Eine Reise zum Verständnis von Blutgefäßen und Blutfluss: Von der antiken Pulsdiagnose zur modernen Funktionsdiagnostik
„Der Mensch ist so alt wie seine Gefäße.“
Wie dieses berühmte Sprichwort andeutet, ist das Wissen um den Zustand der eigenen Blutgefäße seit der Antike für die Menschheit gleichbedeutend mit dem „Wissen um den Zustand des Lebens“. Die Methoden der Bestätigung haben sich jedoch im Laufe der Zeit dramatisch verändert.
Wie dachten die Menschen in der Antike über Blutgefäße und worauf verließen sie sich, um zu bestätigen, dass jemand lebte? Und was versuchen wir heute zu sehen?
Begeben wir uns auf eine Reise, um Blutgefäße und Blutfluss zu verstehen, von Aufzeichnungen, die in der antiken Literatur verblieben sind, bis hin zu moderner Präzisionsdiagnostik und zukünftiger personalisierter Medizin.
1. Antike: Das Zeitalter der Sinne und der Philosophie („Warum leben wir?“)
In einer Zeit ohne wissenschaftliche Messinstrumente nahmen die Menschen Blutgefäße durch scharfe Sinne und philosophische Interpretationen wahr.
Ägypten: Kanäle der Seele und Flüssigkeiten
Im altägyptischen medizinischen Text „Papyrus Ebers“ (geschrieben um 1550 v. Chr.) taucht das Konzept von „Metu“ auf1. Dies war ein Konzept, das Blutgefäße, Sehnen und Nerven unterschiedslos als „Röhren, die durch den Körper laufen“ behandelte. Sie glaubten, dass diese Röhren nicht nur Blut, sondern auch Luft (Atem), Schleim und sogar böse Geister transportierten, die Krankheiten verursachten. Man glaubte, dass das Herz das Zentrum der „Seele (Ib)“ und des „Körpers (Haty)“ sei, und man dachte, dass die Lebenskraft durch die Röhren, die sich von ihm erstreckten, in den gesamten Körper gesendet wurde.
China: Ein Mikrokosmos von „Qi und Blut“, gelesen von Fingerspitzen
Im Klassiker der chinesischen Medizin „Huangdi Neijing“ (Der Gelbe Kaiser), ist die Grundlage der Pulsdiagnose festgehalten2. Die „Pulsdiagnose“ ist eine Technik, um den Zustand von „Qi“ und „Blut“ im Körper anhand von Rhythmus, Stärke und Tiefe des Pulsierens abzulesen, indem man die Finger auf die Arterie des Handgelenks (Arteria radialis) legt. Für sie wurden Blutgefäße nicht nur als Durchgang für Blut geschrieben, sondern als Netzwerk, in dem die Energie des Körpers (Qi) zirkulierte. Der schlagende Puls war der „Lebensbeweis“ schlechthin, und sie spürten Anzeichen von Krankheiten an seinen subtilen Veränderungen.
Griechenland: Brennender Treibstoff und Geist (Pneuma)
Galen (um das 2. Jahrhundert n. Chr.), oft als Vater der westlichen Medizin bezeichnet, entwickelte seine eigenen Theorien in seinen Büchern wie „Über die natürlichen Kräfte“3. Er glaubte, dass Blut in der Leber produziert wurde und wie „Treibstoff, der verbraucht wird und verschwindet“ als Nahrung in verschiedenen Körperteilen sei. Und er predigte, dass „Pneuma (Geist)“, die Quelle des Lebens, in den Arterien floss. Diese „Blutverbrauchstheorie“ wurde fast 1500 Jahre danach geglaubt.
2. 17. Jahrhundert: Wissenschaftliche Revolution und Beweis des Kreislaufs (Aufklärung des „Mechanismus“)
Es war der englische Arzt William Harvey, der den langjährigen Zauber von Galen brach.
„Blut zirkuliert“
Im Jahr 1628 veröffentlichte Harvey sein Meisterwerk „Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus“ (Anatomische Übung über die Bewegung des Herzens und des Blutes bei Tieren)4. Er führte eine einfache Rechnung durch. „Wenn Blut verbraucht wird, wäre die Blutmenge, die das Herz in einer Stunde pumpt, ein Vielfaches des Körpergewichts. Es ist unmöglich, jeden Tag eine solche Menge Blut zu produzieren.“ Darüber hinaus führte er ein Ligaturexperiment durch, bei dem er den Arm abgebunden hat, um die Blutgefäße hervorzuheben, und visuell bewies, dass die Klappen der Venen Einbahnstraßen zum Herzen sind. Damit wurde klar, dass Blut nicht verbraucht wird, sondern in einem geschlossenen Kreislauf „zirkuliert“.
