Le système de circulation sanguine du corps humain fut découvert par le médecin et anatomiste anglais William Harvey (1578-1657) en 1628. Harvey établit la relation entre le système sanguin des artères et des veines et les contractions régulières du cœur. Cette découverte, l'une des plus importantes de la révolution scientifique, remit en cause les conceptions du système sanguin qui prévalaient depuis l'Antiquité. Les travaux de Harvey inspirèrent d'autres études sur le système circulatoire, en particulier sur le lien avec les poumons, tandis que sa méthode consistant à utiliser l'expérimentation et les preuves pour étayer sa théorie devint une pratique scientifique courante.
Un éminent médecin
William Harvey vit le jour à Folkestone en Angleterre le 1er avril 1578, fils d'un éleveur de moutons prospère. William étudia à la King's School de Canterbury, puis au Gonville Caius College de l'université de Cambridge, dont il sortit diplômé en 1597. De 1600 à 1602, il étudia la médecine à l'université de Padoue, en Italie, où la pratique de la vivisection était beaucoup plus répandue qu'en Angleterre à l'époque, ce qui serait vraiment important pour les futures recherches de Harvey. Harvey retourna en Angleterre où, à partir de 1609, il travailla comme médecin à l'hôpital Saint Bartholomew de Londres. Harvey acquit une telle renommée qu'il fut nommé médecin des rois Jacques Ier d'Angleterre (r. de 1603 à 1625) et Charles Ier d'Angleterre (r. de 1625 à 1649).
Au cours d'une illustre carrière, Harvey fut nommé membre du Collège des médecins de Londres en 1607. Son intérêt et ses compétences en matière d'anatomie sont attestés par sa nomination en 1615 au poste de Lumleian Lecturer in Anatomy and Surgery du collège, un poste qu'il occupa à vie. En tant que conférencier permanent, Harvey réalisa de nombreuses dissections de démonstration pour les étudiants, les chirurgiens, les barbiers et tous ceux qui souhaitaient assister aux séances qui se déroulaient dans un endroit circulaire et réfrigéré connu sous le nom de théâtre anatomique. Harvey sculptait avec un scalpel dans une main et pointait les détails anatomiques intéressants avec un os de baleine à pointe d'argent dans l'autre. Harvey tenait souvent à lever le sombre linceul qui enveloppait inévitablement ces procédures sanglantes par des gestes dramatiques, un langage coloré et, à l'occasion, de l'humour. Les cadavres utilisés pour les dissections étaient généralement obtenus par des moyens honnêtes, mais pas toujours. Les hôpitaux et les bourreaux étaient les principales sources de cadavres suffisamment frais, même si les personnes chargées de fournir des spécimens n'hésitaient pas à piller des tombes et à recourir à d'autres moyens infâmes pour satisfaire l'appétit des chirurgiens-conférenciers.
Un mystère séculaire
L'importance du sang pour le corps humain est connue depuis l'Antiquité, où il était considéré comme l'une des quatre humeurs vitales de l'organisme. Pourtant, le sang était peu connu, tant en ce qui concerne sa fonction (sauf en tant que vecteur général de "nutriments") qu'en ce qui concerne ses composants individuels. Une pratique devenue courante consistait à soulager d'une manière ou d'une autre le mal dont souffrait un patient par la phlébotomie, c'est-à-dire la saignée. L'élimination d'une grande quantité de sang à l'aide de toutes sortes de méthodes, allant des instruments tranchants aux sangsues, devint un traitement médical standard, mais rarement couronné de succès, traitement médical qui n'apportait généralement aucun soulagement à l'infortuné patient..
La preuve physique du système cardiovasculaire était connue dans l'Antiquité grâce à la dissection et à la vivisection, et en particulier aux études du médecin grec Galien (129-216 de notre ère), qui pensait que le sang (le sang artériel étant visiblement plus rouge que le sang veineux) passait à travers de minuscules pores d'un côté à l'autre du cœur. Galien semblait détenir le monopole de la connaissance en la matière jusqu'aux travaux d'investigation de Harvey. Il y eut quelques intermédiaires dans ce voyage de découverte, notamment Léonard de Vinci (1452-1519), qui fit des croquis privés du système cardiovasculaire, et le scientifique espagnol Michael Servetus (1511-1553), dont la suggestion que le sang passait par les poumons fut notée dans l'œuvre d'une vie pleine d'hérésies qui contribua à sa fin, brûlé sur le bûcher par l'Église chrétienne. À l'époque, le lien exact entre le cœur, les poumons et le sang restait encore obscur. Le problème majeur était qu'il était impossible de voir et d'étudier un cœur vivant qui battait (on le voyait fonctionner seulement pendant quelques secondes lors de la vivisection). La recherche pratique devait être combinée à des hypothèses théoriques.
