Version classiqueVersion mobile

Géométrie, atomisme et vide dans l’école de Galilée

Les premiers traités de physiologie du muscle

Tarcisio Festa

Texte intégral

Avant-propos

1Les noms de G. A. Borelli et de N. Sténon sont associés à la naissance de la physiologie moderne. Leurs écrits témoignent de la manière dont l’innovation, fondée sur la méthode expérimentale et la pratique de la mesure, s’étendit aux études de physiologie. Cette innovation marquera définitivement toute l’évolution successive.

2Borelli et Sténon sont considérés – avec Harvey, Malpighi, Bellini et Redi – comme les devanciers des générations de physiologistes qui pratiqueront l’expérimentation à partir de l’observation directe et de l’analyse quantitative des phénomènes, aidés en cela par la mise au point de nouveaux instruments d’investigation, tel, par exemple, le microscope. L’ensemble de leur activité se développa en opposition avec les idées de ceux qui admettaient l’existence dans les organismes vivants d’un quid (âme, principe vital, etc.) et dont les arguments échappaient à toute exigence expérimentale (vitalistes).

3Les deux savants furent les premiers à avoir envisagé une relation mathématique entre données de nature physiologique issues de l’observation. Ils furent admis à l’Accademia del Cimento, fondée en 1657 par le prince Léopold de Médicis, tout comme Vincenzio Viviani, dont j’aurai l’occasion de dire un mot, et de médecins illustres tels Lorenzo Bellini et Francesco Redi.

  • 1 Cf. P. Franceschini, « Una misconosciuta priorità di Stenone : la scoperta delle fibre muscolari de (...)

4Bien que différents par leur origine et par leur formation culturelle, Borelli et Sténon partageaient un intérêt commun pour l’étude de la contraction musculaire. Ils appliquèrent à cette recherche les principes de la géométrie euclidienne et de la méthode expérimentale de stricte inspiration galiléenne. De ce fait, leurs contributions à la compréhension de la fonction musculaire portent-elles aussi bien sur l’originalité méthodologique que sur l’analyse et l’interprétation des données. Cependant, les mérites de Sténon n’ont été reconnus que tout récemment. Pendant plus de trois siècles, en effet, les résultats de son œuvre ont été d’abord combattus, puis ignorés1. Les choses se sont à peine mieux passées pour Borelli, comme j’aurai l’occasion de l’indiquer.

Le climat culturel de l’époque

5La découverte par William Harvey de la double circulation du sang (1628) est le résultat direct de la mesure des flux à l’entrée et à la sortie du cœur. Ce fut, on le sait, le premier cas d’application des principes de la physique à un phénomène biologique complexe, qui, depuis Galien (IIe siècle après Jésus-Christ), n’avait pas fait l’objet de recherches. Le modèle proposé par ce dernier – modèle, comme on le sait, assez peu précis – avait été unanimement accepté, sans critiques, pendant quatorze siècles environ. Aussi, tout intérêt pour l’observation personnelle et pour l’expérimentation directe faisait cruellement défaut.

6Sans doute, la découverte d’Harvey avait-elle été préparée, dans une certaine mesure, par l’activité d’anatomistes de renom, tels André Vésale, Fabricius Acquapendente, Andrea Cesalpino, Realdo Colombo, Michel Servet. Elle avait mûri dans un climat culturellement profitable, dominé par la pensée de Françis Bacon de Verulam (1561-1626) et par celle de Galilée (1564-1642). Harvey avait séjourné à Padoue pendant une assez longue période, de 1597 à 1602, et c’est là qu’il avait obtenu son titre de docteur en médecine. Le rôle éminent de l’université de Padoue pour la diffusion des nouvelles méthodes scientifiques en médecine, apparaît dès les premières décennies du siècle. On en voudra pour preuve l’introduction du microscope dans l’étude des phénomènes biologiques. Grâce à cet instrument, un élève de Borelli, Marcello Malpighi, découvrira, en 1661 l’existence de vaisseaux capillaires situés entre les artères et les veines.

  • 2 Cf. G. Montalenti, « Storia della Biologia e della Medicina », in Storia della Scienza par N. Abbag (...)

7Les conflits et les résistances provoqués par l’introduction de la nouvelle méthode expérimentale sont bien connus. Pour le sujet qui nous occupe, il suffira de rappeler l’aversion du Collège médical de Bologne à l’égard de Malpighi2.

  • 3 « Dans la Cinquième journée on se proposait d’examiner et de résoudre différents problèmes et tout (...)

8L’Accademia del Cimento remplit une fonction importante dans la promotion et la défense des nouveaux représentants de la communauté médicale. Elle contribua à resserrer les liens entre les médecins membres de l’Académie, au nom de l’héritage culturel légué par Galilée. Un témoignage précieux en ce sens nous a été laissé par Vincenzio Viviani, lorsqu’il évoque les écrits inédits du savant toscan. Viviani rapporte le projet de rédaction d’une cinquième journée à ajouter aux quatre des Discours et démonstrations concernant deux sciences nouvelles, envisagé par Galilée avec l’aide de Torricelli après la parution de l’ouvrage en 1638. « E nella medesima Quinta (Giornata) si avevan ad esaminare e risolvere – écrit-il – que’ problemi diversi e particolarmente d’Aristotile, et in specie del Trattato del muoversi degli Animali3. »

9Viviani regrette l’échec du projet en raison de la mort du Maître.

  • 4 « C’est une immense perte que celle de ces précieuses spéculations restées dans les mines si riches (...)

« Immensa dunque è stata la perdita – écrit-il – delle preziose speculazioni rimaste entro sì ricca miniera d’un tanto Filosofo, e matematico; ma siccome quella della percossa è stata poi egregiamente trattata dal celebratissimo Signor Giovanni Alfonso Borelli, così è da aspettarsi che segua dell’altra da esso promessaci de’ Moti degli Animali, in quella guisa ancora che dall’acutissimo Signor Lorenzo Bellini insigne Anatomista nel famoso studio Pisano si attende di veder matematicamente trattata la materia fin’ora oscurissima della respirazione, che egli stesso ci fa sperare di godere in breve, per la quale ben si vedrà (come nella sua Miologia lo dimostrò pure il Dottissimo, e candidissimo Signor Nicolò Stenoni) quanto vaglia e quanto sia necessaria al Filosofo, all’Anatomista, et al Medico la nobile, ma negletta Geometria4. »

10Nous pouvons avancer deux considérations importantes à partir des indications données par Viviani. La première est que Galilée envisageait d’engager une recherche sur l’activité musculaire, idée transmise à Sténon et à Borelli. Aussi, c’est en toute connaissance de cause que ces deux savants allaient s’efforcer de mettre en évidence l’importance et la richesse de la méthode galiléenne dans les recherches sur le corps humain, en lui conférant une validité aussi large que possible. La deuxième considération est que, pour Sténon et Borelli, le sujet dans sa totalité (y compris la respiration) devait être abordé en se servant de la « Géométrie, discipline noble, et pourtant trop souvent négligée ».

Repères biographiques

  • 5 Cf. G. A. Borelli, Metereologia Ætnea, seu historia et metereologia incendii Ætnei anni 1669, Regio (...)

11Giovanni Alfonso Borelli était né à Naples le 28 janvier 1608 de Laura Borrello, femme de Miguel Alonso de Varoscio, un soldat espagnol de la garnison du Castel Nuovo. Après des études de mathématiques à Rome avec Benedetto Castelli, il enseigna les mathématiques à l’université de Messine puis, à partir de 1655, à Pise où il connut Galilée, Torricelli, Viviani. Lorenzo Bellini et Marcello Malpighi furent de ses étudiants. En 1657, Borelli aménagea chez lui un laboratoire pour la réalisation d’expériences de physiologie. De retour à Messine en 1668, il fut chargé par l’Accademia del Cimento et par la Royal Society de Londres de suivre l’éruption de l’Etna, dont il fit le compte rendu dans un ouvrage publié en 16705. Borelli dut quitter la Sicile et s’installer à Rome pour échapper aux persécutions des Espagnols. Là, il bénéficia de la protection de la reine Christine de Suède, à qui il dédia son ouvrage le plus important.

