Vene
Die frühesten bekannten Schriften über das Kreislaufsystem finden sich im Papyrus Ebers (16. Jahrhundert v. Chr.), einem altägyptischen medizinischen Papyrus, der über 700 Rezepte und Heilmittel enthält, sowohl physische als auch geistige. In diesem Papyrus wird die Verbindung zwischen dem Herzen und den Arterien anerkannt. Die Ägypter glaubten, dass die Luft durch den Mund in die Lunge und das Herz gelangt. Vom Herzen aus gelangte die Luft über die Arterien in alle Glieder. Obwohl dieses Konzept des Kreislaufsystems nur teilweise korrekt ist, stellt es eine der frühesten Darstellungen wissenschaftlichen Denkens dar.
Im 6. Jahrhundert v. Chr. war das Wissen um die Zirkulation der lebenswichtigen Flüssigkeiten durch den Körper dem ayurvedischen Arzt Sushruta im alten Indien bekannt. Er scheint auch Kenntnisse über die Arterien besessen zu haben, die von Dwivedi & Dwivedi (2007) als „Kanäle“ bezeichnet werden. Die Herzklappen wurden um das 4. Jahrhundert v. Chr. von einem Arzt der hippokratischen Schule entdeckt. Ihre Funktion wurde damals jedoch noch nicht richtig verstanden. Da sich das Blut nach dem Tod in den Venen sammelt, sehen die Arterien leer aus. Die antiken Anatomen nahmen an, dass sie mit Luft gefüllt sind und dem Lufttransport dienen.
Der griechische Arzt Herophilus unterschied zwischen Venen und Arterien, dachte aber, dass der Puls eine Eigenschaft der Arterien selbst sei. Der griechische Anatom Erasistratus beobachtete, dass Arterien, die während des Lebens durchschnitten wurden, bluten. Er führte dies auf das Phänomen zurück, dass Luft, die aus einer Arterie entweicht, durch Blut ersetzt wird, das durch sehr kleine Gefäße zwischen Venen und Arterien eintritt. So postulierte er offenbar Kapillaren, aber mit umgekehrtem Blutfluss.
Im 2. Jahrhundert n. Chr. in Rom wusste der griechische Arzt Galen, dass Blutgefäße Blut transportieren, und unterschied zwischen venösem (dunkelrotem) und arteriellem (hellerem und dünnerem) Blut, die jeweils unterschiedliche und getrennte Funktionen haben. Wachstum und Energie stammten aus dem venösen Blut, das in der Leber aus Chyle (Gallensaft) gebildet wurde, während das arterielle Blut, das Pneuma (Luft) enthielt und aus dem Herzen stammte, Vitalität verlieh. Das Blut floss von den beiden Erzeugerorganen in alle Teile des Körpers, wo es verbraucht wurde, und es gab keine Rückführung des Blutes zum Herzen oder zur Leber. Das Herz pumpte das Blut nicht umher, sondern saugte es während der Diastole an, und das Blut bewegte sich durch die Pulsation der Arterien selbst.
Galen glaubte, dass das arterielle Blut dadurch entstand, dass venöses Blut aus der linken Herzkammer durch „Poren“ in der Scheidewand des Interventrikels in die rechte strömte und Luft aus der Lunge über die Lungenarterie in die linke Seite des Herzens gelangte. Bei der Bildung des arteriellen Blutes entstanden „rußige“ Dämpfe, die ebenfalls über die Lungenarterie in die Lunge geleitet und ausgeatmet wurden.
