FIORITURA
DELLE RICERCHE ANATOMICHE E MEDICO—BIOLOGICHE

L'avanzamento delle ricerche anatomiche

Nel Cinquecento si assiste a una grande fioritura della ricerca anatomica, i cui rappresentanti più noti sono Andrea Vesalio, Michele Serveto, Gabriele Falloppio, Realdo Colombo, Andrea Cesalpino e Fabrizio di Acquapendente.

Nello stesso anno in cui Niccolò Copernico pubblicò il suo De Revolutionibus, Andrea Vesalio (1514-1564), fiammingo di origine e professore a Padova, diede alle stampe il De Corporis Humani Fabrica. Questo libro, steso sulla base di osservazioni fatte dall'autore, «fu il primo testo accurato di anatomia umana che sia mai stato presentato al mondo» (Isaac Asimov).

Dato che la stampa era stata già inventata, esso venne diffuso in tutta Europa in migliaia di copie. E conteneva illustrazioni davvero belle; alcune di esse erano state eseguite da Jan Stevenzoon van Calcar, allievo di Tiziano. Galeno aveva affermato che il sangue fluiva dal ventricolo destro del cuore a quello sinistro attraversando la parete di separazione chiamata setto. Senonché, Vesalio — contro Galeno —fece notare che il setto del cuore è di natura muscolare e spesso. E nella seconda edizione della sua opera (1555) negò con tutta chiarezza che il sangue potesse attraversarlo:

Vesalio critica
 Galeno

Fino a non molto tempo fa non avrei osato allontanarmi neppure di un capello dall'opinione di Galeno. Ma il setto non è meno spesso, denso e compatto del resto del cuore. Non vedo, pertanto, come la più, piccola particella possa passare dal ventricolo destro a quello sinistro del cuore.

Tuttavia, Vesalio non riuscì a spiegare il movimento del sangue.

Michele Serveto (1509-1553), il riformatore religioso che nel 1553 fu mandato al rogo da Calvino, e che era stato con Vesalio a Parigi, suppose che il sangue circolava dal ricettacolo destro a quello sinistro attraverso i polmoni.

Dopo Serveto, fu Realdo Colombo (1516 ca. - 1559), anch'egli professore di anatomia a Padova, a ripresentare l'idea che la respirazione fosse un processo di purificazione del sangue e non un processo di raffreddamento. Leggiamo nella Restitutio Christianismi (opera che fu bruciata insieme all'autore, Serveto, e di cui sono rimaste tre copie: una a Parigi, una a Vienna e l'altra a Edimburgo):

Il sangue è convogliato dalle arterie polmonari alle vene polmonari mediante un prolungato passaggio attraverso i polmoni, durante il quale esso diventa di color cremisi [ed è] purificato dai vapori fuliginosi con l'atto dell'espirazione.

Scrive Realdo Colombo nel De re anatomica:

Il sangue giunge ai polmoni attraverso la vena arteriosa; quindi, mescolato con aria, passa attraverso l'arteria venosa al cuore sinistro.

Anatomista, botanico e mineralogista fu Andrea Cesalpino (1529 - 1603), professore di anatomia a Pisa e a Padova, il quale asserì, contrariamente alla dottrina galenica, che i vasi sanguigni hanno origine dal cuore e non dal fegato, e sostenne inoltre che il sangue arriva a tutte le parti del corpo.

Sempre a Padova lavorò Fabrizio di Acquapendente (1533-1619), anatomico ed embriologo, il quale studiò le valvole venose, senza però riuscire ad arrivare alla circolazione del sangue.

Nel frattempo Gabriele Falloppio (1523-1562), continuando la tradizione di Vesalio, descrisse i canali che vanno dall'ovaia all'utero e che si chiamano ancor oggi le trombe di Falloppio.

E Bartolomeo Eustachio (1500 ca.-1574), contrario a Vesalio e seguace di Galeno, studiava, tra altre cose, il condotto che porta dall'orecchio alla gola e che si chiama «tromba di Eustachio». Tutto questo per dare l'idea dell'avanzamento dell'anatomia nel Cinquecento.