12Dans les dernières années de sa vie, Borelli habita, dans des conditions assez modestes, chez les pères piaristes. Il mourut le 31 décembre 1679 et fut inhumé en l’église de Saint-Pantaléon.

13Nicolas Sténon (Niels Stensen) était né à Copenhague le 11 janvier 1638. Selon ses propres indications, l’idée de se consacrer à l’étude des mathématiques remontait à ses années de jeunesse. En raison des difficultés où se trouvait sa famille, il fut orienté vers les études de médecine considérées alors comme très rentables. Ce fut pour lui l’occasion de rencontrer deux anatomistes de renom, les frères Érasme et Thomas Bartholin. Après un séjour à Amsterdam, Sténon se rendit à Paris où il fréquenta le cercle des savants réunis autour de Melchisedec Thévenot. Comme on le sait, ce cercle donna naissance, en 1666, à l’Académie royale des Sciences.

14Pendant cette période, Sténon connut Jan Swammerdam, auteur d’expériences importantes prouvant la non-augmentation du volume du muscle lors de sa contraction. Il se rendit ensuite à Florence avec une lettre de recommandation de Thévenot pour le grand-duc Ferdinand II de Toscane. Nommé médecin personnel du grand-duc, puis membre de l’Accademia del Cimento, Sténon put côtoyer de nombreux savants et gens de lettres. Il sillonna l’Europe, entrant en contact avec des philosophes, dont Spinoza et Leibniz. Il eut pour Descartes une estime réelle, sans aller jusqu’à partager sa méthode, ni l’essentiel de ses argumentations.

  • 6 « Vient de paraître ces jours-ci le “Tractatus de homine” de Descartes, illustré par Florentins Sch (...)

« Prodidit hisce diebus – écrivait-il à T. Bartholin dans une lettre du 26 aout 1662 – Cartesii Tractatus de Homine una cum figuris a Florentio Schylio, inclytæ; urbis Silvae Ducis senatore et ibidem philosophiae professore, editus, in quo figurae conspiciuntur non inelegantes, quas ex ingenioso cerebro prodiisse certum est ; an vero tales in ullo cerebro conspiciendæ valde dubitarem6. »

15Sténon se convertit au catholicisme et fut ordonné prêtre. Nommé en 1677 évêque de Titopolis, il devint vicaire apostolique pour l’Allemagne du Nord et la Scandinavie. Son activité de recherche, commencée dès son jeune âge, se poursuivit avec enthousiasme jusqu’à la conversion. Elle diminua ensuite au point de disparaître presque entièrement en raison de sa charge ecclésiastique.

16Le savant danois mourut pauvre à Schwerin, en Prusse, le 6 décembre 1686. Le grand-duc voulut qu’il fût inhumé en l’église de Saint-Laurent à Florence, où il repose dans une chapelle du transept droit.

17Nicolas Sténon a été canonisé par le pape Jean-Paul II en 1986, lors du tricentenaire de sa mort.

18Bien qu’animés d’un intérêt commun pour la recherche sur les muscles et pour l’analyse mathématique, Borelli et Sténon ne semblent pas avoir tissé des rapports personnels de collaboration. Si la différence d’âge de trente ans ne favorisa pas les relations personnelles, ce qui les empêcha de se lier davantage fut, peut-être, leurs différences de caractères. C’est en tout cas l’impression que donnent les éléments biographiques dont nous disposons. Borelli est d’un tempérament déterminé et particulièrement dynamique ; en revanche Sténon fait figure d’intraverti, très influencé par les problèmes d’ordre moral et religieux.

Les termes du problème

19La physiologie des muscles striés, héritée des Anciens, est fondée sur l’œuvre de Galien (129-201). Elle était en réalité rudimentaire et factice, et ne progressa nullement jusqu’à la fin du xvie siècle.

  • 7 « Le sang d’irrigation des méninges est riche en esprit vital. Celui-ci se transforme, à l’intérieu (...)

« Il sangue che perfonde le meningi è ricco di spirito vitale che all’interno dei ventricoli cerebrali si trasforma in spirito animale; questo, attraverso i nervi, viene portato agli organi di senso ed ai muscoli per produrvi sensazioni e movimento. In particolare, la contrazione muscolare avviene per la penetrazione nel muscolo del suo succo nerveo e delle successive “ebullitio e fermentatio”, che modificano la forma e consistenza del muscolo (con aumento di volume), generando così le forze che agiscono sui tendini7. »

20Cette opinion survécut pendant longtemps à la réfutation expérimentale. Elle était toujours soutenue par Hermann Boerhaave (1668-1738), en dépit des démentis expérimentaux opposés par Jam Swammerdam (1637- 1680), Glisson (1597-1677) et Sténon.

21En revanche, le fonctionnement du muscle cardiaque n’avait suscité aucune curiosité jusqu’à cette époque, en raison de la structure qu’on lui attribuait. En effet, pour les anciens physiologistes, cette structure était celle d’un organe source de la chaleur corporelle.

  • 8 Cf. E Crick, Of Molecules and Men, Seattle, University of Washington Press, 1966 ; tr. it., Bologna (...)

22De la polémique autour de la conception de Galien sur la contraction musculaire, émergent en tout cas pour les sciences biologiques deux nouvelles orientations théoriques qui s’avéreront par la suite tout à fait fondamentales. On les connaît sous le nom de vitalisme et de mécanisme. Ces deux orientations connaîtront à tour de rôle des fortunes diverses. Notons que tout récemment, à la fin des années 1960, Francis Crick, l’un des deux chercheurs ayant découvert la structure de l’ADN, a éprouvé le besoin de rompre une lance contre le vitalisme ; c’est dire à quel point la controverse est encore vive aujourd’hui8.

La physiologie musculaire de Sténon. Aperçu de sa méthode

23Pour Sténon, la connaissance de la manière dont se manifeste le mouvement chez les vivants, ainsi que les causes qui le produisent, présente un intérêt fondamental. Cependant, ce n’est pas uniquement la connaissance proprement dite de ce phénomène qui l’intéresse, mais également le fait de pouvoir disposer d’un argument tout à fait valable pour combattre l’arrogance des idées les plus conservatrices. Celles-ci, en dépit du travail expérimental réalisé pendant des siècles, n’ont pas permis de découvrir tant soit peu la véritable cause du mouvement des êtres vivants.

  • 9 « Ceux qui ont exprimé avec autorité leur point de vue sur ce sujet, nous ont livré, tous, des dogm (...)

« Quod, qui de illa materia sententiam suam magna cum authoritate pronuntiaverunt, – écrit Sténon – omnes falsa nobis dogmata pro demonstrationibus venditarunt9. »

24Dans la préface au Elementorum myologiae specimen, Sténon apporte des précisions sur la méthode qu’il emploie dès le début de ses recherches sur l’étude des muscles.

  • 10 « Par cet essai j’entends démontrer que l’on ne peut pas se référer aux différentes parties du musc (...)

« Volui eo specimine – écrit-il – ostendere, non posse in musculo distincte partes ejus nominari, nec motum ejusdem considerari feliciter, nisi Matheseos pars Myologia fieret. Et quidni musculis id daremus, quod Cœlo Astronomi, quod Terræ Geographi, et, ut ex Microcosmo exemplum adducam, quod oculis rei opticæ scriptores concessere ? Res naturales mathematicæ tractarunt illi, quo distinctior earum esset cognitio; et musculos mathematice explicandos illorum fabrica quadam quasi necessitate postulat. Sed quid musculis ea vindico, quæ toti corpori debentur ? […] Nec alia scaturigo est innumerabilium errorum, quibus humani corporis historia fœde inquinatur, quam quod Matheseos leges Anatome hactenus indignata fuerit10. »

25Donc pour Sténon l’anatomie, c’est-à-dire la plus descriptive des disciplines biologiques, doit, elle aussi, faire appel à la méthode mathématique pour échapper aux innombrables et si fréquentes erreurs et embûches de la recherche scientifique.

