Giovanni Alfonso Borelli ? Portrait sur sa tombe dans l'eglise Saint Pantaleon
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Giovanni Alfonso Borelli
(
,
Naples
?
,
Rome
[
1
]
) est un
mathematicien
,
philosophe
, astronome, medecin et physiologiste italien. On lui attribue un role fondateur dans l'histoire de la
physiologie
.
Ne a Naples en 1608, Giovanni Alfonso Borelli est le fils d'un soldat espagnol, Miguel Alonso, et d'une Italienne, Laura Porello (dite aussi
Porelli
ou
Borelli
).
Sa vie peut etre divisee comme suit : Rome (1614-1635), Messine (1635-1656), Pise (1656-1667), Messine (1667-1674), Rome (1674-1679).
Il aurait etudie a Rome les mathematiques avec
Benedetto Castelli
. Il enseigne les mathematiques a l'
universite de Messine
a partir de 1635. Il est charge par le senat de
Messine
de recruter d'eminents professeurs. Il va a Naples, Rome, Florence, Bologne, Venise et Padoue pour rencontrer les savants de ces universites, dont
Galileo Galilei
a Florence vers 1640.
Vers 1650 il s'interesse a la
digestion
, notamment chez les animaux a
gesier
. En observant les poules il decouvre que les cailloux qu'elles ingerent en meme temps que les graines leur permettent de broyer ces dernieres. Par l'experience, il prouve que le gesier de ces animaux est capable de broyer des billes de verre. Ces observations et experiences sont la base de sa theorie selon laquelle la digestion est avant tout un phenomene mecanique de
trituration
[
2
]
,
[
3
]
.
En
1656
, il obtient la chaire de mathematiques a l'
universite de Pise
. C'est la qu'il rencontre l'anatomiste
Marcello Malpighi
. Il fonde l'
Accademia degli investigandi
qui traite de medecine, de physiologie, de mathematiques et de physique. C'est a Pise que Borelli, pousse par les etudes de Malpighi, commence les premieres recherches scientifiques sur le mouvement animal. Cet interet ne le quittera plus.
Il s'interesse a l'astronomie et installe en 1665 un
observatoire astronomique
a
San Miniato
. Il pressent que la trajectoire circulaire des planetes est due a la combinaison d'une
force centrifuge
et d'une
force centripete
mais rejette la notion d'
attraction
.
Il retourne a Messine en 1668, mais quitte de nouveau cette ville en 1674, a la suite d'un incident politique, pour se retirer a Rome, dans la maison des clercs reguliers (
freres des ecoles pies
) de l'
eglise Saint Pantaleon
. Il y vit comme un religieux, tout en ecrivant un grand ouvrage medical,
De motu animalium
, sur ses travaux effectues a Pise. Dans cet ouvrage, publie apres sa mort
[
4
]
, il tente d'expliquer les mouvements du corps des animaux grace a des principes de
mecanique
.
Il est considere comme le ≪ pere de la
biomecanique
[
5
]
≫.
Dans
De motu animalium
(premiere partie), il compare les os et les muscles du corps humain a une machine constituee de leviers (les os) et de cordes (les muscles). Son livre s'ordonne comme des propositions geometriques, demontrant d'abord les forces impliquees dans differents types de leviers avec differents poids attaches. Il applique ensuite les conclusions au corps humain, calculant les forces musculaires du bras etendu avec des poids attaches a l'extremite des doigts, ou celles du pied et de la cheville lors de la marche avec charge pesante sur le dos
[
6
]
. Dans ce domaine, ses resultats numeriques sont d'une exactitude remarquable
[
7
]
.
Il etudie ainsi la marche des quadrupedes, le vol des oiseaux et la nage des poissons, decomposant les mouvements en une serie de modeles geometriques pour y appliquer les lois de la statique.
Selon Borelli, les muscles sont constitues de fibres semblables a de petits cylindres remplis de substances poreuses, qu'il considere mathematiquement comme une serie de losanges. Lors de la contraction, le muscle se raccourcit et se gonfle (transformation des losanges)
[
8
]
. Il assimile la
contraction musculaire
a la corde mouillee qui, elle aussi, gonfle et se raccourcit. Un ≪ esprit animal ≫ part du cerveau, parcourt les nerfs jusqu'aux muscles, ou, au contact du sang, il provoque une reaction de fermentation et d'effervescence chimique (≪ mouillage de la corde ≫)
[
9
]
.
Il classe les muscles selon leur disposition des fibres : orbiculaires, prismatiques, penniformes, radiaux et sphincteriens. Il distingue en les reunissant les muscles d'action opposes (
agonistes
et
antagonistes
), et definit les positions de repos comme des tensions intermediaires entre muscles opposes
[
9
]
.
Lors de son etude sur la nage des poissons, Borelli presente le premier appareil de nage sous-marine autonome. Il est a ce titre considere comme le premier inventeur du scaphandre
[
10
]
. Le gaz expire etait dilue dans l'eau. Le casque etait ferme par une vitre en verre de 0.6 m de diametre. Cet appareil n'a jamais ete teste
[
11
]
.
Dans la deuxieme partie de l'ouvrage, il traite des mouvements et de l'action des principaux organes. Il compare la mecanique respiratoire a une horloge munie d'un pendule. Les particules d'air qui entrent dans le sang agissent comme des petites machines a oscillations qui transmettent mouvement et regularite aux phenomenes vitaux
[
6
]
. Il decouvre le role actif des
muscles intercostaux
au cours de l'inspiration.
La formation de l'urine n'est pas un processus de fermentation du sang dans les reins (comme le soutenait
Van Helmont
), mais un processus de separation mecanique, les reins agissant comme des filtres
[
6
]
.