En Italie, certains penseurs se penchèrent sur le problème du fonctionnement du système sanguin.. Andrea Cesalpino (1524-1603) suggéra que le sang passait en continu par les poumons et nomma ce processus "circulation". Un autre biologiste italien important fut Girolamo Fabrizi d'Acquapendente(1533-1619) qui, influencé par l'approche d'Aristote (384-322 av. J.-C.) dont les travaux commençaient à retrouver un intérêt scientifique, se mit à examiner toutes les espèces, et pas seulement celles qui ressemblaient à l'homme. Fabrizi ajouta aux connaissances de son époque l'observation de valvules (qu'il appela "petites portes") qui contrôlaient le flux sanguin dans les vaisseaux sanguins et empêchaient ainsi les jambes d'être suralimentées. La lumière de la recherche commença à dissiper les profonds doutes sur la manière dont le sang se déplaçait dans le corps.
Comme le souligne l'historien W. E. Burns, "le parcours du sang dans le corps est l'un des problèmes les plus anciens et les plus complexes de la médecine, et sa solution par William Harvey a été considérée comme la découverte médicale et biologique la plus importante de la révolution scientifique" (63).
La méthodologie de Harvey
Harvey étudia en Italie, de 1600 à 1602, les travaux de Cesalpino et de Fabrizi, ainsi que ceux d'autres chercheurs. Harvey non seulement étudia l'ensemble des travaux universitaires internationaux existants et les plus récents sur le sujet, mais il procéda également à ses propres examens approfondis du cœur sur des cadavres humains et de nombreux autres animaux par le biais d'interminables vivisections. Harvey poursuivit ce travail en Angleterre, étudiant minutieusement des organismes allant des insectes sous un microscope aux reptiles sur un banc de laboratoire en marbre, en passant par les cerfs dans les parcs royaux (ses relations royales lui furent très utiles, car il accompagna les monarques dans leurs chasses en forêt). En combinant ses connaissances pratiques de l'anatomie acquises pendant de nombreuses années lors de ses cours à l'université, dans sa salle de dissection à la maison et sur le terrain, Harvey commença à formuler sa propre théorie révolutionnaire. Harvey utilisa même l'expérience pratique des bouchers dans les abattoirs qui lui dirent qu'une artère devait être coupée pour drainer correctement le sang d'un animal, sinon, les veines restaient pleines.
Harvey entreprit d'examiner toutes les formes de vie et toutes les parties de chaque organisme. En ce sens, Harvey était à la recherche de la vérité, selon une méthode aristotélicienne qui ne négligeait aucune piste. Il s'intéressait avant tout à la recherche empirique pratique et non à l'acquisition de connaissances théoriques de seconde main dans les livres. Harvey s'intéressait à la fois à la pratique et à la théorie, les testant l'une par rapport à l'autre. Selon ses propres termes, sa théorie de la circulation fut "confirmée par des démonstrations oculaires" et "éclairée par des raisons et des arguments" (Wright, 145). Ou, pour le dire autrement, "les faits... étaient le labyrinthe; les idées et les principes aristotéliciens, son fil d'Ariane"(ibid).
Harvey n'était cependant pas un chercheur révolutionnaire ou un "homme en avance sur son temps". Il s'agissait plutôt d'un chercheur méticuleux, soucieux de trouver des preuves concrètes, comme l'explique le Dictionnaire de l'histoire des sciences:
Les travaux de Harvey ont longtemps été considérés comme fondamentaux, un triomphe de la "nouvelle science" de la révolution scientifique du XVIIe siècle. Pourtant, il était profondément traditionnel, imprégné d'anatomie fonctionnelle, et n'était en rien le mécaniste que l'on a voulu lui faire croire par la suite. En 1616, il donnait des conférences sur les mouvements du cœur, exposant ses vues fondées sur la dissection et la vivisection concernant les événements du cycle cardiaque et la relation entre la systole et la diastole cardiaques et artérielles (Bynum, 178). (Bynum, 178)
La théorie de la circulation de Harvey
Les méthodes de Harvey n'étaient peut-être pas révolutionnaires, mais sa théorie mûrie, elle, l'était certainement. Harvey exposa ses idées dans son ouvrage De Motu Cordis et Sanguinus (Sur le mouvement du cœur et du sang), publié en 1628. Pour Harvey, la circulation régulière du sang dans le corps humain s'appuyait sur trois éléments:
- Le cœur est une pompe musculaire qui se remplit de sang (diastole) et se contracte (systole) de manière rythmée, avec la présence de valves dans le cœur pour garantir que le flux sanguin ne va que dans une seule direction. La totalité du sang passe par les poumons et non une partie seulement, comme on le pensait auparavant. Le sang va et vient du cœur et le système peut donc être décrit comme circulaire. (En outre, la contraction du cœur est plus importante pour la circulation sanguine, et le foie n'est pas impliqué, ce qui était la théorie de Galien).