Das fehlende Glied im Mikro: Entdeckung der Kapillaren
Harveys Theorie hatte eine Schwäche. Er konnte nicht sehen, wie Arterien und Venen an den Enden verbunden waren. Es war der Italiener Marcello Malpighi, der dieses Rätsel löste. Nach Harveys Tod beobachtete er Lungen von Fröschen mit einem Mikroskop und entdeckte die Kapillaren, das feine Netzwerk, das Arterien und Venen verbindet. Damit war das Kreislaufsystem als geschlossener Kreislauf endlich vollständig.
3. 18.-19. Jahrhundert: Das Zeitalter der Messung und Quantifizierung (Entdeckung des „Drucks“)
Sobald der Mechanismus des Kreislaufs verstanden war, wandte sich das nächste Interesse „der Kraft, die darin fließt“ zu.
Einführen eines Glasrohrs in den Hals eines Pferdes: Die erste Blutdruckmessung
Im Jahr 1733 berichtete der englische Geistliche Stephen Hales in seinem Buch „Haemastaticks“ über ein schockierendes Experiment, bei dem er ein langes Glasrohr direkt an die Halsschlagader eines Pferdes anschloss5. Das Blut schoss mehrere Meter im Glasrohr hoch. Dies war die erste Blutdruckmessung der Menschheit. Es war der Moment, in dem visualisiert wurde, dass Blut nicht einfach nur floss, sondern mit starkem „Druck“ gegen die Gefäßwände drückte.
Das Aufkommen schmerzfreier Blutdruckmessgeräte
Die Methode des Einführens eines Schlauchs kann jedoch nicht bei Menschen angewendet werden. Im Jahr 1896 erfand der Italiener Scipione Riva-Rocci ein Quecksilber-Blutdruckmessgerät mit einer Manschette, die um den Arm gewickelt wird, das noch heute verwendet wird, und veröffentlichte es in einer Arbeit6. Darüber hinaus entdeckte der russische Militärarzt Nikolai Korotkoff 1905 die „auskultatorische Methode (Korotkoff-Geräusche)“ zur Blutdruckmessung durch Abhören von Gefäßgeräuschen mit einem Stethoskop7. Dies ermöglichte es jedem, sicher Blutdruck = „Belastung der Blutgefäße“ ohne Schmerzen zu messen, was den Weg zur Behandlung von Bluthochdruck ebnete.
4. 20. Jahrhundert: Das Zeitalter der Visualisierung und Struktur (Die „Form“ sehen)
Seit der Entdeckung der Röntgenstrahlen ist die Medizin in die Technologie eingetaucht, um „durch den Körper zu sehen“. Mit dem Aufkommen der Angiographie mittels Katheter und später CT und MRT wurde es möglich, Stenosen (Verengungen) und Aneurysmen (Ausbuchtungen) von Blutgefäßen als klare Bilder zu erfassen. Die Diagnose der „Struktur“, wie „wo ist es verstopft“ und „wie ist die Form“, wurde zur Hauptrolle in der Notfallmedizin.
5. Moderne Ära: Das Zeitalter von Funktion und Qualität (Die „Funktion“ und „Anzeichen“ sehen)
Bildgebende Diagnostik ist mächtig, aber sie betrachtet nur das, was passiert, nachdem sich die „Form“ verändert hat (= Arteriosklerose ist abgeschlossen). „Es gibt Menschen, die plötzlich sterben, obwohl ihre Gefäßform sauber aussieht.“ Um dieses Rätsel zu lösen, haben moderne Forscher nacheinander Tests entwickelt, um die unsichtbare Gesundheit von Blutgefäßen zu messen, das heißt „Funktion“ und „Qualität“.
Steifigkeit sehen: PWV / CAVI
Wenn Sie Blutgefäße mit einem Gummischlauch vergleichen, werden sie hart und platzen leicht, wenn sie alt werden. PWV (Pulswillengeschwindigkeit) und CAVI messen die „Geschwindigkeit“, mit der der Herzschlag Hände und Füße erreicht. Unter Ausnutzung des physikalischen Gesetzes, dass Vibrationen schneller wandern, je härter das Blutgefäß ist, quantifiziert es die „Steifigkeit (Geschmeidigkeit)“ des Blutgefäßes.
Den Verstopfungsgrad sehen: ABI
Blutgefäße in den Beinen sind einer der Orte, die anfällig für Verstopfungen sind. ABI (Knöchel-Arm-Index) betrachtet das Verhältnis von Blutdruck in Armen und Beinen. Normalerweise ist der Blutdruck in den Beinen höher, aber wenn der Blutdruck in den Beinen niedriger ist, besteht die Möglichkeit, dass der Fluss aufgrund einer Verstopfung irgendwo schlecht ist.
Wanddicke sehen: Halsschlagader-Ultraschall (IMT)
Durch Anlegen von Ultraschall an die Blutgefäße des Halses (Halsschlagadern) wird die Dicke der Blutgefäßwand (Intima-Media-Dicke: IMT) direkt gemessen. Dies ist ein Ort, der anfällig für Arteriosklerose ist und als Fenster dient, um den Alterungsgrad der Blutgefäße im gesamten Körper abzuschätzen.
