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| 両生類やほとんどの爬虫類では、二重循環システムが使われているが、心臓は必ずしも完全に2つのポンプに分かれているわけではない。両生類は3室からなる心臓を持つ。 | | 両生類やほとんどの爬虫類では、二重循環システムが使われているが、心臓は必ずしも完全に2つのポンプに分かれているわけではない。両生類は3室からなる心臓を持つ。 |
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| | 爬虫類では、心臓の[[ventricular septum/ja|心室中隔]]は不完全で、[[pulmonary artery/ja|肺動脈]]には[[sphincter muscle/ja|括約筋]]がある。これにより、第二の血流経路が可能となる。血液が肺動脈を通って肺に流れる代わりに、括約筋を収縮させ、この血流を不完全な心室中隔を通って左心室に導き、[[aorta/ja|大動脈]]を通って外に出すことができる。つまり、血液は毛細血管から心臓に流れ、肺ではなく毛細血管に戻る。このプロセスは、[[ectothermic/ja|外温性]]（冷血）動物の体温調節に役立っている。 |
| In reptiles, the [[ventricular septum]] of the heart is incomplete and the [[pulmonary artery]] is equipped with a [[sphincter muscle]]. This allows a second possible route of blood flow. Instead of blood flowing through the pulmonary artery to the lungs, the sphincter may be contracted to divert this blood flow through the incomplete ventricular septum into the left ventricle and out through the [[aorta]]. This means the blood flows from the capillaries to the heart and back to the capillaries instead of to the lungs. This process is useful to [[ectothermic]] (cold-blooded) animals in the regulation of their body temperature.
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| | 哺乳類、鳥類、[[:ja:ワニ|ワニ]]類では、心臓が2つのポンプに完全に分離しており、合計4つの心臓室がある。鳥類とワニ類の4室心臓は、哺乳類のそれとは独立して進化したと考えられている。二重循環システムは、肺から戻った血液を再加圧することを可能にし、組織への酸素供給を早める。 |
| Mammals, birds and [[crocodilia]]ns show complete separation of the heart into two pumps, for a total of four heart chambers; it is thought that the four-chambered heart of birds and crocodilians evolved independently from that of mammals. Double circulatory systems permit blood to be repressurized after returning from the lungs, speeding up delivery of oxygen to tissues.
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| | ===循環系がない=== |
| ===No circulatory system===
| | [[:ja:扁形動物|扁形動物]]を含むいくつかの動物には循環系がない。扁形動物の[[body cavity/ja|体腔]]には内張りもなければ、液体も封入されていない。その代わり、筋肉質な[[pharynx/ja|咽頭]]が大きく枝分かれした[[digestive system/ja|消化器系]]につながっており、すべての細胞に栄養素が直接[[diffusion/ja|行き渡る]]ようになっている。ヒラムシは背腹扁平な体型をしているため、どの細胞も消化器系や生物体外との距離が限られている。[[Oxygen/ja|酸素]]は周囲の水から細胞内に拡散し、二酸化炭素は細胞外に拡散する。その結果、すべての細胞は輸送システムを必要とせずに栄養分、水、酸素を得ることができる。 |
| Circulatory systems are absent in some animals, including [[flatworm]]s. Their [[body cavity]] has no lining or enclosed fluid. Instead, a muscular [[pharynx]] leads to an extensively branched [[digestive system]] that facilitates direct [[diffusion]] of nutrients to all cells. The flatworm's dorso-ventrally flattened body shape also restricts the distance of any cell from the digestive system or the exterior of the organism. [[Oxygen]] can diffuse from the surrounding water into the cells, and carbon dioxide can diffuse out. Consequently, every cell is able to obtain nutrients, water and oxygen without the need of a transport system.
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| | クラゲのように、消化の場であると同時に循環の場としても機能する）消化管腔からさらに広範囲に枝分かれしている動物もいるが、この枝分かれによって、消化は内層で始まるため、体液を外層に到達させることができる。 |
| Some animals, such as [[jellyfish]], have more extensive branching from their [[gastrovascular cavity]] (which functions as both a place of digestion and a form of circulation), this branching allows for bodily fluids to reach the outer layers, since the digestion begins in the inner layers.
