Για πάρα πολύ καιρό, οι άνθρωποι δεν γνώριζαν τη χρησιμότητα της καρδιάς. Μάλιστα, το όργανο αυτό προβλημάτισε τόσο πολύ τον Λεονάρντο ντα Βίντσι που παραιτήθηκε από τη μελέτη του. Παρόλο που όλοι μπορούν να νιώσουν τον καρδιακό τους παλμό, δεν ήταν πάντα ξεκάθαρο τι γινόταν σε κάθε χτύπο. Πλέον γνωρίζουμε ότι η καρδιά αντλεί αίμα. Το γεγονός αυτό όμως δεν ήταν πάντα τόσο προφανές, γιατί η οποιαδήποτε έκθεση ή εκτομή της καρδιάς, θα οδηγούσε σε γρήγορο σωματικό θάνατο. Επιπλέον είναι αδύνατο να δούμε στο εσωτερικό των αιμοφόρων αγγείων, και ακόμα κι αν ήταν εφικτό, το ίδιο το αίμα είναι αδιαφανές, καθιστώντας δύσκολη την παρατήρηση των καρδιακών βαλβίδων σε λειτουργία. Ακόμα και κατά τη διάρκεια του 21ου αιώνα, μόνο ελάχιστα άτομα χειρουργικών ομάδων έχουν πραγματικά δει καρδιά σε λειτουργία. Διαδικτυακές αναζητήσεις για την καρδιακή λειτουργία, σας κατευθύνουν σε στοιχειώδη μοντέλα, διαγράμματα ή προσομοιώσεις που δεν δείχνουν πραγματικά τον τρόπο λειτουργίας της. Λες και υπάρχει μια πανάρχαια συνωμοσία, μεταξύ καθηγητών και μαθητών, να αποδέχονται ότι η επίδειξη της καρδιακής λειτουργίας είναι αδύνατη. Άρα η αμέσως επόμενη καλύτερη επιλογή είναι το άνοιγμα μιας καρδιάς και η αναγνώριση των τμημάτων της. Έτσι οι μαθητές, ίσως να μην αντιληφθούν πλήρως τον τρόπο λειτουργίας της, αλλά θα την κατανοήσουν επιφανειακά, μαθαίνοντας έννοιες όπως ότι η καρδιά είναι τετράχωρη, αλλά οδηγούνται και σε πιθανές παρανοήσεις όπως ότι τα θηλαστικά έχουν δύο κυκλοφορίες: μία όπου το αίμα πηγαίνει μέχρι τους πνεύμονες και πίσω, και άλλη μία που πάει στο σώμα και πίσω. Στην πραγματικότητα, τα θηλαστικά έχουν κυκλοφορία σε σχήμα οχταριού. Το αίμα πηγαίνει από τη μία καρδιακή αντλία στους πνεύμονες, κι επιστρέφει στη δεύτερη η οποία το στέλνει στο σώμα, και μετά επιστρέφει στην πρώτη αντλία. Αυτή είναι μια σημαντική διαφορά γιατί αφορά δύο τελείως διαφορετικές μορφολογίες. Αυτή η παρανόηση κάνει πολλούς μαθητές να φοβούνται το μάθημα βιολογίας σχετικά με την καρδιά, θεωρώντας το ως μια τρομακτική θεματική ενότητα γεμάτη πολύπλοκα ονόματα και διαγράμματα. Μόνο όσοι τελικά σπουδάζουν ιατρική κατανοούν πλήρως πώς λειτουργούν όλα αυτά. Τότε, οι λειτουργίες της γίνονται εμφανείς καθώς οι γιατροί μπορούν και παρατηρούν την κίνηση των καρδιακών βαλβίδων. Ας φανταστούμε λοιπόν ότι είστε γιατροί για μία ημέρα. Για να ξεκινήσετε θα χρειαστείτε μια ολόκληρη φρέσκια καρδιά, όπως ενός προβάτου ή γουρουνιού. Βυθίστε την καρδιά σε νερό και θα δείτε ότι δεν αντλεί κάτι όταν την πιέζετε με το χέρι. Αυτό οφείλεται στο ότι το νερό δεν εισέρχεται ελεύθερα στην καρδιά, ώστε να λειτουργήσει ο μηχανισμός άντλησης. Μπορούμε να λύσουμε το πρόβλημα αυτό με έναν εξαιρετικά εύκολο τρόπο. Απλώς εντοπίστε τους δύο καρδιακούς κόλπους και κόψτε τους έως την κορυφή των καρδιακών κοιλιών. Έτσι η καρδιά φαίνεται λιγότερο πολύπλοκη, μιας και οι κόλποι έχουν προσαρτημένες αρκετές εισερχόμενες φλέβες. Χωρίς λοιπόν αυτές, τα μόνα αγγεία που απομένουν είναι οι δύο βασικές καρδιακές αρτηρίες: η αορτή και η πνευμονική αρτηρία, οι οποίες εξέρχονται σαν άσπρες στήλες ανάμεσα από τις κοιλίες. Φαίνεται -και όντως είναι- πολύ απλό. Εάν αφήσετε να τρέξει το νερό μιας βρύσης μέσα από τη δεξιά κοιλία (και η αριστερή δουλεύει, αλλά λιγότερο εντυπωσιακά), θα δείτε την κοιλιακή βαλβίδα να επιχειρεί να κλείσει κόντρα στο εισερχόμενο ρεύμα νερού. Και τότε η κοιλία φουσκώνει με νερό. Συμπιέστε την κοιλία και ένα ρεύμα νερού εκσφενδονίζεται από την πνευμονική αρτηρία. Οι κοιλιακές βαλβίδες -η τριγλώχινα στη δεξιά κοιλία και η μιτροειδής στην αριστερή- φαίνονται μέσα από το διαφανές νερό να ανοίγουν και να κλείνουν σαν αλεξίπτωτα ενώ η κοιλία συμπιέζεται ρυθμικά. Η ροή αυτή του νερού μιμείται την πραγματική ροή του αίματος. Οι βαλβίδες είναι πολύ αποτελεσματικές. Θα παρατηρήσετε ότι δεν εμφανίζουν καμία διαρροή ενώ συμπιέζονται οι κοιλίες. Με την πάροδο του χρόνου, συγκλίνουν μεταξύ τους και εμφανίζουν ελάχιστη φθορά, γεγονός που εξηγεί το πώς αυτός ο μηχανισμός λειτουργεί αδιάκοπα για πάνω από 2 δισεκατομμύρια παλμούς που κάνει η καρδιά στη διάρκεια ζωής της. Καθένας που μελετά την καρδιά μπορεί να κρατήσει μία στα χέρια του, να την κάνει να χτυπήσει πραγματικά και να παρατηρήσει τη δράση της. Βάλε λοιπόν το χέρι σου πάνω από την καρδιά σου και νιώσε τον ρυθμικό της χτύπο. Κατανοώντας πώς λειτουργεί αυτή η αξιόπιστη εσωτερική αντλία, αποκτά άλλο νόημα η αίσθηση που νιώθεις όταν τρέχεις έναν αγώνα, όταν πίνεις πολύ καφεΐνη, ή όταν δεις το αγαπημένο σου πρόσωπο.