Les Elementorum Myologiæ Specimen de Sténon (1667)

26Cet ouvrage traite du muscle squelettique en quarante-quatre définitions et cinq hypothèses, accompagnées de trois tableaux. Le muscle est représenté par un ensemble de fibres motrices rassemblées de telle manière que la partie charnue ait la forme d’un parallélépipède à angles obliques, alors que les tendons opposés constituent deux prismes quadrangulaires.

27Afin de faire comprendre plus clairement cette structure du muscle, Sténon donne tout d’abord, à la manière des géomètres, l’explication de tous les termes suivant l’ordre synthétique : la fibre motrice et les raisons de son nom, la manière dont les fibres restent unies entre elles, les différents types de fibres (obliques, droites, égales), le faisceau et ses différents plans : hauteur, longueur, épaisseur du muscle.

28Après avoir énuméré les aspects terminologiques et descriptifs, Sténon passe au problème principal : la contraction.

  • 11 « Puisque je serais tenté de croire que j’ai acquitté mon obligation [de décrire la structure] il n (...)

« Id quod cum in hactenus propositis a me præstitum crediderim, – écrit-il – reliquum est, ut, hujus fabricæ usum in motu musculorum explicando, paucis ostendam, non quidem verum motus modum explicando, quem mihi incognitum profiteor, sed ab aliis propositum modum necdum satis certum esse, ostendo11. »

29Et plus loin :

  • 12 « Beaucoup ont admis que, lors de la contraction du muscle, sa masse s’accroit, […] [mais] je démon (...)

« Tanquam rem indubiam, supposuere plurimi, dum contrahitur musculos, moles ejus augeri […] demonstrabo : in omni musculo, dum contrahitur, tumorem contingere, etiamsi musculus contractus æqualis maneret musculo non contracto12. »

30À cet effet, Sténon formule trois hypothèses suivies d’une démonstration :

  1. « Dum contrahitur musculus, latera tendinosa non mutantur. » (Pendant la contraction, les côtés tendineux ne se modifient pas.)

  2. « Dum contrahitur musculus, singulæ in iisdem planis contiguæ manent carnes. » (Pendant la contraction, les parties charnues restent contiguës entre elles.)

  3. « Dum contrahitur musculus, toto ductu æqualiter mutantur et breviores fiunt. » (Pendant la contraction, les fibres se raccourcissent dans un même rapport.)

31Pour ce qui est de la largeur, il soutient – c’est sa quatrième hypothèse – qu’assurément elle n’augmente pas, et on pourrait douter qu’elle diminue. Quant à l’équivalence du muscle contracté avec celui non contracté, et bien que les faits constatés suffisent à lui donner raison, il utilise une cinquième hypothèse afin de réfuter la démonstration donnée par d’autres.

32Il décrit ensuite les rapports entre les différentes parties en cours de contraction, expose les résultats dans des tables, examine le mouvement dans les différents types de muscles.

33Sténon énumère en dernier les problèmes qui restent à résoudre :

  • déterminer si dans tous les muscles d’un animal quel qu’il soit, y compris chez l’homme, la fibre motrice présente toujours le même aspect ;

  • exécuter une dissection précise du muscle en tenant compte des exigences des lois de la mécanique ;

  • établir une terminologie plus précise ;

  • procéder à une analyse chimique afin d’établir en quoi se ressemblent et en quoi diffèrent entre eux les fibres, les tendons et l’os ;

  • déterminer quels sont les fluides qui irriguent le muscle et s’il y a une différence des fluides, le muscle étant au repos ou en phase de contraction.

34Comme on le voit, dans ce plan de recherche l’œil investigateur du savant danois avait repéré le bon chemin. Mais il faudra encore attendre près de trois siècles pour parvenir à des résultats concrets.

L’observation du cœur et de son mouvement

  • 13 « Le cœur n’est pas une substance sui generis, il n’est pas le siège de certains éléments comme le (...)

35« Rien ne se trouve dans le cœur – pour lui – qui ne soit également dans le muscle. » Et d’énumérer ensuite tout ce que le cœur n’est pas, avec référence à la vieille physiologie. Pour Sténon, « non erit cor amplius sui generis substantia, adeoque nec certæ substantiæ, ut ignis, calidi innati, animæ sedes, nec certi humoris, ut sanguinis, generator, nec spirituum quorundam, vitalium puta, productor13 ».

36Le cœur a une structure musculaire, avec des fibres disposées en spirales et non pas concentriques contrairement à ce que croyait Vésale. Pour ce qui est de son mouvement, Sténon nie l’importance de la diastole dans la propulsion du sang (contrairement aux croyances de l’ancienne physiologie) et renvoie à plus tard une description plus détaillée, se plaignant d’être complètement absorbé par ses travaux d’anatomie.

37Dans les Observations sur le mouvement du cœur de 1662, Sténon cherche l’origine à partir de laquelle se propage l’excitation des fibres du myocarde. Il remarque différentes particularités concernant les atriums et les veines caves supérieures et résume ainsi ses conclusions :

  1. « Motum [cordis] intermissum redire ad vellicationem, sive a re solida, ut acu, cultro, ungue, sive a halitibus vel dilatatione. » (Le mouvement [du cœur], s’il est interrompu, revient par l’effet d’une sollicitation, soit au moyen d’un objet solide, telles l’aiguille, la lame ou l’ongle, soit au moyen de l’haleine ou du massage.)

  2. « Motum non esse totius substantiæ, sed singularum fibrarum, nec tantum fibrarum integrarum, sed et utroque extremo carentium. » (Le mouvement ne concerne pas toute la substance, mais les fibres individuellement, y compris celles qui manquent d’une des extrémités.)

    • 14 Cf. « […] observationes circa motum cordis aurucularumque & venæ cavæ », in Nicolai Stenonis, op. c (...)

    « Fibras non toto ductu simul, sed sensim per partes contrahi, incipiendo ab uno extremo & versus alterum continuando, id quod & in peristaltico intestinorum motu conspicitur. » (Les fibres ne se contractent pas simultanément au cours du mouvement, mais graduellement, par parties, en commençant par une des extrémités et en continuant vers les autres. Ces faits se remarquent également dans le mouvement péristaltique des intestins)14.

38L’ensemble de ces observations est d’une importance capitale. Les explications viendront seulement après les découvertes sur la structure fine du système spécialisé de conduction et sur la fonction du pacemaker. Pour cela, il faudra attendre le xxe siècle.

Le De motu animalium15 de G. A. Borelli (publié en 1680 après la mort de l’auteur)

  • 15 Cf. De motu animalium, Jo. Alphonsi Barelli […] opus posthumum, Romae, ex typis A. Berbabò, 1680-16 (...)
  • 16 « Comme on le fait dans d’autres sciences Physico-Mathématiques, nous essaierons d’exposer cette sc (...)

39Dans la première partie, consacrée aux mouvements extérieurs des animaux et aux forces qui les déterminent, le sujet est ordonné en vingt-trois chapitres et 224 propositions, accompagnées de nombreux scholies et corollaires. « Sicut in aliis scientiis, Physico-Mathématicis fieri solet – écrit Borelli – sic ex phænomenis veluti fundamentis, hanc scientiam motus animalium exponere tentabimus16. » Les muscles assurent la contraction. L’ensemble des parties, c’est-à-dire les tendons, la partie charnue (fibres) et sa membrane-enveloppe, y sont associées. Il faut ajouter à cette structure les veines, les artères et les nerfs.

40La partie proprement active est constituée des fibres. Celles-ci subissent des variations en longueur, tandis que les tendons transmettent passivement le mouvement aux extrémités articulaires. L’impulsion donnée au mouvement est transmise par les nerfs et non pas par les veines ou par les artères.

  • 17 « Les tissus tendineux et nerveux qui se contractent après un étirement, doivent être composés néce (...)