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| | [[:ja:クラゲ|クラゲ]]のように、消化の場であると同時に循環の場としても機能する）[[gastrovascular cavity/ja|消化管腔]]からさらに広範囲に枝分かれしている動物もいるが、この枝分かれによって、消化は内層で始まるため、体液を外層に到達させることができる。 |
| ==History==
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| [[File:Charta ex qva figvram parare convenit, illi qvae nervorvm seriem exprimit appendendam, 1543..JPG|thumb|right|Human anatomical chart of blood vessels, with heart, lungs, liver and kidneys included. Other organs are numbered and arranged around it. Before cutting out the figures on this page, [[Vesalius]] suggests that readers glue the page onto parchment and gives instructions on how to assemble the pieces and paste the multilayered figure onto a base "muscle man" illustration. "Epitome", fol.14a. HMD Collection, WZ 240 V575dhZ 1543.]] | |
| The earliest known writings on the circulatory system are found in the [[Ebers Papyrus]] (16th century BCE), an [[Ancient Egyptian medicine|ancient Egyptian medical papyrus]] containing over 700 prescriptions and remedies, both physical and spiritual. In the [[papyrus]], it acknowledges the connection of the heart to the arteries. The Egyptians thought air came in through the mouth and into the lungs and heart. From the heart, the air travelled to every member through the arteries. Although this concept of the circulatory system is only partially correct, it represents one of the earliest accounts of scientific thought.
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| | ==歴史== |
| In the 6th century BCE, the knowledge of circulation of vital fluids through the body was known to the [[Ayurveda|Ayurvedic]] physician [[Sushruta]] in [[History of India|ancient India]]. He also seems to have possessed knowledge of the arteries, described as 'channels' by Dwivedi & Dwivedi (2007). The [[Heart valve|valves of the heart]] were discovered by a physician of the [[Hippocrates|Hippocratean]] school around the 4th century BCE. However, their function was not properly understood then. Because blood pools in the veins after death, arteries look empty. Ancient anatomists assumed they were filled with air and that they were for the transport of air.
| | {{Anchor|History}} |
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| | [[File:Charta ex qva figvram parare convenit, illi qvae nervorvm seriem exprimit appendendam, 1543..JPG|thumb|right|心臓、肺、肝臓、腎臓を含む血管の人体解剖図。心臓、肺、肝臓、腎臓が含まれ、他の臓器には番号が振られ、その周りに配置されている。このページの図を切り取る前に、[[:en:Vesalius|ヴェサリウス]]は読者にこのページを羊皮紙に糊付けするよう勧めており、パーツを組み立て、重層的な図を下地の「筋肉マン」の図に貼り付ける方法を指示している。「Epitome", fol.14a. HMD Collection, WZ 240 V575dhZ 1543.]] |
| | 循環系に関する最古の文献は、[[Ancient Egyptian medicine/ja|古代エジプトの医学]]パピルス「[[:en:Ebers Papyrus|エベルス・パピルス]]」（紀元前16世紀）にある。この[[:ja:パピルス|パピルス]]には、肉体的なものから精神的なものまで、700以上の処方と治療法が記されている。このパピルスでは、心臓と動脈がつながっていることを認めている。エジプト人は、空気は口から入って肺と心臓に入ると考えていた。空気は心臓から動脈を通って各部位に送られる。この循環系の概念は部分的にしか正しくないが、科学的思考の最古の記述のひとつである。 |
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| | 紀元前6世紀、[[:en:History of India|古代インド]]の[[Ayurveda/ja|アーユルヴェーダ]]医師[[:en:Sushruta|スシュルタ]]は、体内の体液循環に関する知識を知っていた。彼はまた、Dwivedi & Dwivedi (2007)によって「チャンネル」と表現された動脈の知識も持っていたようだ。[[Heart valve/ja|心臓の弁]]は、紀元前4世紀頃に[[:en:Hippocrates|ヒポクラテス]]学派の医師によって発見された。しかし、当時はその機能が正しく理解されていなかった。死後、血液は静脈に溜まるため、動脈は空っぽに見える。古代の解剖学者たちは、動脈は空気で満たされており、空気を運ぶためのものだと考えていた。 |
| The [[Ancient Greek Medicine|Greek physician]], [[Herophilus]], distinguished veins from arteries but thought that the [[pulse]] was a property of arteries themselves. Greek anatomist [[Erasistratus]] observed that arteries that were cut during life bleed. He ascribed the fact to the phenomenon that air escaping from an artery is replaced with blood that enters between veins and arteries by very small vessels. Thus he apparently postulated capillaries but with reversed flow of blood.
