综述:莱昂纳多·达·芬奇对循环系统研究及其病理学的贡献

【字体: 时间:2025年09月28日 来源:Cirugía Cardiovascular 0.3

编辑推荐:

  本综述系统梳理了文艺复兴巨匠达·芬奇在循环系统领域的开创性工作,涵盖解剖学、生理学及病理学发现。作者重点分析了其对心脏结构(如瓣膜功能与冠状动脉病变)、先天性心脏病(如腹腔异位心/ECA及卵圆孔未闭/FOP)的首次描述,并探讨了画作中可能隐藏的心血管解剖符号。达·芬奇的研究方法(如离体循环模型/in-vitro)与科学理念(如"艺术与科学融合")远超时代,其手稿(如《温莎法典/Codex Windsor》)和镜像书写成为独特学术遗产。

  
莱昂纳多·达·芬奇:循环系统研究的先驱
天才的诞生
莱昂纳多·达·芬奇(Leonardo di ser Piero da Vinci)1452年生于佛罗伦萨附近的芬奇镇,1519年逝世于法国昂布瓦斯的克洛吕斯城堡,享年67岁,死因可能为卒中(ictus)。作为佛罗伦共和国公证人的私生子,他自幼展现出非凡才华。14岁时进入佛罗伦萨最杰出的艺术作坊——安德烈·德尔·韦罗基奥的工作室学习,不仅掌握了绘画、雕塑等艺术技能,还深入学习了化学、冶金学、力学等自然科学知识。这位被现代外科之父威廉·亨特誉为"史上最伟大的解剖学家"的奇才,虽非医学科班出身,却用超越时代数百年的洞察力重新定义了人体认知。
解剖学探索之路
在教会严禁解剖尸体的时代(1215年《教会厌血/ Ecclesia abhorret a sanguine》诏书),达·芬奇顶住压力完成了约30次人体解剖,时间集中在1505-1518年间。他的解剖研究对象主要来自猪、羊、牛等动物心脏器官,现存606页的《温莎法典》中就有153页专门记录解剖学研究,远超梵蒂冈收藏的13,000份文献。他独创的镜像书写方式(需用镜子反射阅读)既是对左利手书写习惯的适应,也可能隐藏着避免宗教迫害的智慧。
达·芬奇曾与帕维亚大学医学教授马尔坎托尼奥·德拉·托雷计划合著解剖学教科书,虽因后者早逝未能实现,但其留下的200余幅精细绘图最终以《绘画论/Trattatto della pittura》形式在一世纪后(1651年)问世。他坚信:"你可以用数小时详尽解释解剖结构的特征,但永远无法达到一幅精心绘制的图纸的精确度"。
循环系统研究的革命性发现
在心脏瓣膜研究领域,达·芬奇通过蜡铸牛心标本和玻璃流体模型构建了早期离体(in-vitro)循环系统。他发现四组瓣膜必须完全开闭才能保证心脏正常运作,否则会导致血液反流——从心室到心房,或从大血管(主动脉和肺动脉干)到心室。他对瓣膜结构的描述(上部覆盖心内膜,下部连接心肌)至今仍被认可。
1508年,达·芬奇在佛罗伦萨新圣母医院解剖一位百岁老人时,首次记录了冠状动脉病变导致死亡的案例:"老人动脉变得更长,原本笔直的分支变得弯曲。血管老化时失去笔直形态,分支变得更窄。管壁增厚至闭塞,阻碍血液运动,导致老人在无疾病情况下死亡"。这比现代研究(如2025年Ding等在《细胞/Cell》发表血管老化机制)早了五百余年。
先天性心脏病的首次描述
1513年,达·芬奇在房间隔上观察到"穿透的通道",这实为卵圆孔未闭(FOP)现象——他明确指出这种缺陷很常见(现代医学证实约25%人群存在)。更令人惊叹的是,他在1502年绘制了首例腹腔异位心(ectopia cordis abdominalis, ECA)病例,这是一种罕见严重的先天性畸形,心脏全部或部分移位到胸腔外。虽然现代医学发现其发病率仅5.5-7.9/百万活产儿,且多与坎特雷尔五联症(PC)相关,但达·芬奇记录的案例似乎不伴有PC典型症状。
画作中的解剖密码
达·芬奇的多幅画作可能隐藏着心血管解剖符号。在《施洗者圣约翰/SJEB》系列作品中,人物抬起的食指既象征"见证神的羔羊"的宗教含义,也可能暗指心血管结构:
  • 1511-1515年版本(现藏卢浮宫)中圣约翰的胸肌轮廓可能暗示心脏前表面
  • 1508-1513年米兰版画作中,圣约翰依靠十字架的姿态隐藏着心脏轮廓
  • 1513-1519年法国创作期作品及《报喜天使》中,突起的三角肌和斜方肌可能暗示升主动脉或主动脉弓分支
这些采用晕涂法(sfumato)创作的画作,通过朦胧的光影效果使人体结构若隐若现。学者推测这些特征可能暗示右位主动脉弓、科梅雷尔憩室(Kommerell diverticulum)或主动脉瘤等血管异常——达·芬奇可能通过这些艺术表现,隐秘记录了解剖发现。
科学方法的先行者
达·芬奇将手腕脉搏与左心室收缩相关联,发现血流导向主动脉有助于心脏瓣膜关闭,指出血液存在于循环系统内。他正确认识到心脏是四腔室肌肉器官(不负责加热血液),并率先描述了心小梁结构及其流体力学功能——这些发现直到500年后才被现代科学完全证实。
他打破希腊医学传统和盖伦学说束缚,将解剖结构与功能研究相结合,追求赋予个体生命的"灵魂"本质。其融合艺术与科学的 holistic 方法论,以及对"万物理论"的探索,使他的作品既具科学精确性,又充满哲学深度。
不朽的学术遗产
尽管部分研究因宗教限制未能及时发表,达·芬奇在循环系统领域的贡献依然照亮了医学发展之路。从冠状动脉病变的首次描述到先天性心脏畸形的记录,从瓣膜功能机制到血流动力学研究,他的工作不仅为现代心血管学科奠定基础,更展现了跨学科思维和实证研究的永恒价值。那些藏在镜像文字和油画光影中的科学发现,至今仍在启发着我们对生命奥秘的探索。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号