газа растворяется в жидкой части крови – плазме. Когда венозная кровь возвращается в легкие, растворенный углекислый газ снова превращается в газообразное вещество и покидает организм, когда мы делаем выдох.
Всего этого Харви, конечно, не знал. Тем не менее он предположил, что артериальная кровь – то же самое, что и венозная, только у нее «больше жизненной силы». Харви считал, что артерии получают кровь из вен через сердце. Чтобы доказать это, он провел еще один эксперимент с пережатыми венами и артериями, но на этот раз не на человеческой руке, а на сердце живой змеи.
Харви пережал вену, ведущую к змеиному сердцу, и заметил, что оно побледнело и уменьшилось в размерах. При этом артерия, которая вела от сердца, опустела. Когда он отпустил вену и пережал артерию, сердце стало ярким и багровым, а артерия осталась наполненной кровью. Харви заключил, что в артериях и венах течет одна и та же кровь, а сами они объединены в круг, посередине которого находится сердце, то есть количество крови в организме строго ограничено.
Это был серьезный удар по самой идее кровопускания. Ведь если органы и ткани не поглощают кровь, значит, лишней крови в организме в принципе не бывает. Получается, кровопускание может причинить человеку больше вреда, чем пользы.
Правда, идеи Харви популярностью не пользовались – он так и не смог доказать, что человеческие кровеносные сосуды объединены в круг. Английский исследователь доказал, что артериальная и венозная кровь связаны через сердце, но не смог обнаружить вторую их сцепку – точки, в которых артерии переходят в вены в самом организме.
И это неудивительно. Круг кровообращения замыкается на микроскопическом уровне, а микроскопа у Харви не было.
К ответу на вопрос, где артерии переходят в вены, вплотную подобрался итальянский биолог и личный врач папы римского Марчелло Мальпиги (1628–1694) [94]. В отличие от Харви, Мальпиги любил работать с микроскопом, поэтому заметил то, что укрылось от английского коллеги.
В 1661 году Мальпиги сделал тонкий срез легкого и взглянул на него под микроскопом. Он обратил внимание на сетку из тончайших нитей, которая пронизывала легкое, и заподозрил, что это могут быть кровеносные сосуды. Сегодня мы называем их капиллярами.
Мальпиги повторил свой эксперимент, поместив под микроскоп мочевой пузырь живой лягушки. Он увидел, что по тоненьким ниточкам, оплетающим мочевой пузырь, течет кровь, и предположил, что эти тончайшие кровеносные сосуды должны сливаться в более крупные, которые мы теперь называем венулами [95], а венулы постепенно переходят в полноценные вены.
В 1688 году знаменитый микроскопист Антони ван Левенгук тоже открыл капилляры независимо от Мальпиги. Чтобы доказать всему миру, что в капиллярах течет кровь, он пригласил в лабораторию пятерых свидетелей, которые наблюдали этот процесс под микроскопом своими глазами. Это помогло убедить членов Лондонского королевского общества, что капилляры не только существуют, но и работают как настоящие кровеносные сосуды.
Исследователи XVIII и XIX веков подтвердили, что Мальпиги прав и капилляры действительно постепенно переходят в вены. Круг кровообращения официально замкнулся. А это значит, что у врачей наконец-то оказались все кусочки головоломки, необходимые для ответа на вопрос, как кровоснабжается кожа.