Fenomeni fisico-chimici dei corpi viventi/Lezione I
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LEZIONE I.
Signori
Non ho mai dubitato tanto delle mie forze, quanto nell’obbedire, come fò, all’affidatomi incarico d’un Corso di Lezioni sui fenomeni fisico-chimici dei corpi viventi. Ma, se da un lato sento grandissima la difficoltà di un tale insegnamento, ho d’altronde ferma fiducia, che i più piccoli sforzi che potrò fare in questa via, vi riesciranno di non lieve profitto.
Se al principio di un insegnamento qualunque, si studia da colui che professa, di darne alla meglio la definizione, di dimostrarne i confini, lo scopo, di tracciarne, in una parola, il piano, la necessità di questi preliminari apparisce più che mai urgente nel nostro caso.
È forse questa la prima volta che s’introduce nell’instruzione medico-fisica un insegnamento così intitolato: non v’è libro in cui si trovi dettato: vi sono, è vero, i germi sparsi qua e là: ma il punto di vista sotto cui debbono svilupparsi è appena intraveduto.
I corpi viventi non mancano di quelle proprietà generali che caratterizzano tutti i corpi della natura. Il più fanatico dei vitalisti non negò mai che la materia organizzata vivente non fosse estesa, impenetrabile, divisibile, porosa. Come credere che la gravità, che il calorico, l’elettricità, la luce, l’affinità chimica abbiano su questi corpi maniere generali d’agire totalmente diverse da quelle con cui operano su i restanti corpi della natura?
Troverete in Opere anche molto accreditate di Fisiologia, raccolte in quadri le differenze, le opposizioni dirò anzi, che si sono credute potere stabilire fra i corpi inorganici e i corpi organici. Troppo lungo sarei, e lo sarei inutilmente, se volessi qui intrattenervi del poco o niun valore di molte fra queste differenze. Gli animali e i vegetabili crescono per intususcepzione, i minerali per sovrapposizione; o ciò che torna l'istesso, nei primi due l’accrescimento si fa per sovrapposizione interna, negli altri per sovrapposizione esterna, e ciò perchè in quelli è nell’interno che trovasi il liquido che contiene disciolti gli elementi delle nuove formazioni, mentre negli altri questi elementi si trovano al di fuori. Si direbbe che i tubi che conducono le acque delle sorgenti, crescono come i vegetabili e gli animali, per ciò solo che sulle loro interne pareti si depone il carbonato calcare?
V’è, durante la vita, lotta continua fra le forze fisiche e le forze vitali: la morte è il trionfo di quelle su queste... Ma basterà ciò a provare che le forze vitali e le forze fisiche siano essenzialmente distinte fra loro, opposte nella loro maniera d’agire? Si direbbe forse con esattezza che le parti d’un arco sono dotate d’una forza opposta a quella della gravità, per ciò solo che queste parti non cadono?
I corpi organizzati viventi sono, come tutti gli altri corpi della natura, estesi, impenetrabili, divisibili, porosi. Immergeteli nell’acqua o in altri liquidi, e tutti li vedrete imbeversene, come se ne imbevono la sabbia, il vetro pesto, i corpi porosi e fatti di tubi capillari. E questa proprietà e nei corpi viventi della massima importanza. V’è una gran serie d’animali, i quali dalla morte in cui persistevano da gran tempo, ritornano a nuova vita a contatto dell’acqua di cui s’imbibivano. Chi non conosce le belle sperienze del nostro Spallanzani, sul rottifero? Eccovi un tendine, una membrana, che quali ve le mostro, raggrinzate e indurite, non sembrerebbero aver giammai costituito parte d’un corpo organizzato. Queste stesse parti eccovele imbevute d’acqua, e già le vedete molli, pieghevoli, elastiche e pronte all’ufficio che hanno nel corpo vivente.