41Le modèle géométrique consiste en une série de chaînes composées de losanges pouvant être déformées sous l’effet des tractions en sens opposé agissant aux deux extrémités tendineuses. « Fila tendinosa et nervea – écrit Borelli dans la Proposition CXIII – quæ post distractionem contrahuntur, necessario componi debent ex pluribus machinulis, longo ordine inter se connexis, ad instar catenæ, ex arcubus contrahibilibus compositæ17. » Les muscles agissent sur les articulations et sur les membres comme des leviers dont les bras sont de longueurs différentes. Cependant, le bras au bout duquel se trouve la résistance est toujours considérablement plus long que celui auquel est accrochée la puissance. Par conséquent, la puissance des muscles agissant sur l’articulation est toujours de beaucoup supérieure à la résistance.

42Borelli assimile les articulations à des corps sphériques ou coniques et étudie la conformation des extrémités articulaires et les points d’insertion des tendons.

  • 18 Cf. Tab. III, IV.
  • 19 Cf. Tab. X-XIII, figure 12, et Prop. CXXXIV : Corporis humani, in directum extensi, centrum gravita (...)

43Se servant des informations obtenues, il calcule le travail accompli par chaque muscle des articulations les plus importantes (temporo-maxillaire, scapulo-humérale, cubitale, du genou, tibio-tarsienne), et indique le perfectionnement des techniques de mesure au cours de leur utilisation18. Borelli expose avec clarté les résultats des études accomplies sur la statique et la dynamique de nombreuses espèces animales, décrivant le mouvement des bipèdes (avec une analyse des différences entre l’homme et l’oiseau), et des quadrupèdes. Il passe ensuite à la description du saut, du vol, de la natation. Pour lui, le centre de gravité du corps humain se trouve dans le petit bassin19.

44En opposition avec Sténon – qu’il évite cependant de nommer – Borelli soutient qu’il n’existe pas dans la nature de muscles simples, mais que ces derniers sont tous composés de plusieurs fibres rhomboïdales.

45La deuxième partie de l’ouvrage, qui comporte vingt-deux chapitres et 233 propositions, est consacrée aux mouvements internes des vivants et à leurs causes immédiates. C’est un assez large traité de physiologie portant sur les sujets suivants : muscle squelettique, myocarde, circulation du sang, respiration, fonction rénale et du foie, nerfs, reproduction, perspiration insensible (perspiratio insensibilis), nutrition, faim et soif, fatigue, convulsions, fièvres.

46Le sujet traité est, on le voit, assez vaste. Je me limiterai à la description donnée par Borelli du mouvement musculaire et de la fonction cardiaque.

  • 20 « Nous essaierons de rechercher la véritable cause de cette opération admirable et par quels organe (...)
  • 21 « Il se pourrait que sur ordre de la volonté, un suc nerveux jaillisse et soit injecté à travers to (...)

47Les causes probables de la contraction in vivo des muscles sont décrites au chapitre III. « Tentabimus – écrit Borelli – veram causam huius admirandæ operationis pro viribus indagare, et quibus organis et mechanicis operationibus peragatur20. » La contraction des muscles est mise en relation avec la structure, la disposition et la direction des fibres musculaires. Le mouvement volontaire a son origine dans le cerveau et parvient au muscle sous la forme de suc traversant les nerfs. Les fibres de ces derniers sont dispersées à l’intérieur du muscle et ont des terminaisons capables d’exprimer une force de pression. Aussitôt après avoir proposé ces interprétations, Borelli se hâte de les ramener à de simples hypothèses : « Hæc forsan esse causa potest, cur ad imperium voluntatis succus nerveus per totam musculi molem evomitur et instillatur21. »

48Un passage de cet ouvrage semble montrer que l’auteur adhère à l’hypothèse traditionnelle de l’ébullition et de l’enflure des muscles (ebullitio et intumescentia in musculis). Cependant, il ne faut pas perdre de vue les précisions, tout à fait claires, données par Borelli sur ce point précis.

  • 22 « Sans doute le gonflement et la relaxation des muscles, dans la mesure où ils sont sous le contrôl (...)

« Procul dubio – écrit-il – inflatio et detumescentia musculorum, quæ ab imperio voluntatis fit momento, nullo modo percipi potest ; immo existimaremus eam esse impossibilem, nisi experimenta chymica suaderent, passim a Natura fieri operationes similes illis22. »

  • 23 Ibid., Propositions XXII à XXIX, Caput III, p. 40-55.

49Nous nous trouvons – indique Borelli en guise d’avertissement – dans le domaine des hypothèses. Celles-ci seront confirmées ou falsifiées par les expériences. Aussi, les principes de la méthode expérimentale seront-ils entièrement sauvés23.

  • 24 « La crase sanguine est conservée grâce au mouvement de circulation du sang. » Ibid., Pars Secunda, (...)

50Le chapitre IV traite d’abord des mouvements volontaires. Ensuite, Borelli passe en revue les mouvements spontanés, et en particulier le mouvement du cœur. Pour cela, l’auteur décrit d’abord la circulation du sang, à la manière de Harvey, en y ajoutant quelques considérations personnelles. Ainsi, il explique comment, un flux du sang dans les artères peut correspondre au mouvement discontinu du cœur, et considère que le maintien de la crase sanguine exige, justement, la circulation du sang. « A sanguinis motu circulari – écrit Borelli – conservatur ordinata ejus crasis24. »

  • 25 « C’est moi qui ai eu la chance d’observer pour la première fois cette structure admirable en l’ann (...)

51Pour ce qui est de la structure du cœur proprement dite, après avoir rappelé l’œuvre de Harvey, Borelli décrit la disposition des fibres du myocarde. À la différence de ce qu’avait soutenu Vésale, elles partent, pour lui, de la base du cœur, se réfléchissant ensuite à proximité de la région mucronale avant de remonter vers la base. Elles se disposent en spirales à l’intérieur de la cavité ventriculaire. Et de préciser : « Hanc mirabilem structuram primum mihi videre contigit Pisis, adstante clarissimo Malpigo anno 165725. » En réalité, dans l’autobiographie posthume publiée en 1697, Malpighi conteste cette priorité, revendiquant le mérite d’avoir découvert cette structure et de l’avoir montrée à son ami une année plus tôt.

  • 26 « Afin de satisfaire l’extraordinaire curiosité d’un si grand homme [i. e. Borelli] par des initiat (...)

« Ut autem – écrit Malpighi – mutuis officiis eximiæ tanti viri (i. e. Borelli) curiositati satisfacerem, ejus domi frequenter anatomicas moliebar sectiones, inter quas dum incocto, maceratoque corde, fibrarum inclinationem indagabam, spiralis ipsarum tractus occurrit, quem ipsi primo ostendi, licet in suo postumo libro me exaratæ observationis testem tantum enunciet26. »

  • 27 Cf. G. A. Borelli, De Motu animalium, op. cit., Pars Secunda, Prop. XXXVII, 65.

52Borelli décrit correctement les pliques, les valves et les nerfs cardiaques, tels que Lower, Bellini et T. Bartholin les avaient observés27. Il procède ensuite uniquement par des observations personnelles, en soutenant que les fibres du myocarde sont prédisposées suivant une architecture naturelle, différente de celle destinée à rapprocher les extrémités de deux os.

  • 28 « Au contraire elles se contractent et s’enflent afin de rétrécir le périmètre de la cavité ventric (...)

« Sed e contra – écrit-il – decurtatio fibrarum fiat ut fibræ ipsæ inflentur et turgeant, utque restringant cavum perimetrum, et ad instar præli sansguinem ibidem contentum exprimant […]. Et multo evidentius hoc patet, immisso digito intra cicatricem cordis viventis perforati, ut Bellinus et Louverus observarunt, nam in qualibet cordis pulsatione digitus veluti forcipe, aut prælo stringitur, conditurque a carne cordis inflata et indurata. Licet igitur externa cordis superficies, dum pulsat, non crescat, tamen tota ejus substantia carnosa vere inflatur et augetur28. »

  • 29 Prop. XXXIX, et Tab. XVI, figure 5, ibid., Pars Secunda, p. 67.
  • 30 Prop. LXVI et LXVII, ibid., Pars Secunda, p. 95-98.
  • 31 Prop. LXXIII, ibid., Pars Secunda, p. 104.