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| | [[Ancient Greek Medicine/ja|ギリシャの医師]] [[:en:Herophilus|ヘロフィロス]]は、静脈と動脈を区別していたが、[[pulse/ja|脈拍]]は動脈そのものの性質だと考えていた。ギリシアの解剖学者[[:en:Erasistratus|エラシストラトゥス]]は、生きている間に切られた動脈が出血することを観察した。彼はこの事実を、動脈から逃げ出した空気が、非常に細い血管によって静脈と動脈の間に入り込んだ血液と入れ替わる現象に起因すると考えた。このように、彼は毛細血管を仮定していたようだが、血液の流れは逆であった。 |
| In 2nd-century AD [[Rome]], the [[Ancient Greek Medicine|Greek]] physician [[Galen]] knew that blood vessels carried blood and identified venous (dark red) and arterial (brighter and thinner) blood, each with distinct and separate functions. Growth and energy were derived from venous blood created in the liver from chyle, while arterial blood gave vitality by containing pneuma (air) and originated in the heart. Blood flowed from both creating organs to all parts of the body where it was consumed and there was no return of blood to the heart or liver. The heart did not pump blood around, the heart's motion sucked blood in during diastole and the blood moved by the pulsation of the arteries themselves.
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| | 紀元後2世紀の[[:ja:ローマ|ローマ]]では、[[Ancient Greek Medicine/ja|ギリシアの医師]] [[:en:Galen|ガレノス]]が血管が血液を運ぶことを知っており、静脈（暗赤色）と動脈（より明るく薄い）血液を識別し、それぞれが別個の機能を持つことを明らかにした。成長とエネルギーは肝臓で胆汁から作られた静脈血から得られ、一方、動脈血はプネウマ（空気）を含むことによって活力を与え、心臓から発生した。血液は両方の臓器から体のあらゆる部分に流れ、そこで消費され、心臓や肝臓に血液が戻ることはなかった。心臓は血液を送り出すのではなく、拡張期に心臓の運動が血液を吸い込み、血液は動脈自体の脈動によって動いていた。 |
| Galen believed that the arterial blood was created by venous blood passing from the left ventricle to the right by passing through 'pores' in the interventricular septum, air passed from the lungs via the pulmonary artery to the left side of the heart. As the arterial blood was created 'sooty' vapors were created and passed to the lungs also via the pulmonary artery to be exhaled. | |
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| | ガレノスは、動脈血は静脈血が左心室から右心室へ、心室中隔の「孔」を通過して作られ、空気は肺から肺動脈を通って心臓の左側に送られると考えた。動脈血が「すす」のような蒸気を発生させ、肺動脈を経由して同じく肺に送られ、吐き出される。 |
| In 1025, ''[[The Canon of Medicine]]'' by the [[Ancient Iranian Medicine|Persian physician]], [[Avicenna]], "erroneously accepted the Greek notion regarding the existence of a hole in the ventricular septum by which the blood traveled between the ventricles." Despite this, Avicenna "correctly wrote on the [[cardiac cycle]]s and valvular function", and "had a vision of blood circulation" in his ''Treatise on Pulse''. While also refining Galen's erroneous theory of the pulse, Avicenna provided the first correct explanation of pulsation: "Every beat of the pulse comprises two movements and two pauses. Thus, expansion : pause : contraction : pause. [...] The pulse is a movement in the heart and arteries ... which takes the form of alternate expansion and contraction."
