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.
במשך רוב ההסטוריה, לאנשים לא היה מושג מה מטרת הלב. למעשה, האבר בלבל כל כך את לאונרדו דה וינצ'י, שהוא התייאש מלחקור אותו. למרות שכולם יכלו להרגיש את הלב שלהם פועם, זה לא היה ברור מה כל פעימה השיגה. עכשיו אנחנו יודעים שהלב שואב דם. אבל העובדה הזו לא היתה תמיד ברורה, מפני שאם לב נחשף או הוצא, הגוף היה מת במהירות. זה גם בלתי אפשרי לראות דרך כלי הדם, ואפילו אם זה היה אפשרי, הדם עצמו לא שקוף, מה שמקשה לראות את שסתומי הלב פועמים. אפילו במאה ה 21, רק אנשים מעטים בצוותי ניתוח ראו למעשה לב עובד. חיפושי רשת לפעולות הלב, מכוונים למודלים ודיאגרמות גסים או אנימציות שלא באמת מראות איך הוא עובד. זה כאילו יש קונספירציה בת מאות שנים בין מורים וסטודנטים לקבל את העובדה שאי אפשר להדגים את הפעולות הלב. מה שאומר שהדבר הטוב הבא זה פשוט לחתוך אותו ולתייג את חלקיו. כך סטודנטים אולי לא לגמרי מבינים איך הוא עובד, אבל הם יכולים להבין אותו באופן שיטחי, ולומדים קונספטים כמו הלב הוא אבר בן ארבעה חדרים, או הצהרות שיכולות להטעות כמו, ליונקים יש מחזור כפול: אחד עם דם שהולך לריאות וחזרה, ואחר לגוף וחזרה. במציאות, ליונקים יש מחזור בצורת האות שמונה. הדם הולך ממשאבת לב אחת לריאות, חזרה למשאבת הלב השניה, ששולחת אותו לגוף, ואז חזרה למשאבה הראשונה. זה הבדל חשוב מפני שהוא מסמן שתי מורפולוגיות שונות לחלוטין. הבלבול הזה גורם להרבה סטודנטים להיות מודאגים מהלב בשיעורי ביולוגיה, כשהם חושבים שהוא מסמל נושא מרתיע מלא בשמות מורכבים ודיאגרמות. רק אלה שלומדים רפואה לבסוף מבינים לגמרי איך הוא בעצם עובד. אז הפעולה שלו נעשית ברורה כשרופאים רואים את התנועה של שסתומי הלב. אז, בואו נדמיין שאתם רופאים ליום. מה שתצטרכו כדי להתחיל זה לב טרי שלם, כמו אחד מכבשה או חזיר. הכניסו את הלב למים ותראו שהוא לא שואב כשהוא נלחץ עם היד. זה בגלל שמים לא נכנסים ללב חלק מספיק כדי שמנגנון השאיבה יעבוד. אנחנו יכולים לפתור את הבעיה הזו בדרך פשוטה להפליא. פשוט זהו את שתי העליות וחתכו אותן, קצצו אותו עד לחלק העליון של החדרים. זה גורם ללב להראות מסובך פחות מפני שלעליות יש מספר ורידים מחוברים. אז בלעדיהן, כלי הדם היחידים שנשארו הם שני עורקי הלב העיקריים: אבי העורקים והעורק הריאתי, שעולים כמו עמודים לבנים בין החדרים. זה נראה -- וזה באמת -- מאוד פשוט. אם תעבירו מים לתוך החדר הימני מברז (השמאלי גם עובד אבל פחות יוצא דופן). תראו שהשסתום החדרי מנסה להסגר מול הזרם המגיע. ואז החדר מתנפח ממים. לחצו על החדר וזרם מים משפיץ מהעורק הריאתי. שסתומי החדרים, שנקראים המסתם התלת-פסיגי בחדר הימני והמסתם הצניפי בשמאלי, יכולים להראות דרך המים השקופים נפתחים ונסגרים כמו מצנחים כשהחדרים נלחצים באופן מחזורי. זרימת המים מחקה את זרימת הדם בחיים. השסתומים יעילים לגמרי. אתם תראו שהם לא דולפים בכלל כשהחדרים נלחצים. במשך הזמן, הם גם נסגרים אחד מול השני עם מעט מאוד שחיקה, מה שמסביר איך המנגנון הזה ממשיך לפעול באופן שוטף יותר משתי מיליארד פעימות שהלב נותן לאורך החיים. עכשיו, כל מי שחוקר את הלב יכול להחזיק אחד בידיו, לגרום לו לפעום באמת ולצפות בפעולות מתרחשות. אז שימו את ידיכם על הלב שלכם והרגישו את קצב הפעימות. להבין איך המשאבה הפנימית האמינה הזו עובדת נותן תהודה חדשה להרגשה שאתם מקבלים כשאתם רצים במרוץ, שותים יותר מדי קפאין או לוכדים את המבט של אלה שאתם אוהבים.