L’elasticità non appartiene meno ai corpi viventi di quello che a tutti gli altri corpi della natura. Eccovi una porzione di tubo intestinale, un’arteria che io posso a volontà più meno dilatare e restringere. All’aprirsi del robinet fissato alla trachea, vedete questo polmone sgonfiarsi, lo vedete rigonfiarsi e dilatarsi da capo allorchè vi soffio. Nè crediate potersi, senza questa elasticità del parenchima polmonare, dell’intestino, dell’arteria, operare le funzioni di questi varj organi. Supponetela tolta, e cesseranno le loro funzioni.
La gravità opera sulle parti solide, su i liquidi e i gas dei corpi viventi, non altrimenti che su tutti gli altri corpi; e non potrà mai spiegarsi nessuna funzione di circolazione sanguigna, di respirazione, di assorbimento, se le proprietà fisiche dei solidi, dei liquidi, dei gas, se lì loro vario peso, se le loro condizioni d’equilibrio, non siano tenute a calcolo.
Scaldate convenientemente un corpo organico qualunque, e vedrete svolgersene i gas, svilupparsi vapor d’acqua, bruciarsi all’aria il suo carbonio e il suo idrogeno, producendo acido carbonico e acqua. E se al primo agire del calorico vedete spesso una sostanza organizzata storcersi, raccorciarsi, anzi che dilatarsi e farsi liquida, come avviene generalmente ai corpi inorganici, certo è che tali differenze non sono in modo alcuno attribuibili alla vita, giacchè si mostrano in parti già da gran tempo prive di vita.
Sono esse dovute alla particolare struttura e alle proprietà fisico-chimiche degli elementi che le compongono: difatti cominciano dal perder l’acqua di cui sono imbevute, e ciò nella faccia che per la prima si riscalda, per cui a guisa d’una carta più sopra una parte che sull’altra bagnata, si accartocciano, affinchè la faccia più lunga rimanga alla convessità della nuova forma. Sono spesso inzuppate d’albumina che si coagula, e allorquando il calore è forte, i loro elementi si separano allo stato gasoso, riducendosi in combinazioni più semplici e necessariamente più stabili. In un modo analogo avviene, che il coagulo del sangue abbandonato all’aria si accartoccia alla superficie volgendo in fuori la concavità. È in questo caso il diverso grado di umidità che va diminuendo dall’interno della massa alla superficie, che produce l’accartocciamento.
L’elettricità di tensione scorre sui corpi organizzati, si diffonde in essi più o meno facilmente, secondo il loro diverso grado d’umidità, e se la scintilla li traversa, li volatilizza, li brucia, l’incenerisce.
Se è la corrente elettrica che attraversa i liquidi dei corpi viventi, allora pure se ne veggono scomposti i sali che vi sono contenuti, separati gli acidi ad un polo, le basi all’altro; si vede l’albumina coagularsi al polo positivo, insieme all’ossigeno e ad un liquido schiumoso acido, portarsi l’idrogene al polo negativo assieme ad un liquido alcalino.
E quanto ai raggi luminosi, chi non sa attraversare essi gli umori dell’occhio, piegarsi, or divergendo or convergendo a seconda della diversa densità relativa degli umori stessi, della diversa conformazione delle parti che gli contengono, come farebbero in un istrumento diottrico?
Aggiungerò infine, che gli elementi che compongono i corpi viventi non cessano d’ubbidire alle generali leggi dell’affinità. Tutti si riconoscono, si separano dal Chimico coi processi analitici ordinarii. Fate che il cloro, il bromo, lo iodio agiscano sopra di essi, e l’idrogeno sarà sempre il primo a separarsi convertito in acido idroclorico. Tutte le azioni ossigenanti un poco forti, convertiranno in acidi le sostanze organiche.
Concluderemo dopo tutto questo, che colle sole proprietà generali, quali si trovano nei corpi viventi, comuni a tutti gli altri corpi dalla natura, col solo giuoco delle grandi forze fisiche, calorico, luce, elettricità, attrazione, potranno spiegarsi tutti i fenomeni che i corpi viventi ci presentano? Questa conclusione sarebbe così lontana dal vero, quanto lo fu e lo è quella di coloro che niegano ai corpi viventi queste proprietà generali, che li considerano come non soggetti affatto all’influenza degli agenti fisici.