53Borelli expose ensuite le modèle géométrique en citant le Livre III des Éléments d’Euclide29. Il évalue à 3 000 livres le travail du cœur au repos30 et à 18000 livres la résistance due aux artères et aux faisceaux musculaires31.

La controverse éclairée par les recherches ultérieures

  • 32 Cf. G. A. Borelli, De Motu Animalium, Editio Nova ac Dissertationibus de motu musculorum clarissimi (...)

54Par ses remarques publiées dans l’édition du De Motu Animalium de 1743, Johannes Bernoulli (1667-1748) défend la position de Borelli, en employant des artifices rhétoriques plutôt que des arguments scientifiques32.

  • 33 « Sténon, dans son ouvrage de Myologie, fait contracter le muscle sans apport de substance extérieu (...)

« Steno in suo Myolog. Specimine – écrit-il – Musculum contrahitur sine novæ materiæ accessione, nimirum per solam mutationem figuræ, commigrando a parallelogrammo obliquan-golo in rectius : quæ opinio prorsus ridicula et pro mero lusu ingenii Auctoris habenda33. »

55En suivant Borelli, Bernoulli construit par une méthode mathématique la courbe décrite par les fibres musculaires au cours de leur expansion.

  • 34 Cf. G. M. Lancisi, De Motu Cordis et Aneurysmatibus, 1re éd., Romæ, Salvioni, 1728, p. 191 ; réédit (...)
  • 35 Cf. P. Franceschini op. cit.

56Une position très différente fut adoptée, en revanche, par G. M. Lancisi. Dans le De Motu cordis et aneurysmatibus, publié à Rome en 1728, cet auteur rapporte longuement les expériences effectuées par Sténon pour comprendre le mécanisme cardiaque. Son intervention semble d’ailleurs avoir été la dernière sur ce sujet précis. Cette partie de l’œuvre de Sténon devait en effet tomber dans l’oubli le plus complet. Même T. Kardel – qui fut peut-être le plus grand admirateur de Sténon – ne cite jamais, ne fût-ce que brièvement, ses expériences sur la stimulation cardiaque34. Seule exception, semble-t-il : le travail de P. Franceschini sur les résultats obtenus par Sténon dans la description de la structure des fibres du myocarde35.

57Pour expliquer cet oubli, il faut, certes, prendre en compte les conditions historiques et politiques du xviie siècle. Mais, une attention toute particulière doit être portée, me semble-t-il, à la rigidité des modèles culturels de cette période, et attribuer à cette rigidité plus d’importance qu’on ne le fait habituellement.

  • 36 Cf. Renatus Descartes, de Homine, figuris et latinitate donatus a Florentio Schuyl, Lugduni Batavio (...)
  • 37 Cf. René Descartes, Discours de la Méthode […], Leyde, impr. de J. Maire, 1637, 5e partie.

58Un exemple bien connu est celui du Tractatus de homine de Descartes, publié en 166236 après la mort de l’auteur. Dans cet ouvrage, on aperçoit certes une intention louable : montrer que le fonctionnement de la machine humaine s’explique selon des principes valables également pour le monde physique. Mais nous n’y trouvons rien qui permette d’asseoir cette opinion. Il y a ici une propension tenace à faire simplement confiance au raisonnement déductif, en dépit des inconvénients que présente cette méthode. Il est possible que Descartes n’ait pas eu connaissance des résultats obtenus par Borelli et Sténon, mais il semble pour le moins surprenant qu’il ait pu négliger l’œuvre de Harvey (1628). Il avait écrit, dès 1637, que le sang est poussé dans les artères par la chaleur libérée dans la cavité ventriculaire pendant la diastole. Cette chaleur dilaterait les artères en provoquant la fermeture des valves atrio-ventriculaires et l’ouverture des semi-lunaires37.

59Malheureusement, les choses ne se passaient pas autrement pour tout ce qui relevait de la pratique médicale. Les critiques formulées au milieu du XVIIIe siècle par L. Massimi constituent un exemple assez significatif du refus opposé par les praticiens aux orientations suggérées par les « modernes ».

  • 38 « Alors que l’Anatomie, la Chimie et la Botanique influencent peu la pratique de la médecine, les m (...)

« Se dunque l’Anatomia, la Chimica e la Botanica – écrit ce médecin – influiscono così poco nella pratica della medicina, molto meno influiranno le Matematiche, e non sono molto lontano dal credere che l’applicazione della geometria, che si fa alla Anatomia ed alla Terapeutica, è vana ed inutile; la mania di calcolare è diventata malattia epidemica; si calcola la quantità del sangue, la forza del cuore […] Per vedere quanto ridicoli sieno i calcoli dei nostri medici geometri basta solo esaminare quelli che sono stati lavorati sopra la forza del cuore e dello stomaco. Il Borelli pretendeva che la forza del cuore equivalesse a molte migliaia di libre […] Onde se si riflette a sì diversi e stravaganti risultati de’ calcoli, si vede che questi medici, mentre volevano misurare la potenza dei muscoli, hanno misurato, senz’accorgersene quanto piccola sia la potenza dell’ingegno umano38. »

60Massimi énumère ensuite les erreurs commises par des chercheurs célèbres : il insulte Harvey, reproche à Lancisi son manque de précision dans le diagnostic des aneurismes, ridiculise Redi pour ses expériences sur les vers. Trop content de pouvoir souligner l’étroitesse de l’esprit humain, il ne se prive cependant pas de suggestions.

  • 39 « Les règles fondamentales et les lois principales avec lesquelles ont marché nos Maîtres de l’Art (...)

« Le regole fondamentali e le leggi primarie – écrit-il – con la scorta delle quali hanno camminato i nostri più celebri Maestri dell’Arte, sono che si devono abbassare ed infiacchire i moti della natura troppo forti ed impetuosi, e suscitare e rinvigorire quei troppo deboli ed illanguiditi39. »

  • 40 « Un grand coup de prudence médicale consiste à savoir choisir l’occasion pour laisser les malades (...)

61Guidé par ces idées directrices, il peut alors aboutir, dans son ouvrage, à une conclusion nullement surprenante. « Un colpo grande di prudenza medica – écrit-il – consiste nel sapere scegliere l’occasione di lasciare gli ammalati in balia dei movimenti della Natura40. »

  • 41 On trouvera des remarques intéressantes sur ces problèmes in T. Adorno, T. Gregory, V. Verra, Stori (...)

62L’intérêt de l’approche quantitative par rapport à celle qualitative est encore entièrement ignorée. Pourtant les prises de position de Galilée et de son école, si fécondes dans le domaine de la physique, auraient pu fournir des indications assez précises41.

63Pour ce qui est de la physique, on peut dire, sans crainte de se tromper, que ce passage important vers la mathématisation prôné par Galilée se poursuivit après lui sans interruption. En quelques décennies, Newton et Leibniz allaient le rendre irréversible. Il nous reste à éclaircir les raisons et les causes qui ont empêché la réalisation d’un processus semblable pour les sciences biologiques. L’importance du sujet, on le sait, est à la mesure de son épineuse complexité. Ici le processus s’est arrêté dès les premières tentatives et le retard accumulé n’est toujours pas comblé. On trouvera pour le moins surprenantes les attaques de Massimi contre Borelli et contre tous ceux qui prétendaient pouvoir comprendre le fonctionnement des différents organes des animaux au moyen de mesures. Il y a dans ces attaques de l’aigreur, une répulsion profonde pour les nouvelles méthodes, une tentative pour couvrir de ridicule les théories combattues. Tout cela est révélateur de quelque chose qui dépasse de beaucoup le différend dû à la diversité des doctrines. Il s’agit, de toute évidence, d’un refus fondé sur un préjugé.