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| | 1025年、[[Ancient Iranian Medicine/ja|ペルシアの医師]] [[:en:Avicenna|アヴィセンナ]]による『[[:en:The Canon of physician|医学大全]]』は、「心室中隔に穴があり、その穴を通って血液が心室間を移動するというギリシャの概念を誤って受け入れた」と述べている。にもかかわらず、アヴィセンナは「心臓の周期と弁機能について正しく書き」、『脈拍論』では「血液循環のビジョンを持っていた」。アヴィセンナは、ガレノスの誤った脈拍理論を改良する一方で、脈拍について初めて正しい説明を行った： "脈拍の各拍動は2回の運動と2回の休止からなる。このように、膨張：休止：収縮：休止である。脈拍は心臓と動脈の運動であり、膨張と収縮が交互に繰り返される。" |
| In 1242, the [[Medicine in medieval Islam|Arabian physician]], [[Ibn al-Nafis]] described the process of [[pulmonary circulation]] in greater, more accurate detail than his predecessors, though he believed, as they did, in the notion of vital spirit ([[pneuma]]), which he believed was formed in the left ventricle. Ibn al-Nafis stated in his ''Commentary on Anatomy in Avicenna's Canon'':
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| | 1242年、[[Medicine in medieval Islam/ja|アラビア人医師]] [[:en:Ibn al-Nafis|イブン・アル＝ナフィス]]は、[[pulmonary circulation/ja|肺循環]]の過程を先人たちよりも詳細かつ正確に記述したが、彼は先人たちと同様に、左心室で形成されると信じていたバイタル・スピリット（[[pneuma/ja|プネウマ]]）の概念を信じていた。イブン・アル＝ナフィスは『アヴィセンナのカノン』における解剖学の解説の中で次のように述べている： |
| <blockquote>...the blood from the right chamber of the heart must arrive at the left chamber but there is no direct pathway between them. The thick septum of the heart is not perforated and does not have visible pores as some people thought or invisible pores as Galen thought. The blood from the right chamber must flow through the vena arteriosa (pulmonary artery) to the lungs, spread through its substances, be mingled there with air, pass through the arteria venosa ([[pulmonary vein]]) to reach the left chamber of the heart and there form the vital spirit...</blockquote>
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr"> | | <blockquote>...心臓の右室からの血液は左室に到着しなければならないが、両者の間に直接の通路はない。心臓の分厚い隔壁は穴が開いておらず、ある人々が考えていたような目に見える孔もなければ、ガレノスが考えていたような目に見えない孔もない。右室からの血液は、大静脈（肺動脈）を通って肺に流れ、肺の物質を通して広がり、そこで空気と混ざり合い、大静脈（[[pulmonary vein/ja|肺静脈]]）を通って心臓の左室に達し、そこで生命力を形成しなければならない...」。</blockquate> |
| In addition, Ibn al-Nafis had an insight into what would become a larger theory of the [[capillary]] circulation. He stated that "there must be small communications or pores (''manafidh'' in Arabic) between the pulmonary artery and vein," a prediction that preceded the discovery of the capillary system by more than 400 years. Ibn al-Nafis' theory, however, was confined to blood transit in the lungs and did not extend to the entire body.
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| | さらに、イブン・アル＝ナフィスは、[[capillary/ja|毛細血管]]循環に関する、後に大きな理論となる洞察力を持っていた。彼は、「肺動脈と肺静脈の間には、小さな連絡口や孔（アラビア語で''マナフィード(manafidh)''）があるに違いない」と述べているが、これは毛細血管系の発見に400年以上も先立つ予測であった。しかし、イブン・アル＝ナフィスの理論は肺の血液循環に限定されたもので、全身に及ぶものではなかった。 |
| [[Michael Servetus]] was the first European to describe the function of pulmonary circulation, although his achievement was not widely recognized at the time, for a few reasons. He firstly described it in the "Manuscript of Paris" (near 1546), but this work was never published. And later he published this description, but in a theological treatise, ''Christianismi Restitutio'', not in a book on medicine. Only three copies of the book survived but these remained hidden for decades, the rest were burned shortly after its publication in 1553 because of persecution of Servetus by religious authorities. | |
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| | [[:en:Michael Servetus|ミヒャエル・セルヴェトゥス]]は、ヨーロッパ人で初めて肺循環の機能を記述した人物であるが、当時、彼の功績が広く認識されるには至らなかったのにはいくつかの理由がある。彼はまず『パリの手稿』（1546年近く）に肺循環について記述したが、この著作は出版されなかった。その後、彼はこの記述を出版したが、医学書ではなく神学書の『クリスチャニスミ・レスティトゥティオ』（Christianismi Restitutio）で発表した。この本はわずか3部しか残っていなかったが、これらは何十年も隠されたままで、残りは1553年に出版された直後に、宗教当局によるセルヴェトゥスへの迫害のために焼却された。 |
| A better known discovery of pulmonary circulation was by [[Vesalius]]'s successor at [[University of Padua|Padua]], [[Realdo Colombo]], in 1559.