For most of history, humans had no idea what purpose the heart served. In fact, the organ so confused Leonardo da Vinci, that he gave up studying it. Although everyone could feel their own heart beating, it wasn't always clear what each thump was achieving. Now we know that the heart pumps blood. But that fact wasn't always obvious, because if a heart was exposed or taken out, the body would perish quickly. It's also impossible to see through the blood vessels, and even if that were possible, the blood itself is opaque, making it difficult to see the heart valves working. Even in the 21st century, only a few people in surgery teams have actually seen a working heart. Internet searches for heart function, point to crude models, diagrams or animations that don't really show how it works. It's as if there has been a centuries old conspiracy amongst teachers and students to accept that heart function cannot be demonstrated. Meaning that the next best thing is simply to cut it open and label the parts. That way students might not fully grasp the way it works, but can superficially understand it, learning such concepts as the heart is a four-chambered organ, or potentially misleading statements like, mammals have a dual-circulation: one with blood going to the lungs and back, and another to the body and back. In reality, mammals have a figure-eight circulation. Blood goes from one heart pump to the lungs, back to the second heart pump, which sends it to the body, and then back to the first pump. That's an important difference because it marks two completely different morphologies. This confusion makes many students wary of the heart in biology lessons, thinking it signals an intimidating subject full of complicated names and diagrams. Only those who end up studying medicine compeltely understand how it all actually works. That's when its functions become apparent as medics get to observe the motion of the heart's valves. So, let's imagine you're a medic for a day. What you'll need to get started is a whole fresh heart, like one from a sheep or pig. Immerse this heart in water and you'll see that it doesn't pump when squeezed by hand. That's because water doesn't enter the heart cleanly enough for the pumping mechanism to work. We can solve this problem in an extraordinarly simple way. Simply identify the two atria and cut them off, trimming them down to the tops of the ventricles. This makes the heart look less complicated because the atria have several incoming veins attached. So without them there, the only vessels remaining are the two major heart arteries: the aorta and pulmonary artery, which rise like white columns from between the ventricles. It looks -- and really is -- very simple. If you run water into the right ventricle from a tap (the left also works, but less spectacularly), you'll see that the ventricular valve tries to close against the incoming stream. And then ventricle inflates with water. Squeeze the ventricle and a stream of water squirts out of the pulmonary artery. The ventricular valves, called the tricuspid in the right ventricle and the mitral in the left, can be seen through the clear water opening and closing like parachutes as the ventricle is rhythmically squeezed. This flow of water mimics the flow of blood in life. The valves are completely efficient. You'll notice they don't leak at all when the ventricles are squeezed. Over time, they also close against each other with very little wear and tear, which explains how this mechanism continues to work seamlessly for more than 2 billion beats a heart gives in its lifetime. Now, anyone studying the heart can hold one in their hands, make it pump for real and watch the action unfold. So place your hand above your own and feel its rhymic beat. Understanding how this dependable inner pump works gives new resonance to the feeling you get when you run a race, drink too much caffeine or catch the eye of the one you love.