Esaminate i fenomeni dei corpi viventi, i più fisici, i più chimici, permettetemi questa espressione, che vi sieno, e troverete delle differenze ben grandi, nel modo d’operare degli agenti fisici e chimici attraverso all’organismo; differenze che, dietro le cognizioni che abbiamo intorno alle leggi di questi agenti, non possono completamente spiegarsi. Lo stesso fenomeno della visione, che si direbbe il fenomeno fisico per eccellenza, non è egli tuttora per noi inesplicabile in molte sue particolarità? Come mai infatti avviene che l’occhio è uno strumento acromatico? Come avviene che la visione riesce distinta alle piccole distanze, così bene che alle grandi? Perchè infine non è doppia? Che non vi dirò dell’udito, e della voce che sono pur effetti di vibrazioni particolari dell’aria, propagate dai solidi, diffuse colle leggi generali dell’Acustica? Eppure tante particolarità ci rimangono ancora a spiegare in queste funzioni.
L’azione chimica della luce che scompone l’acido carbonico, fissando il carbonio in nuove combinazioni nel seno dei vegetabili, sviluppandone l’ossigeno, producendo così ciò che le affinità chimiche le più potenti non possono produrre, è di certo diversa da quella che scompone certi ossidi, certi cloruri metallici, per cui bastano le azioni chimiche le più deboli.
Applicate la corrente elettrica su i nervi d’un animale vivo qualunque, e la singolarità dei fenomeni che vedrete svegliarsi vi dimostrerà ad evidenza, quanto è mai grande la distanza che separa gli effetti delle grandi forze della natura, secondo che organizzato e vivo, oppure inorganico e morto è il corpo su di cui operano.
Quale sarà mai la cagione di queste grandi differenze nel modo d’azione degli agenti fisici su i corpi viventi, e su tutti gli altri corpi della natura?
Eccovi una prima domanda della più alta importanza, cui non ci è dato adequatamente di rispondere, nello stato attuale delle nostre cognizioni. Non abbandoniamo però le analogie della Fisica. Un raggio di luce che penetra obbliquamente in un vetro, in una massa d’acqua, si piega, devia dalla linea retta; ma se s’incontra invece in un cristallo di carbonato di calce, si divide allora in due altri raggi i quali si piegano perciò disegualmente. La cagione della differenza fra questi due fenomeni sta tutta nella diversità di struttura fisica fra il vetro e il carbonato di calce cristallizzato, e forse anche nella diversa natura chimica delle molecole loro. Ma è di certo più alla diversità di struttura o di particolare disposizione delle molecole, che alla diversità di composizione chimica, che sono dovute tali modificazioni del raggio lucido. Sappiamo infatti che il vetro, secondo che è più o meno in diversi sensi compresso, senza cambiar punto la sua chimica composizione, agisce diversamente su i raggi luminosi.
E chi potrà confondere un corpo organizzato con un corpo inorganico? Gruppi di vescichette chiuse, più o meno grandi, diversamente riunite e disposte, sono di certo un che di essenzialmente diverso d’un ammasso di particelle poliedriche, riunite in un corpo cristallizzato. Dire con Schwann che l’organizzazione è la cristallizzazione operata in mezzo ad un liquido, di cui possono imbeversi i primi cristalli che si formino, equivarrebbe ad ammettere, che la struttura d’una stallattite è la stessa di quella del parenchima del polmone e del fegato.
Molecole composte al meno di tre elementi, in ciascuna delle quali entra un numero grandissimo di atomi elementari, formeranno necessariamente sistemi chimici, le di cui affinità saranno diverse da quelle, in cui le molecole sono composte di due elementi, nella maggior quantità dei casi, ed in cui gli atomi elementari entrano sempre in minor numero. E se le azioni chimiche generali, mostrandoci come le combinazioni sieno più deboli al crescere del numero degli atomi elementari, bastano a spiegare la tendenza dei composti organici a risolversi in combinazioni più semplici; se la Chimica vi dà molti esempi di cotesta tendenza in alcuni composti inorganici, la di cui composizione ha grande analogia coi composti organici, non vi sarà però lecito il credere, bastare le leggi della chimica inorganica a darvi completa ragione dei fenomeni chimici della vita. L’organizzazione dunque e la struttura molecolare dei corpi viventi inducono grandi modificazioni nel modo d’operare degli agenti fisici e chimici.