- La présence de valvules dans les veines profondes empêche le sang de circuler à partir du cœur, de sorte que la circulation dans les veines ne peut se faire que dans une seule direction, c'est-à-dire vers le cœur.
- La quantité mesurable de sang pompée par le cœur chaque heure et à chaque battement démontre la théorie et prouve que le foie ne peut pas être impliqué dans la circulation.
Conséquences et héritage
La théorie de la circulation de Harvey fut d'abord rejetée par de nombreux traditionalistes; après tout, le cœur était encore considéré par beaucoup comme l'âme même de l'être humain, ce compartiment secret où résidaient l'amour, la passion, la bonté et le péché. L'idée que le cœur n'était qu'un appareil mécanique servant à pomper le sang dans le corps bouleversait deux millénaires de pensée scientifique, religieuse et artistique. Les membres du Collège des médecins de Londres furent réticents à l'idée de bouleverser les théories établies de longue date par Galien. Harvey perdit même quelques-uns de ses propres patients qui considéraient sa "découverte" comme la preuve que le jugement du médecin n'était plus digne de confiance.
Néanmoins, la théorie trouva ses partisans au cours des deux décennies suivantes. Harvey lui-même contribua à son acceptation par le biais de lettres adressées à d'éminents universitaires, de nouveaux essais et de plusieurs manifestations publiques. Peu à peu, la théorie fut acceptée par l'ensemble de la communauté scientifique. Elle trouva même des partisans enthousiastes dans d'autres domaines tels que la philosophie (notamment, mais avec quelques modifications, René Descartes) et l'astrologie. Dans le monde littéraire (Daniel Defoe était un admirateur des travaux de Harvey, par exemple), l'analogie de Harvey du cœur humain régissant le bien-être du corps, comme un monarque ou un parlement régissant un État, était appréciée. Avec les guerres civiles anglaises (1641-1652) qui se profilaient à l'horizon, la théorie semblait convenir à son époque.
La théorie de la circulation de Harvey fut confirmée par de nouvelles découvertes, comme en 1661, lorsque Marcello Malpighi (1628-1694) découvrit la présence de capillaires entre les veines et les artères à l'aide d'un microscope. Il restait encore à déterminer pourquoi le sang circulait dans le corps. Un examen plus approfondi des muscles cardiaques par des personnalités telles que Richard Lower (1631-1691) permit d'affiner la théorie de Harvey en formulant l'hypothèse que le sang est oxygéné (c'est-à-dire transformé de sang veineux en sang artériel) dans les poumons et non dans le cœur. Harvey, qui ignorait la fonction des branchies (comme tout le monde à l'époque), s'était fourvoyé en pensant que les poumons n'avaient aucune importance pour la circulation lorsqu'il avait constaté que les poissons avaient un système circulatoire parfaitement fonctionnel mais pas de poumons. Stephen Hales (1677-1761) prit des mesures de la pression et du débit du sang en circulation, ce qui permit de mieux comprendre comment et pourquoi le système circulatoire fonctionne comme il le fait.
La découverte de la circulation sanguine par Harvey eut deux autres conséquences à plus long terme. La première fut l'importance accordée par Harvey à l'expérimentation et à l'accumulation de preuves à l'appui de sa théorie scientifique. Cette approche devint une pratique courante dans la science par la suite. Comme le dit l'historien W. Burns:
En tant que l'une des premières innovations majeures en philosophie naturelle à être présentée et acceptée en grande partie sur la base de preuves expérimentales, la théorie de la circulation de Harvey contribua à créer le prestige de l'expérience et de la science expérimentale au dix-septième siècle. (Burns, 131).
La deuxième conséquence significative de la découverte de Harvey et de l'importance de la circulation sanguine fut que "de nombreux auteurs du XVIIIe siècle attribuèrent à elle seule toutes les propriétés précédemment associées aux autres humeurs" (Bynum, 45). Ce n'est qu'à la fin du XVIIIe siècle que les scientifiques commencèrent à s'intéresser à la nature exacte des composants du sang. Harvey, quant à lui, réserva ses dernières années à l'étude des embryons.
Lorsque les scientifiques se penchèrent à nouveau sur les mystères du sang, la découverte de Harvey, désormais bien établie, offrit de nouvelles possibilités d'investigation scientifique: comment un patient pouvait-il souffrir d'une carence de certaines substances dans le sang et, à l'inverse, comment il pouvait-il bénéficier d'ajouts à sa circulation par le biais d'injections et de transfusions. En bref, un tout nouveau domaine de la science médicale s'était ouvert, domaine qui continue d'étendre ses frontières du savoir de nos jours.
