Un pioniere della chimica e della fisiologia: John Mayow

Un pioniere della chimica e della fisiologia: John Mayow

 

John Mayow (1641-1679).

John Mayow (1641-1679) fu un chimico, medico e  fisiologo che è ricordato oggi per aver condotto ricerche iniziali sulla respirazione e sulla natura dell’aria. Mayow lavorava in un campo che venne chiamato “chimica pneumatica“.  Egli si laureò in legge (baccalaureato 1665, dottorato 1670), ma fece della medicina la sua professione, e divenne famoso per la sua pratica, specialmente in estate, nella città di Bath. Nel 1678, su proposta di Robert Hooke, Mayow fu nominato membro della Royal Society. Mayow pubblicò ad Oxford nel 1668 due trattati, “sulla respirazione” e “sul rachitismo“, e nel 1674 questi furono ristampati, il primo in forma ingrandita e corretta, con altri tre “De sal-nitro et spiritu nitro-aereo“, “De respiratione foetus in utero et ovo” e “De motu musculari et spiritibus animalibus” come “Tractatus quinque medico-physici“. Il contenuto di questo lavoro, che è stato più volte ripubblicato e tradotto in olandese, tedesco e francese, dimostra come egli fosse stato un avanzato ricercatore dei suoi tempi.


una nuova idea dell’aria

Frontespizio del Trattato di John Mayow.

 Accettando come provato dagli esperimenti di Robert Boyle (1627-1691) che l’aria è necessaria per la combustione, Mayow dimostrò che il fuoco non è supportato dall’aria nel suo totale complesso ma da una parte attiva e sottile di questa. Tale parte lo chiamò “spiritus igneo-aereus” o anche “nitro-aereus”, poiché lo identificò con uno dei costituenti della porzione acida del nitro (ora chiamato nitrato di potassio, KNO3) che considerava formato dall’unione di alcali fissi con uno spiritus acidus. Nella combustione la particelle nitro-aeree – preesistenti nella cosa consumata o fornita dall’aria – si combinavano con il materiale bruciato; Mayow dedusse dalla sua osservazione che l’antimonio, fortemente riscaldato con un vetro infuocato, subisce un aumento di peso che non può essere attribuito a nient’altro che a queste particelle.


la respirazione

Mayow sostenne che le stesse particelle venivano consumate durante la respirazione, perché scoprì che quando un animale piccolo e una candela accesa venivano posti in un vaso chiuso pieno d’aria, la candela si spegneva e poco dopo moriva l’animale. Tuttavia, se non c’era la candela presente, l’animale sopravviveva il doppio del tempo. Mayow concluse che questo costituente dell’aria è assolutamente necessario per la vita, e suppose che i polmoni lo separavano dall’atmosfera e lo trasferivano nel sangue. Esso è anche necessario, dedusse Mayow, per tutti i movimenti muscolari, e pensò che ci fosse ragione di credere che l’improvvisa contrazione del muscolo fosse prodotta dalla sua combinazione con altre particelle combustibili (salino-sulfuree) nel corpo; quindi il cuore, essendo un muscolo, cessa di battere quando viene fermata la respirazione.


il calore animale

Alcuni esperimenti di Mayow (1669 circa):
calcinazione, combustione e respirazione.

Anche Il calore animale è dovuto all’unione di particelle nitro-aeree, respirate dall’aria, con le particelle combustibili nel sangue, ed è ulteriormente formata dalla combinazione di questi due gruppi di particelle nel muscolo durante lo sforzo violento.

Quindi, Mayow – che fornì anche una descrizione anatomicamente molto precisa del meccanismo della respirazione – precedette Joseph Priestley (1733-1804) ed Antoine Lavoisier di un secolo nel riconoscere l’esistenza dell’ossigeno, sotto l’apparenza del suo “spiritus nitro-aereus”, come un’entità distinta e separata dalla massa generale dell’aria.


un precursore dei tempi

Mayow percepì la parte “spiritus nitro-aereus” che gioca nella combustione e nell’aumentare il peso della calce (ossidi) dei metalli rispetto ai metalli stessi. Rifiutando le nozioni comuni del suo tempo che l’uso del respiro è per raffreddare il cuore, o assistere il passaggio del sangue dal lato destro a quello sinistro del cuore, o semplicemente per agitarlo, Mayow vide nell’ispirazione un meccanismo per introdurre “ossigeno” nel corpo, dove esso viene consumato per la produzione di calore e attività muscolare. Egli ha persino vagamente concepito l’espirazione come un processo escretore. Usando campane sull’acqua, Mayow ha mostrato che il principio attivo che oggi chiamiamo ossigeno costituisce circa una quinta parte dell’aria.

Allo stesso modo, i vasi ombelicali che attraversano l’utero durante la gravidanza forniscono al feto non solo il nutrimento per il suo accrescimento ma anche lo “spirito aereo” a scopo respiratorio.


riferimenti:

 

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