„Funktion“ sehen: FMD (Flussvermittelte Dilatation)
FMD ist ein Test, der die „Funktion“ misst, wie viel Stickoxid (NO) die Endothelzellen freisetzen können, um Blutgefäße zu erweitern. Basierend auf der Bedeutung des „endothelabhängigen Relaxationsfaktors (EDRF, später als NO identifiziert)“, den der Pharmakologe Furchgott et al. in den 1980er Jahren entdeckte8, wird es als eine Methode untersucht, um den Zustand von Blutgefäßen in einem Stadium zu bewerten, bevor strukturelle Veränderungen auftreten.
6. Zukunft: Vom Durchschnitt zu „Ihnen“ (Dämmerung der personalisierten Medizin)
Die bisherige medizinische Versorgung basierte auf „statistischen Durchschnittswerten“ aus groß angelegten epidemiologischen Untersuchungen. Einheitliche Standards wie „Medikamente einnehmen, wenn der Blutdruck 140 oder höher ist“ waren nützlich, aber es gab Grenzen, individuelle Unterschiede abzudecken.
Zukünftige Gefäßtests stehen kurz vor einer deutlichen Wende hin zur „Personalisierten Medizin“.
Von „Punkten“ zu „Linien“: Kontinuierliche Überwachung durch Wearables
Bisherige Tests waren „Punkt“-Daten zum Zeitpunkt des Krankenhausbesuchs. In Zukunft wird mit der Entwicklung von Smartwatches und ringartigen Geräten die kontinuierliche Überwachung rund um die Uhr, 365 Tage im Jahr von Blutdruck, Pulswellen, Herzfrequenzvariabilität usw. alltäglich werden. Diagnosen auf der Grundlage von im Krankenhaus unsichtbaren individuellen Biorhythmen, wie „Sie sind der Typ, dessen Blutdruck im Schlaf stark ansteigt“ oder „Blutgefäße werden unter spezifischem Stress steif“, werden möglich sein.
„Zukunftsvorhersage“ durch KI und Omics-Analyse
Darüber hinaus wird KI neben Bilddaten und physiologischen Daten detaillierte biologische Informationen wie Gene (Genom) und Metaboliten (Metabolom) integrieren und analysieren. Dies macht eine präzise Zukunftsvorhersage, die für Individuen optimiert ist, möglich, nicht „statistisch gesehen werden Menschen in Ihrem Alter so“, sondern „Ihre Blutgefäße haben eine hohe Wahrscheinlichkeit, in 3 Jahren so zu werden, wenn Sie Ihr aktuelles Leben fortsetzen“9.
Tests der Zukunft werden sich von Werkzeugen zum „Finden von Krankheiten“ zu Werkzeugen entwickeln, um „Ihren eigenen Gesundheitskompass“ zu erhalten und die Flugbahn zu korrigieren, bevor Sie krank werden.
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Referenzen
Ebers Papyrus. (c. 1550 v. Chr.). Leipzig University Library — Altägyptischer medizinischer Papyrus. ↩︎
Huangdi Neijing (Der Gelbe Kaiser). (c. 2. Jahrhundert v. Chr.). — Der älteste chinesische medizinische Text, der die Grundlagen der Pulsdiagnose festhält. ↩︎
Galen. On the Natural Faculties. (c. 2. Jahrhundert n. Chr.). Project Gutenberg — Galens physiologische Theorie. ↩︎
Harvey W. Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus. 1628. Project Gutenberg — Monumentales Werk, das die Theorie des Blutkreislaufs begründet. ↩︎
Hales S. Statical Essays: containing Haemastaticks. 1733. Open Library — Aufzeichnung des ersten Blutdruckversuchs. ↩︎
Riva-Rocci S. Un nuovo sfigmomanometro. Gazz Med Torino. 1896;47:981-996. — Arbeit über die Erfindung des Quecksilber-Blutdruckmessgeräts. ↩︎
Korotkoff NS. To the question of methods of determining the blood pressure. Rep Imp Mil Med Acad. 1905;11:365-367. — Entdeckung der auskultatorischen Methode (Korotkoff-Geräusche). ↩︎
Furchgott RF, Zawadzki JV. The obligatory role of endothelial cells in the relaxation of arterial smooth muscle by acetylcholine. Nature. 1980;288(5789):373-376. DOI: 10.1038/288373a0 — Arbeit, die zum Nobelpreis führte und die Bedeutung von Endothelzellen entdeckte. ↩︎
Leopold JA, Loscalzo J. Emerging Role of Precision Medicine in Cardiovascular Disease. Circ Res. 2018;122(9):1302-1315. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.117.310782 — Übersichtsarbeit, die sich auf die Rolle der Präzisionsmedizin bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen konzentriert. ↩︎