II paradigma meccanicistico in biologia di Harvey e Borelli

Le ricerche anatomiche mutarono però di segno allorché William Harvey (1578-1657) pubblicò nel 1628 il suo De motu cordis, dove è esposta la teoria della circolazione del sangue. Si trattò di una scoperta rivoluzionaria, almeno per tre ragioni:

a essa significò un ulteriore colpo — e un colpo decisivo — alla tradizione galenica;

b venne posto un cardine della fisiologia sperimentale;

c la teoria della circolazione del sangue — accolta da Cartesio e da Hobbes — divenne una delle basi più solide del paradigma meccanicistico in biologia.

E, in effetti, benché Harvey asserisca che «il cuore può [...] ben esser designato come il principio della vita e il sole del microcosmo», nella sua opera egli sistema i risultati della precedente ricerca anatomica dentro un modello schiettamente meccanicistico:

Tale è [...] il vero moto del sangue: [...] il sangue [...] sotto l'azione del ventricolo sinistro viene spinto fuori dal cuore e distribuito attraverso le arterie all'interno dell'organismo e a ciascuna sua parte — così come dalle pulsazioni del ventricolo destro esso viene spinto e distribuito ai polmoni attraverso la vena arteriosa; — e [...] daccapo, attraverso le vene, il sangue diluisce entro la vena cava sino all'orecchietta destra —così come attraverso l'arteria denominata venosa esso rifluisce dai polmoni al ventricolo sinistro, nel modo che abbiamo sopra indicato.

Il cuore viene visto come una pompa, le vene e le arterie come tubi, il sangue come un liquido in moto sotto pressione, e le valvole delle vene fanno la stessa funzione delle valvole meccaniche.

Attrezzato di questo modello meccanicistico, Harvey si scaglia contro il medico francese Jean Fernel (1497-1559) il quale, esaminando i cadaveri e vedendo che le arterie e il ventricolo sinistro del cuore sono vuoti, aveva affermato nella sua Universa Medicina (1542), che un «corpo etereo», uno «spirito» vitale riempiva queste sedi mentre l'uomo era in vita e spariva con la morte. Harvey scrive:

Fernel — e non solo Fernel — sostiene che questi spiriti sono delle sostanze invisibili È appena il caso di dire che noi non abbiamo mai trovato, lungo le indagini anatomiche, nessuna forma di spirito né nelle vene, né nei nervi, né in qualsiasi altra parte dell'organismo.

La teoria di Harvey rappresenta dunque un contributo di primo piano alla filosofia meccanicistica.

Cartesio estenderà a tutti gli animali l'idea (già esplicitata da Leonardo e presente in Galilei) che l'organismo vivente è una macchina.

E tale idea sarà alla base delle ricerche di Alfonso Borelli (1608-1679), accademico del Cimento, professore di matematica a Pisa, e autore della grande opera De motu animalium, pubblicata postuma nel 1680.

Borelli, che Newton ricorderà nella sua opera maggiore, studiò la statica e la dinamica del corpo calcolando la forza sviluppata dai muscoli nel camminare, nel correre, nel saltare, nel sollevare pesi, nei movimenti interni al cuore. Così misurò la forza muscolare del cuore e la velocità del sangue nelle arterie e nelle vene.

Il cuore, per Borelli, funziona come il pistone di un cilindro; e i polmoni come due mantici. Borelli analizzò, coi medesimi scopi, anche il volo degli uccelli, il nuoto dei pesci e lo strisciare dei vermi.

Francesco Redi contro la teoria della generazione spontanea

Un altro accademico del Cimento che dette contributi allo sviluppo delle scienze medico-biologiche fu l'aretino Francesco Redi (1626 - 1698), il quale, con un esperimento giustamente rimasto famoso nella storia della biologia, effettuò una critica decisiva, per quei tempi, contro la teoria della generazione spontanea. Nelle Esperienze intorno alla generazione degl'insetti, Redi scrive:

Secondo dunque ch'io vi dissi, e che gli antichi ed i novelli scrittori e la comune opinione del volgo voglion dire, ogni fradiciume di cadavero corrotto ed ogni sozzura di qualsiasi altra cosa putrefatta ingenera í vermini e gli produce; sicché volendo io rintracciare la verità, fin nel principio del mese
di giugno feci ammazzare tre di quelle serpi, che angui d'Esculapio s'appellano; e tosto che morte furono, le misi in una scatola aperta, acciocché quiví infracidassero; né molto andò di tempo, che le vidi tutte ricoperte di vermi che avean figura di cono, e senza gamba veruna, per quanto all'occhio appariva, i quali vermi attendendo a divorar quelle carni, andavano a momenti crescendo di grandezza.

