Опровергнуть анатомо-физиологическую концепцию греко-арабской медицины оказалось возможным лишь в результате двух великих научных прорывов, совершенных в 20-60-е годы XVII в. Первым из них стало открытие системы лимфатических сосудов. В 1622 г. Г. Азелли в ходе анатомической демонстрации случайно обнаружил в брыжейке собаки сосуды, которые «содержали не кровь, а хилус». В начале 50-х годов Ж. Пеке, О. Рудбек и Т. Бартолин независимо друг от друга обнаружили и подробно описали общий ствол лимфатических сосудов, млечную цистерну, грудной лимфатический проток и место его впадения в «подключичные вены». Тогда же Ж. Пеке в экспериментах на собаках, а Гайян на трупе человека показали, что эта система сосудов служит целям всасывания хилуса из кишечника, который поступает непосредственно в сосудистую систему, минуя печень.
Вторым важнейшим прорывом стало открытие кровообращения, которое принято связывать главным образом с именем У. Гарвея (1578–1657). Отправной точкой исследований У. Гарвея в этой области послужили остроумные арифметические расчеты. Измерив объем крови, находящийся в левом желудочке сердца подопытного животного, он умножил его на количество сердечных сокращений за определенный промежуток времени и получил ошеломляющий результат: за полчаса сердце «выбрасывает больше крови, чем ее содержится во всем организме». Объяснить этот факт с позиций учения греко-арабской медицины, предусматривавшего полное усвоение крови органами и частями тела, было невозможно. У. Гарвей высказал гипотезу о том, что кровь из артерий попадает в вены, а из вен — снова в артерии, и, таким образом, в организме человека она движется по кругу, а точнее по двум замкнутым кругам — малому («через легкие») и большому («через весь организм»). Причиной, заставляющей кровь циркулировать, У. Гарвей назвал сокращения сердца.
В окончательном виде эта гипотеза была сформулирована У. Гарвеем в 1628 г., но всеобщее признание она получила лишь в 60-х — начале 70-х годов XVII в. после того, как усилиями М. Мальпиги, А. Левенгука и Т. Уиллиса были представлены прямые доказательства существования кровообращения. М. Мальпиги обнаружил капилляры, соединяющие артерии и вены, и экспериментально доказал отсутствие прямого сообщения между капиллярами и альвеолами легких (1661). А. Левенгук зафиксировал движение клеток крови по капиллярам от артериального к венозному концу (1670). Т. Уиллис представил бесспорные доказательства того, что кровеносные сосуды не прерываются не только в легких, но и в головном мозге (1664). Эти открытия нанесли сокрушительный удар по анатомо-физиологической концепции греко-арабской медицины. В частности, стало совершенно очевидным, что под дыханием ошибочно понимался процесс «доставки» воздуха и растворенной в нем «пневмы» в левое сердце. Что продукты переваривания пищи в желудке не поступают напрямую в печень и не «перевариваются» там в кровь, флегму, черную и желтую желчь, а всасываются по особым сосудам непосредственно в кровяное русло. Что кровь не потребляется без остатка органами и частями тела, а циркулирует в замкнутой системе сосудов. Случившееся поставило врачебное сообщество Европы в крайне непростое положение. Во-первых, в отличие от целостной, внутренне логичной и все объясняющей системы традиционных представлений новое знание носило фрагментарный характер и порождало множество вопросов. Например, оказалось совершенно непонятным предназначение системы органов дыхания и физиологический смысл этого акта жизнедеятельности. Во-вторых, возникли серьезные сомнения в справедливости и обоснованности традиционной лечебно-диагностической концепции. Врачи оказались вынужденными констатировать, что она либо ориентировала на выявление и устранение несуществовавших «внутренних страданий», либо опиралась на неверные исходные данные в процессе диагностического домысливания.
Для преодоления возникшего в медицине Западной Европы кризиса были предложены два пути. Условно говоря, первый из них предполагал разработку новых всеобъемлющих умозрительных медицинских учений (систем), построенных по образу и подобию традиционных. В XVII в. было создано два таких учения — ятромеханическое (ятрофизическое) и ятрохимическое. Ятромеханики (С. Санторио, Дж. Бальиви, Л. Беллини) постарались объяснить все физиологические и патологические явления исключительно на основе законов механики. Ятрохимики (Ф. Сильвий, Т. Уиллис, В. Ведель, Р. де Грааф, Я. Сваммердам, Р. Лоуэр, Дж. Мэйо) рассматривали процессы жизнедеятельности организма человека как химические явления, болезни — как результат нарушения химического равновесия и ставили задачу поиска химических средств их лечения. Учения ятрофизиков и ятрохимиков ненадолго завоевали сторонников, но в конце XVII в. стало очевидным, что ни одно из них не в состоянии объяснить всего многообразия проявлений жизнедеятельности человеческого организма и предложить эффективные способы лечения и профилактики заболеваний.