64En revanche, les propos de Sténon sont empreints de sagesse et d’humilité. Ainsi, le savant danois se limite à formuler quelques reproches.

  • 42 Cf. Discours de Monsieur Sténon sur l’anatomie du cerveau à Messieurs de l’Assemblée, qui se fait c (...)

« Le nombre de ceux à qui rien ne donne de la peine – écrit-il dans un texte rédigé en 1665 en français – est infailliblement le plus grand. Ces gens qui ont l’affirmative si prompte, vous donneront l’histoire du cerveau, & la disposition de ses parties, avec la mesme assurance, que s’ils avaient esté presens à la composition de cette merveilleuse machine, & que s’ils avoient pénetré dans tous les dessins de son grand Architecte42. »

65D’ailleurs, Sténon déclare sans hésiter que les connaissances nécessaires à la fondation d’une théorie de la fonction neuro-musculaire sont encore insuffisantes.

  • 43 « On peut légitimement douter du fait que tout le reste puisse être découvert avec la même facilité (...)

« An reliqua omnia pari facilitate detegenda sint – écrit-il dans une lettre a Thevenot de 1666 – merito dubitatur. Sed ut dubium istud, illud tamen certo exploratum, posse quædam de istis sciri, quae necdum cognita sunt, & posse, si non verum contractionis modum determinari, saltem, quae certa ibi sunt, ab incertis distingui. Quod solum quanti æstimandum, nemo ignorat43. »

  • 44 Cf. H. Boerhaave, Institutiones medicae, in usus annuae exercitationis domesticos digestae […], Par (...)
  • 45 Cf. Albrecht von Haller, Elementa physiologiae corporis humani, apud Julium Henricum Pott, Lausonnæ (...)

66La position des physiologistes du xviiie siècle les plus connus ne devait guère changer. Herman Boerhaave (1668-1738) interpréta de manière erronée les conclusions de Sténon44. D’après lui, le savant danois aurait affirmé que le muscle se raccourcit au cours de la contraction, alors que son épaisseur augmente. Par ailleurs, Albrecht Haller (1708-1777) nie toute correspondance entre le modèle de Sténon et quelque muscle que ce soit45. De plus, il reproche au savant suédois de ne pas avoir mentionné la matière fluide qui pénétrerait dans le muscle pendant la contraction. À son avis, cette matière doit être nécessairement présente.

  • 46 Cf. R. P. Grant, « Notes on the muscular Architecture of left ventricle circulation », in Circulati (...)

67Entre les deux dates qui séparent les premières observations macroscopiques de la contraction musculaire (Glisson, 1667), et la mesure du potentiel électrique pendant le cycle de contraction des cellules du myocarde (Einthoven, 1927), la démonstration rigoureuse de la justesse de la thèse de Sténon sur la spécificité du muscle squelettique tardera à venir. Elle sera proposée en 1867 par Richard Ewald, professeur à Strasbourg. En fait, un modèle satisfaisant a pu être obtenu il y a quelques années seulement, en intégrant biomécanique, biochimie et morphologie ultra-structurelle46.

L’état actuel de la controverse

  • 47 Cf. T. Kardel, op. cit.
  • 48 Cf. John Farquhar Fulton, Selected Readings in the History of Physiology, Compiled by John F. Fulto (...)
  • 49 Cf. P. Maquet, « Iatrophysics to Biomechanics, from Borelli (1608-1679) to Pauwels (1885-1990 », in (...)

68T. Kardel regrette que l’œuvre de Sténon ait été si longtemps ignorée47. Il est certain que la valeur prémonitoire du modèle sténonien a été reconnue seulement à une période récente. Nous devons à J. F. Fulton (1926) la reconnaissance des mérites de Sténon en tant que fondateur de la mécanique musculaire telle que nous la connaissons aujourd’hui48. Tout récemment, le Dictionnaire encyclopédique italien de l’institut Treccani (Dizionario enciclopedico italiano dell’istituto Treccani, 1970), citait toujours Sténon uniquement pour ses travaux sur le conduit de la glande parotide et pour une loi de cristallographie dont il est l’auteur. En revanche, l’œuvre de Borelli y était assez bien résumée. D’autre part, il faut rappeler que celle-ci nous a été révélée surtout par les travaux concernant le muscle squelettique, dont la propriété est de se raccourcir sans augmentation de volume. Ici, le modèle proposé par Borelli présentait des lacunes. Mais rien n’a été dit pendant plus de trois siècles sur la contribution de Borelli à la physiologie cardiaque. Nous savons aujourd’hui que la contraction des fibres du myocarde se produit avec augmentation globale de l’épaisseur de la paroi cardiaque. Elle s’accompagne également d’une réduction des axes de l’ellipsoïde par lequel on approche la cavité ventriculaire. Ce phénomène a été exploité parfois en échocardiographie, pour la mesure de la force de contraction du myocarde. Le modèle utilisé dans ce cas est en accord avec celui proposé par Borelli. En revanche, le savant italien s’était trompé dans la description de la structure fine concernant l’arrangement des fibres musculaires. On remarquera toutefois que jusqu’en 1960 et faute d’instruments d’investigation appropriés, les descriptions de la structure de la paroi ventriculaire n’offraient pas plus de précision que celles élaborées par Borelli. Rappelons, par ailleurs, que le modèle mathématique de la structure et de la fonction de la colonne vertébrale développé par le savant italien allait trouver une confirmation définitive dans les travaux de F. Pauwels (1885-1980)49.

Conclusions

69Les savants – qu’ils soient physiologistes ou historiens des sciences – sont généralement unanimes à admettre que Borelli et Sténon, au-delà des possibles erreurs ou divergences, ont joué un rôle décisif pour l’adoption de l’analyse quantitative en physiologie.

70La valeur novatrice de leur œuvre a consisté essentiellement à dépasser les limites de l’observation empirique. En proposant un modèle intégré du fonctionnement des deux différents types de muscles (appareil locomoteur et cœur), ils ont utilisé les lois fondamentales de la physique dans le but de passer d’une vision statique à une vision dynamique. Ce passage était indispensable, à leurs yeux, pour mieux comprendre les phénomènes étudiés. Or, leur contribution à l’explication de la physiologie du muscle squelettique et du cœur, a été longtemps sous-estimée et même ignorée. C’est seulement tout récemment que leurs travaux ont pu être évalués à leur juste mesure. Les raisons essentielles de ces reconnaissances tardives sont à rechercher dans les difficultés – ou l’incapacité – où se sont trouvés les physiologistes face à l’introduction de modèles physico-mathématiques. Borelli et Sténon ont été les premiers à prouver la validité et l’utilité de la nouvelle méthode. Les causes et les conséquences du retard pris dans ce domaine constituent un champs d’investigation très intéressant. Une recherche approfondie devrait permettre d’identifier les raisons du rejet de l’outil mathématique par les physiologistes, rejet qui a fait de l’œuvre de Borelli et de Sténon un exemple unique pendant près de trois siècles.

Notes

1 Cf. P. Franceschini, « Una misconosciuta priorità di Stenone : la scoperta delle fibre muscolari del cuore », in Physis, 14, 1972 ; T. Kardel, Niels Stensen’s Geometrical « Theory of muscle contraction (1667) », in Journal of Biomechanics, vol. 213 (1990), p. 953-965.

2 Cf. G. Montalenti, « Storia della Biologia e della Medicina », in Storia della Scienza par N. Abbagnano, voi. 3-1, Torino : UTET, 1962, p. 190.

3 « Dans la Cinquième journée on se proposait d’examiner et de résoudre différents problèmes et tout particulièrement ceux posés par Aristote, notamment dans le Traité des vivants » ; cf. « Dal Quinto Libro degli Elementi di Euclide », in V. Viviani, Vita di Galileo, par L. Borsetto, Bergamo : Moretti & Vitali, 1992, p. 220.