Ma ci sarà permesso sperare, scoperto in che consistano queste modificazioni, lo che ignoriamo ancora, di poter giungere alla completa spiegazione di tutti i fenomeni dei corpi viventi? Per il momento almeno, sarebbe vana una tale speranza.
Aprite un animale, esaminatene il fegato, i reni, e chiedetevi qual forza fisica potrà mai spiegarvi come avvenga, che dal sangue che va a questi organi si faccia la bile, l’urina? Come mai colle affinità chimiche, modificate, per quanto potete immaginarlo, dalla struttura particolare delli organi, giungereste, non dirò ad intendere, ma neppure ad intravedere come dal sangue, in cui tutti gli elementi organici stanno misti e in parte sospesi e in parte disciolti, le varie parti del corpo organico giungano a separare e fissare quelli di cui hanno mestieri per riparare le continue perdite? Che non dirò delle funzioni dei nervi, che non dirò della generazione? L’oscurità è qui al massimo.
Concludiamo dunque.
1.° I corpi viventi hanno le proprietà generali di tutti i corpi della natura, e queste proprietà intervengono nella produzione dei loro fenomeni, nè possono quindi trascurarsi nella spiegazione dei medesimi.
2.° I grandi agenti fisici, calorico, luce, elettricità, attrazione, operano sui corpi viventi, come su tutti i corpi della natura; e l’azione loro deve necessariamente entrare come elemento, nella produzione delle funzioni proprie a quei corpi.
3.° Questi stessi grandi agenti, operando attraverso alla materia organizzata, modificano talora la loro maniera generale d’agire, e tale diversità è tutta dovuta alla diversa struttura e composizione chimica dei corpi organici.
4.° Vi sono fenomeni nei corpi viventi che chiameremo vitali, e sono molti e della più grande importanza, nei quali non si sà vedere, nello stato attuale della scienza, che possano gli agenti fisici, pur modificati nella loro azione dall’organismo, intervenire a produrli.
Esiste perciò uno studio, una scienza, aggiungerò, dei fenomeni fisico-chimici dei corpi viventi, come v’è una Fisiologia sperimentale.
Il legame di queste due scienze intimo, necessario, sta nella terza classe dei fatti che abbiamo distinti. L’organizzazione modifica l’azione degli agenti fisici e lo studio di queste modificazioni vuole il concorso della Fisica e della Fisiologia sperimentale.
Non dimenticate mai che si è formata una quarta classe di fenomeni dei corpi viventi, denominandoli fenomeni vitali. Ho detto fenomeni e non forze vitali; la differenza è davvero vitale.
Se Newton non avesse fatto che chiamare attrazione o forza attrattiva, quella che conserva il meraviglioso sistema della meccanica celeste, sarebbe il suo nome da lungo tempo caduto in obblio. Egli disse, che l’attrazione si esercitava in ragione diretta delle masse, in ragione inversa dei quadrati delle distanze, e svelando così le leggi eterne di quella forza, eternò con esse il suo nome.
Parlare di forze vitali, darne la definizione, interpretare fenomeni col loro soccorso, e intanto ignorare le leggi di queste forze supposte, è dir nulla, o è peggio che dir nulla, è tentare l’impossibile, è appagare lo spirito, cessare dalla ricerca della verità. Dire che il fegato, per la forza vitale, separa dal sangue gli elementi della bile, equivale esattamente a dire che la bile si forma nel fegato. Con questo cambiamento di parole ci facciamo una fatale illusione.
Mi lusingo di aver così ben stabilito lo scopo, cui si deve mirare nello studio dei fenomeni dei corpi viventi, che riducesi, in ultimi termini, a quello dei fenomeni fisico-chimici di questi corpi, della loro organizzazione, delle modificazioni che questa organizzazione induce nell’azione generale propria degli agenti fisici, e infine nella ricerca delle leggi, tuttora empiriche dei fenomeni puramente vitali.