È così, dunque, che Redi presenta la teoria, ormai venerabile ai suoi tempi, della generazione spontanea. Senonché, ripetendo gli esperimenti, precisa:

Quasi sempre io vidi su quelle carni e su quei pesci, ed intorno ai forami delle scatole dove stavan riposti, non solo i vermi, ma anche l'uova, dalle quali, come ho detto di sopra, nascono i vermi. Le quali uova mi fecero sovvenire di quei cacchioni, che dalle mosche son fatti o sul pesce o sulla carne che divengon poi vermi; il che fu già benissimo osservato da' compilatori del vocabolario della nostra Accademia, e si osserva parimente da' cacciatori nelle fiere da loro negli estivi giorni ammazzate, e da' macellai e dalle donnicciuole, che, per salvar la state le carni da quest'immondizia, le ripongono
nelle moscaiole, e con panni bianchi le ricoprono. Laonde con molta ragione il grande Omero nel libro diciannovesimo dell 'Iliade fece temere ad Achille, che le mosche non imbrattassero co' vermi le ferite del morto Patroclo, in quel tempo che egli s'accingeva a fame contro d'Ettore la vendetta [...] . E perciò la pietosa madre gli promesse, che con la sua divina potenza avrebbe tenute lontane da quel cadavero l'immonde schiere delle mosche; e contro l'ordine della natura l'avrebbe conservato incorrotto ed intiero anco per lo spazio di un anno. [...] Di qui io cominciai a dubitare, se per fortuna tutti i bachi delle carni dal seme delle sole mosche derivassero, e non dalle carni stesse imputridite; e tanto più mi confermava nel mio dubbio, quanto che in tutte le generazioni da me fatte nascere sempre aveva io veduto sulle carni, avanti che inverminissero, posarsi mosche della stessa spezie di quelle che poscia ne nacquero: ma vano sarebbe stato il dubbio, se l'esperienza confermato non l'avesse. Imperciocché a mezzo il mese di luglio in quattro fiaschi di bocca larga misi una serpe, alcuni pesci di fiume, quattro anguillette d'Amo ed un taglio di vitello di latte; e poscia, serrate le bocche con carta e spago e benissimo sigillate, in altrettanti fiaschi posi altrettante delle suddette cose, e lasciai le bocche aperte: né molto passò di tempo, che i pesci e le carni di questi secondi vasi diventarono verminose, ed in essi vasi vedevansi entrare ed uscire le mosche a lor voglia. Ma ne' fiaschi serrati non ho mai veduto nascere un baco, ancorché siano scorsi molti mesi dal giorno che in essi quei cadaveri furono serrati; si trovava però qualche volta per di fuora sul foglio qualche cacchione o vermicciuolo, che con ogni sforzo e sollecitudine s'ingegnava di trovar qualche gretola da poter entrare per nutrirsi in quei fiaschi.

Sviluppi della microscopia da Malpighi a van Leeuwenhoek

Ma torniamo a Harvey. La teoria della circolazione del sangue proposta e provata da Harvey fu un risultato di enorme importanza. Ma, come sempre, una teoria risolve un problema e ne crea altri.

La teoria di Harvey postulava i vasi capillari tra le arterie e le vene, ma Harvey non li aveva visti. Non poteva vederli, giacché per vederli era necessario il microscopio.

E fu Marcello Malpighi (1628-1694), il grande microscopista del Seicento, a osservare nel 1661 il sangue nei capillari dei polmoni di una rana. Malpighi fu un indefesso e geniale ricercatore. Nel 1669 ebbe la nomina a membro della Royal Society: molto abile nelle tecniche sperimentali, egli studiò i polmoni, la lingua, il cervello, la formazione dell'embrione nell'uovo di pollo eccetera.

Nel 1663 Robert Boyle (1627-1691) riuscì a osservare la direzione dei capillari attraverso l'iniezione di fluidi colorati e di cera fusa.

E Antoni van Leeuwenhoek (1623-1723), il quale fu il padre della microscopia (costruì microscopi fino a duecento ingrandimenti), vide proprio la circolazione del sangue nei capillari della coda di un girino e della zampa di una rana.