Im Jahr 1025 akzeptierte der persische Arzt Avicenna in seinem Kanon der Medizin „fälschlicherweise die griechische Vorstellung von der Existenz eines Lochs in der Ventrikelseptum, durch das das Blut zwischen den Ventrikeln floss.“ Avicenna verfeinerte zwar auch Galens falsche Theorie des Pulses, lieferte aber die erste korrekte Erklärung der Pulsation: „Jeder Schlag des Pulses besteht aus zwei Bewegungen und zwei Pausen. Also: Ausdehnung : Pause : Kontraktion : Pause. Der Puls ist eine Bewegung im Herzen und in den Arterien …, die sich abwechselnd ausdehnt und zusammenzieht.“
Im Jahr 1242 beschrieb der arabische Arzt Ibn al-Nafis als erster den Prozess des Lungenkreislaufs genau, weshalb er als arabischer Vater des Kreislaufs bezeichnet wurde. Ibn al-Nafis erklärte in seinem Kommentar zur Anatomie im Kanon von Avicenna:
„…das Blut aus der rechten Herzkammer muss in die linke Kammer gelangen, aber es gibt keinen direkten Weg zwischen beiden. Die dicke Scheidewand des Herzens ist nicht durchlöchert und hat keine sichtbaren Poren, wie einige Leute dachten, oder unsichtbare Poren, wie Galen dachte. Das Blut aus der rechten Kammer muss durch die Vena arteriosa (Lungenarterie) in die Lunge fließen, sich in ihren Substanzen ausbreiten, dort mit Luft vermischt werden, durch die Arteria venosa (Lungenvene) fließen, um die linke Herzkammer zu erreichen und dort den Lebensgeist zu bilden…“
Außerdem hatte Ibn al-Nafis einen Einblick in das, was zu einer größeren Theorie des Kapillarkreislaufs werden sollte. Er stellte fest, dass „es kleine Verbindungen oder Poren (manafidh auf Arabisch) zwischen der Lungenarterie und -vene geben muss“, eine Vorhersage, die der Entdeckung des Kapillarsystems um mehr als 400 Jahre vorausging. Ibn al-Nafis‘ Theorie beschränkte sich jedoch auf den Blutkreislauf in der Lunge und erstreckte sich nicht auf den gesamten Körper.
Michael Servetus war der erste Europäer, der die Funktion des Lungenkreislaufs beschrieb, obwohl seine Leistung damals aus mehreren Gründen nicht allgemein anerkannt wurde. Er beschrieb sie zunächst im „Manuskript von Paris“ (um 1546), aber dieses Werk wurde nie veröffentlicht. Und später veröffentlichte er diese Beschreibung, aber in einer theologischen Abhandlung, Christianismi Restitutio, nicht in einem Buch über Medizin. Nur drei Exemplare des Buches überlebten, aber diese blieben jahrzehntelang verborgen, der Rest wurde kurz nach seiner Veröffentlichung 1553 wegen der Verfolgung von Servetus durch die religiösen Behörden verbrannt.
Die bekanntere Entdeckung des Lungenkreislaufs machte Vesalius‘ Nachfolger in Padua, Realdo Colombo, im Jahr 1559.
Schließlich führte William Harvey, ein Schüler von Hieronymus Fabricius (der zuvor die Venenklappen beschrieben hatte, ohne ihre Funktion zu erkennen), führte eine Reihe von Experimenten durch und veröffentlichte 1628 die Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus, in der er „nachwies, dass es eine direkte Verbindung zwischen dem Venen- und dem Arteriensystem im ganzen Körper und nicht nur in der Lunge geben muss. Vor allem aber argumentierte er, dass der Herzschlag einen kontinuierlichen Blutkreislauf durch winzige Verbindungen an den Extremitäten des Körpers erzeugt. Dies ist ein konzeptioneller Sprung, der sich deutlich von Ibn al-Nafis‘ Verfeinerung der Anatomie und des Blutflusses in Herz und Lunge unterscheidet.“ Dieses Werk mit seiner im Wesentlichen korrekten Darstellung überzeugte langsam die medizinische Welt. Allerdings konnte Harvey das Kapillarsystem, das Arterien und Venen verbindet, nicht identifizieren; diese wurden später von Marcello Malpighi im Jahr 1661 entdeckt.
Im Jahr 1956 erhielten André Frédéric Cournand, Werner Forssmann und Dickinson W. Richards den Nobelpreis für Medizin „für ihre Entdeckungen bezüglich der Herzkatheterisierung und der pathologischen Veränderungen im Kreislaufsystem.“In seiner Nobelvorlesung schreibt Forssmann Harvey zu, dass er mit der Veröffentlichung seines Buches im Jahr 1628 die Kardiologie aus der Taufe gehoben hat.
In den 1970er Jahren entwickelte Diana McSherry computergestützte Systeme, mit denen Bilder des Kreislaufsystems und des Herzens erstellt werden können, ohne dass eine Operation erforderlich ist.