4 « C’est une immense perte que celle de ces précieuses spéculations restées dans les mines si riches d’un aussi grand philosophe et mathématicien ; or, celle concernant la force de la percussion à été brillamment traitée plus tard par le très renommé Giovanni Alfonso Borelli, et on doit s’attendre à ce que l’autre ouvrage suive, promis par ce même auteur, sur le mouvement des animaux. De même, nous attendons de voir traiter avec la méthode mathématique par le très subtil Lorenzo Bellini, anatomiste de l’université de Pise, la matière de la respiration restée obscure jusqu’à nos jours. Cela nous laisse espérer que nous pourrons nous réjouir de lire sous peu son ouvrage. On verra alors (comme le démontra dans sa myologie le très savant et très honnête Nicolo’ Stenoni), à quel point la géométrie permet de discerner et combien elle est nécessaire au philosophe, à l’anatomiste et au médecin en tant que discipline noble, et pourtant trop souvent négligée. » Ibid., p. 221.

5 Cf. G. A. Borelli, Metereologia Ætnea, seu historia et metereologia incendii Ætnei anni 1669, Regio Julio 1670.

6 « Vient de paraître ces jours-ci le “Tractatus de homine” de Descartes, illustré par Florentins Schuyl, sénateur de la ville de Hertogenbosch et professeur de philosophie dans cette même ville. On y voit des figures point dépourvues de beauté. Elles sont sorties assurément d’un cerveau qui a du talent. Cependant, je doute fort que de telles figures puissent se trouver dans un cerveau quel qu’il soit. » Cf. N. Stensen, Epistolae, edidit Gustav Scherz, Tomus Prior, Nyt Nordisk Forlag Arnold Busck, Hafniae Verlag Herder Friburgi Germania, 1952, p. 163.

7 « Le sang d’irrigation des méninges est riche en esprit vital. Celui-ci se transforme, à l’intérieur des ventricules cérébraux, en esprit animal transporté ensuite vers les organes des sens et vers les muscles pour y produire les sensations et le mouvement. En particulier, la contraction musculaire se produit en raison de la pénétration dans le muscle du suc des nerfs et des ebullitio et fermentatio successives. Celles-ci modifient la forme et la consistance du muscle [avec augmentation du volume], générant ainsi les forces qui agissent sur les tendons. » Cf. G. Montalenti, Storia della Biologia e della Medicina, op. cit., p. 57-58.

8 Cf. E Crick, Of Molecules and Men, Seattle, University of Washington Press, 1966 ; tr. it., Bologna, Zanichelli, 1970.

9 « Ceux qui ont exprimé avec autorité leur point de vue sur ce sujet, nous ont livré, tous, des dogmes faux plutôt que des démonstrations » ; cf. Nicolai Stenonis, Opera Philosophica, Copenhagen, V. Tryde, 1910, 2 vol. ; vol. 1, p. 127.

10 « Par cet essai j’entends démontrer que l’on ne peut pas se référer aux différentes parties du muscle, ni comprendre ses mouvements, si la myologie ne devient pas une partie des mathématiques. Pourquoi ne pas admettre pour les muscles ce que les astronomes ont admis pour le ciel, les géographes pour la terre et, pour donner un exemple en relation avec le microcosme, ce que les spécialistes d’optique ont admis pour l’œil ? Ces savants ont traité les problèmes relatifs à la Nature avec une méthode mathématique afin que leur connaissance gagne en exactitude ; or, la structure des muscles requiert, elle aussi, presque nécessairement, une explication mathématique. Mais pourquoi revendiquer uniquement pour les muscles ce qui devrait être appliqué à tout le corps ? […] les innombrables erreurs qui polluent la description du corps humain, ont leur origine dans le fait que l’anatomie a dédaigné jusqu’à nos jours les lois mathématiques. » Cf. Elementorum Myologiae Specimen, seu Musculi Descriptio Geometrica, dédié à Ferdinand II, grand-duc de Toscane, in Nicolai Stenonis, Opera Philosophica, op. cit., vol. 2, p. 64.
L’ouvrage est le premier des trois traités publiés à Florence en 1667 avec le titre Nicolai Stenonis Elementorum Myologiae Specimen, seu Musculi Descriptio Geometrica. Cui accedunt Canis Carchariae Dissectum Caput, et Dissectus Piscis ex Canum Genere. Ad Serenissimum Ferdinandum Secundum, Magnum Etruriae Ducem, Florentiæ, 1667 ; une deuxième édition parut à Amsterdam en 1669.

11 « Puisque je serais tenté de croire que j’ai acquitté mon obligation [de décrire la structure] il ne me reste qu’à montrer brièvement comment fonctionne cette structure dans la réalisation du mouvement des muscles ; ce ne sera certes pas avec la prétention d’expliquer la manière exacte dont le mouvement se réalise (j’avoue l’ignorer), mais pour montrer simplement que les explications proposées par d’autres n’ont pas été suivies de démonstations irréfutables » ; ibid., 76.

12 « Beaucoup ont admis que, lors de la contraction du muscle, sa masse s’accroit, […] [mais] je démontrerai que, dans chaque muscle, on remarque un regonflement au moment de la contraction, même si le muscle reste équivalent à celui non contracté. » Ibid.

13 « Le cœur n’est pas une substance sui generis, il n’est pas le siège de certains éléments comme le feu, la chaleur innée, l’âme ; il ne génère pas certaines humeurs comme le sang, il n’est pas à l’origine de certains esprits comme la vie. » Cf. Nicolai Stenonis, op. cit., vol. 1, 181. L’ouvrage fut publié pour la première fois à Copenhague en 1664 et la même année à Amsterdam sous le titre Nicolai Stenonis de Musculis & Glandulis observationum specimen, cum Epistulis duabus Anatomicis, Hafnae, 1664, avec dédicace à Frédéric III de Danemark. Il fut réimprimé à Leyde en 1683.

14 Cf. « […] observationes circa motum cordis aurucularumque & venæ cavæ », in Nicolai Stenonis, op. cit., vol. 1, p. 127.

15 Cf. De motu animalium, Jo. Alphonsi Barelli […] opus posthumum, Romae, ex typis A. Berbabò, 1680-1681, 2 vol. Une deuxième édition fut publiée à Lyon en 1685, Lugduni in Batavis, apud J. de Vivie, C. Bouthesteyn, D. à Galsbeeck et P. Vander Aa.

16 « Comme on le fait dans d’autres sciences Physico-Mathématiques, nous essaierons d’exposer cette science du mouvement des vivants à partir des phénomènes en tant que fondements. » Cf. De Motu Animalium, op. cit., 1685, Pars Prima, Caput II, p. 4.

17 « Les tissus tendineux et nerveux qui se contractent après un étirement, doivent être composés nécessairement de plusieurs petits engins connectés entre eux dans le sens de la longueur, comme dans une chaîne composée de losanges déformables. » Cf. Tab. IX, X, et Prop. CXIII, ibid., Pars Prima, p. 151.

18 Cf. Tab. III, IV.

19 Cf. Tab. X-XIII, figure 12, et Prop. CXXXIV : Corporis humani, in directum extensi, centrum gravitatis inter nates et pubim existit (le centre de gravité du corps humain allongé se trouve entre les fesses et le pubis) ; ibid., Pars Prima, p. 167.

20 « Nous essaierons de rechercher la véritable cause de cette opération admirable et par quels organes et opérations mécaniques elle se réalise, en faisant appel aux forces. » Ibid., Pars Secunda, 40.

21 « Il se pourrait que sur ordre de la volonté, un suc nerveux jaillisse et soit injecté à travers toute la masse du muscle. » Ibid., Pars Secunda, cap. III, Prop. XXIV.

22 « Sans doute le gonflement et la relaxation des muscles, dans la mesure où ils sont sous le contrôle de la volonté, ne peuvent être observés en aucune manière. Nous pourrions les considérer impossibles, si toutefois des expériences de nature chimique ne nous suggéraient que des événements semblables peuvent parfois se produire dans la Nature. » Ibid., Pars Secunda, Prop. XXVII.