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| | 肺循環の発見でよりよく知られているのは、[[:en:Vesalius|ヴェサリウス]]の[[University of Padua|パドヴァ]]での後継者である[[:en:Realdo Colombo|レアルド・コロンボ]]による1559年のことである。 |
| [[File:William Harvey ( 1578-1657) Venenbild.jpg|thumb|Image of veins from [[William Harvey]]'s ''[[Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus]]'', 1628]] | |
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| | [[File:William Harvey ( 1578-1657) Venenbild.jpg|thumb|[[:en:William Harvey|ウィリアム・ハーヴェイ]]の''[[Wikipedia:Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus|Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus]]''（1628年）より静脈の画像。]] |
| Finally, the English physician [[William Harvey]], a pupil of [[Hieronymus Fabricius]] (who had earlier described the valves of the veins without recognizing their function), performed a sequence of experiments and published his ''[[Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus]]'' in 1628, which "demonstrated that there had to be a direct connection between the venous and arterial systems throughout the body, and not just the lungs. Most importantly, he argued that the beat of the heart produced a continuous circulation of blood through minute connections at the extremities of the body. This is a conceptual leap that was quite different from Ibn al-Nafis' refinement of the anatomy and bloodflow in the heart and lungs." This work, with its essentially correct exposition, slowly convinced the medical world. However, Harvey was not able to identify the capillary system connecting arteries and veins; these were later discovered by [[Marcello Malpighi]] in 1661.
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| | 最後に、[[:en:Hieronymus Fabricius|ヒエロニムス・ファブリキウス]]の弟子であったイギリスの医師[[:en:William Harvey|ウィリアム・ハーヴェイ]]（彼はその機能を認識することなく静脈の弁について記述していた）が一連の実験を行い、1628年に''[[Wikipedia:Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus|Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus]]''を発表した。最も重要なことは、心臓の拍動が、体の四肢の微細な連結部を通じて血液の連続循環を生み出すということである。これは、イブン・アル＝ナフィスが心臓と肺の解剖学的構造と血流を洗練させたのとはまったく異なる概念の飛躍である」。この著作は本質的に正しい説明で、徐々に医薬品界を納得させた。しかし、ハーヴェイは動脈と静脈をつなぐ毛細血管系を特定することはできなかった。これらは後に[[:en:Marcello Malpighi|マルチェロ・マルピーギ]]によって1661年に発見された。 |
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| 1956年、[[:en:André Frédéric Cournand|アンドレ・フレデリック・クルナン]]、[[:en:Werner Forssmann|ヴェルナー・フォルスマン]]、[[:en:Dickinson W. Richards|ディッキンソン・W・リチャーズ]]は、「[[heart catheterization/ja|心臓カテーテル治療]]と循環系の病理学的変化に関する発見に対して」[[:en:List of Nobel laureates in Physiology or Medicine|ノーベル医学賞]]を受賞した。 | | 1956年、[[:en:André Frédéric Cournand|アンドレ・フレデリック・クルナン]]、[[:en:Werner Forssmann|ヴェルナー・フォルスマン]]、[[:en:Dickinson W. Richards|ディッキンソン・W・リチャーズ]]は、「[[heart catheterization/ja|心臓カテーテル治療]]と循環系の病理学的変化に関する発見に対して」[[:en:List of Nobel laureates in Physiology or Medicine|ノーベル医学賞]]を受賞した。 |