23 Ibid., Propositions XXII à XXIX, Caput III, p. 40-55.

24 « La crase sanguine est conservée grâce au mouvement de circulation du sang. » Ibid., Pars Secunda, Propositions XXXIV et XXXV.

25 « C’est moi qui ai eu la chance d’observer pour la première fois cette structure admirable en l’année 1657 à Pise, en présence de Malpighi. » Cf., ibid., Pars Secunda, Prop. XXXVII.

26 « Afin de satisfaire l’extraordinaire curiosité d’un si grand homme [i. e. Borelli] par des initiatives nous concernant tous les deux, je pratiquais souvent chez lui des coupes anatomiques ; à une de ces occasions, alors que j’étudiais l’inclinaison des fibres sur un cœur mort et ramolli, se présenta le trajet spiralé de ces mêmes fibres ; je le lui montrai en premier, bien que dans son ouvrage posthume il dise que je fus témoin seulement de cette laborieuse observation. » Cf. Marcelli Malpighi Opera Posthuma […] quibus prefixa est ejusdem vita a seipso scripta, Londini, impensis A. & J. Churcill, 1697, 2 parties en 1 volume, p. 2 ; cf. également P. Franceschini, op. cit., note 1.

27 Cf. G. A. Borelli, De Motu animalium, op. cit., Pars Secunda, Prop. XXXVII, 65.

28 « Au contraire elles se contractent et s’enflent afin de rétrécir le périmètre de la cavité ventriculaire en agissant comme un pressoir pour expulser le sang. […] Ceci est encore plus évident si l’on introduit un doigt dans la blessure pratiquée dans un cœur vivant troué, comme l’ont remarqué Bellini et Louvère. En effet, à chaque pulsation du cœur le doigt est serré comme par une pince ou par un pressoir, restant enfermé par la chair enflée et durcie du cœur. Cependant, la surface extérieure de celui-ci n’augmente pas pendant la pulsation, mais toute la chair, en revanche, s’enfle et augmente. » Ibid., Pars Secunda, Prop. XXXVIII.

29 Prop. XXXIX, et Tab. XVI, figure 5, ibid., Pars Secunda, p. 67.

30 Prop. LXVI et LXVII, ibid., Pars Secunda, p. 95-98.

31 Prop. LXXIII, ibid., Pars Secunda, p. 104.

32 Cf. G. A. Borelli, De Motu Animalium, Editio Nova ac Dissertationibus de motu musculorum clarissimi viri J. Bernoulli aucta, Hagæ Comitum : apud P. Gosse, 1743.

33 « Sténon, dans son ouvrage de Myologie, fait contracter le muscle sans apport de substance extérieure, mais uniquement par changement de la figure en passant d’un parallélogramme à angles obliques à un parallélogramme plus proche du rectangle. Or, il faut considérer cette opinion comme ridicule et destinée uniquement à amuser l’esprit de l’auteur », dans De Motu Musculorum Dissertatio Physico-Mathematica, ibid., p. 2.

34 Cf. G. M. Lancisi, De Motu Cordis et Aneurysmatibus, 1re éd., Romæ, Salvioni, 1728, p. 191 ; réédité avec tr. anglaise : New York, McMillan Co, 1952 ; et T. Kardel, op. cit.

35 Cf. P. Franceschini op. cit.

36 Cf. Renatus Descartes, de Homine, figuris et latinitate donatus a Florentio Schuyl, Lugduni Bataviorum, apud P. Leffen et F. Mogardum, 1662 ; cf. supra et note 6.

37 Cf. René Descartes, Discours de la Méthode […], Leyde, impr. de J. Maire, 1637, 5e partie.

38 « Alors que l’Anatomie, la Chimie et la Botanique influencent peu la pratique de la médecine, les mathématiques l’influenceront encore moins. Je ne suis pas loin de croire que l’application de la Géométrie à l’ Anatomie et à la Thérapeutique est vaine et inutile. La manie de calculer est devenue une sorte de maladie à caractère épidémique. On calcule la quantité de sang, la force du cœur […] Pour comprendre à quel point les calculs de nos médecins géomètres sont ridicules, il suffit d’examiner les résultats des travaux sur la force du cœur et de l’estomac. Borelli prétendait que la force du cœur équivalait à plusieurs milliers de livres […] Aussi, si l’on réfléchit aux résultats de calcul si différents et extravagants, on voit que ces médecins, voulant mesurer la puissance des muscles, ont seulement mesuré, sans s’en apercevoir, combien la puissance de l’esprit humain est petite. » Cf. L. Massimi, filosofo e medico romano, Saggio sopra lo Spirito della Medicina, Roma : alla stamperia ermateniana, con licenza dei superiori, 1768, p. 17.

39 « Les règles fondamentales et les lois principales avec lesquelles ont marché nos Maîtres de l’Art les plus célèbres, consistent à abaisser et à affaiblir les mouvements de la nature trop forts et trop impétueux, et à redonner des forces aux mouvements faibles et languissants. » Ibid., p. 44.

40 « Un grand coup de prudence médicale consiste à savoir choisir l’occasion pour laisser les malades à la merci des mouvements de la nature. » Ibid., p. 54.

41 On trouvera des remarques intéressantes sur ces problèmes in T. Adorno, T. Gregory, V. Verra, Storia della Filosofia, Bari, Laterza, 1982, notamment II, p. 134-135.

42 Cf. Discours de Monsieur Sténon sur l’anatomie du cerveau à Messieurs de l’Assemblée, qui se fait chez Monsieur Thevenot, Paris, chez Robert De Ninville, 1669 ; également in Nicolai Stenonis, Opera Philosophica, op. cit., vol. 2, p. 1.

43 « On peut légitimement douter du fait que tout le reste puisse être découvert avec la même facilité. Mais, bien qu’un doute subsiste, cependant une chose est sûre : on peut atteindre la connaissance de quelques-unes des choses encore ignorées de nous. Aussi, il est possible sinon de déterminer la manière dont la contraction se produit, tout au moins de distinguer ici ce qui est certain de ce qui ne l’est pas. Or, personne ne peut ignorer l’importance qu’il faut attacher, ne fût-ce qu’à ce seul fait. » Cf. Nicolai Stenonis, Opera Philosophica, op. cit., vol. 2, p. 105.

44 Cf. H. Boerhaave, Institutiones medicae, in usus annuae exercitationis domesticos digestae […], Parisiis, apud Guillelmum Cavalier patrem, 1747.

45 Cf. Albrecht von Haller, Elementa physiologiae corporis humani, apud Julium Henricum Pott, Lausonnæ, 1778.

46 Cf. R. P. Grant, « Notes on the muscular Architecture of left ventricle circulation », in Circulation, 1965, 32, p. 301.

47 Cf. T. Kardel, op. cit.

48 Cf. John Farquhar Fulton, Selected Readings in the History of Physiology, Compiled by John F. Fulton […] completed by Leonard G. Wilson, 2nd edition revised, Springfield, Ill, C. C. Thomas, 1966.

49 Cf. P. Maquet, « Iatrophysics to Biomechanics, from Borelli (1608-1679) to Pauwels (1885-1990 », in The Journal of Bone and Joint Surgery, 1992, May 74 (3) ; p. 335- 339.

Table des illustrations

Légende Tab. III
URL http://books.openedition.org/enseditions/docannexe/image/24968/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 100k
Légende Tab. IV
URL http://books.openedition.org/enseditions/docannexe/image/24968/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 99k
Légende Tab. X
URL http://books.openedition.org/enseditions/docannexe/image/24968/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 101k
Légende Tab. XIII
URL http://books.openedition.org/enseditions/docannexe/image/24968/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 110k
Légende Tab. XVI
URL http://books.openedition.org/enseditions/docannexe/image/24968/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 106k

Auteur

Université de Turin, chercheur.

Le texte et les autres éléments (illustrations, fichiers annexes importés) sont sous Licence OpenEdition Books, sauf mention contraire.

Cette publication numérique est issue d’un traitement automatique par reconnaissance optique de caractères.
Rechercher dans OpenEdition Search

Vous allez être redirigé vers OpenEdition Search