L'action du cœur est liee a sa structure en fibres musculaires. Mais ici, il se trompe en voulant appliquer des methodes mathematiques a des phenomenes complexes, ses resultats sont fortement exageres. Par exemple, il calcule la force de contraction du cœur comme equivalente a un poids de plus de 3 000
livres
. En estimant la resistance des arteres a soixante fois ce poids, il donne au cœur une force totale ? immense ? de 180 000 livres
[
7
]
.
Toutefois, il refute l'idee que le cœur est la source de la chaleur innee en utilisant un thermometre lors de la
vivisection
d'un
cerf
. Il montre que la temperature du cœur est identique a celle des entrailles. Le cœur n'est pas un soleil dans le
microcosme
. La chaleur du cœur n'a pas besoin d'etre rafraichie par l'air des poumons, ce qui met fin a 2 000 ans de croyance
[
7
]
.
Borelli renverse ici la medecine
humorale
par des explications
atomistes
et
mecanistes
. Dans son ouvrage
Della cagioni delle febbri maligne,
les fievres sont provoquees par des vapeurs toxiques qui agissent directement sur les organes, bloquant et pertubant la libre circulation de particules entre les organes (mouvements vitaux). La
fievre
est une reaction de defense salutaire qui accelere les mouvements internes de l'organisme. Toutes les maladies peuvent se reduire a des anomalies de passage de particules, obstruction ou derangement de structures
[
12
]
.
Ce texte sur les fievres est considere comme le premier manifeste de medecine mecaniste, rappelant l'
ecole methodique
de l'
Antiquite
. Il s'inscrit toutefois dans un contexte plus moderne : entre la decouverte de la
circulation sanguine
de
Harvey
et les decouvertes
microscopiques
de
Leeuwenhoek
. Dans sa conception atomiste et mecaniste de la maladie, Borelli imagine l'organisme comme un ensemble ordonne de ≪ machines minuscules ≫
[
12
]
, ce qui fait de lui un precurseur de la physiologie.
Il a aussi ecrit sur la mecanique, l'astronomie, la physique, et a donne des editions d'
Euclide
et d'
Apollonius de Perga
, 1661 avec traduction latine. Il avait exprime des 1666 l'idee de la
gravitation
universelle, demontree une vingtaine d'annees apres par Isaac Newton.
- (it)
Della cagioni delle febbri maligne
(Pise, 1658) ;
- (la)
Euclides restitutus
(Pise, 1658) ? En ligne : l'edition de Rome 1679 ;
- (la)
Apollonii Pergaei Conicorum libri v., vi. et vii.
(
Livres 5, 6 et 7 d'
Apollonios de Perga
sur les
coniques
) (Florence, 1661) ;
- (la)
De renum usu judicium
, Strasbourg, 1664
- (la)
Theoricae Mediceorum planetarum
, Florence, 1666 ? Galilee avait appele
≪ planetes mediceennes ≫
les satellites de Jupiter.
- (la)
De vi percussionis
(Bologne, 1667) ? En ligne : l'edition de Leyde 1686 ;
- (la)
Historia et meteorologia incendii Aetnaei anni 1669
(
Reggio
, 1670) ;
- (it)
Storia e meteorologia dell'eruzione dell'Etna del 1669
, Giunti, 2001,
271
p.
- (la)
De motionibus naturalibus a gravitate pendentibus
(Bologne, 1670).
- (la)
De motu animalium
? Posthume
- (en)
Paul Maquet (ed.),
Borelli's
On the movement of animals ? On the natural motions resulting from gravity,
2
vol.
- Prix Giovanni Borelli de l'American Society of Biomechanics
[
13
]
- ↑
≪ Borelli (Jean Alphonse) ≫
, dans Dezobry et Bachelet,
Dictionnaire de biographie
,
t.
1
, Ch. Delagrave, 1876,
p.
334.
- ↑
A. Dastre
, ≪
Les membres et l’estomac, la fable et la physiologie
≫, dans
Revue des deux Mondes
,
t.
162
, 1900.
- ↑
≪
ac-nancy-metz.fr/enseign/svt/p…
≫
(
Archive.org
?
Wikiwix
?
Archive.is
?
Google
?
Que faire ?
)
.
- ↑
Il a ete traduit en francais par
Alexis Giraud-Teulon
en 1857.
- ↑
M. H. Pope,
Giovanni Alfonso Borelli ? the father of biomechanics
,
PMID
16227900 16227900
.
Resume en ligne
.
- ↑
a
b
et
c
(en)
A. Wear,
Medicine in Early Modern Europe, 1500-1700
, Cambridge University Press,
(
ISBN
0-521-38135-5
)
,
p.
356
- ↑
a
b
et
c
M. D. Grmek
,
La premiere revolution biologique : reflexions sur la physiologie et la medecine du XVIIe siecle
, Paris, Payot,
, 358
p.
(
ISBN
2-228-88277-1
)
,
p.
85?86
.
- ↑
G. Rudolph (
trad.
de l'italien),
Mesure et experimentation.
, Paris, Seuil,
, 376
p.
(
ISBN
978-2-02-115707-9
)
,
p.
87
dans Histoire de la pensee medicale en Occident, volume 2, De la Renaissance aux Lumieres.
- ↑
a
et
b
M.D. Grmek (
trad.
de l'italien),
La machine du corps
, Paris, Seuil,
, 376
p.
(
ISBN
978-2-02-115707-9
)
,
p.
25
dans Histoire de la pensee medicale en Occident, volume 2, De la Renaissance aux Lumieres.
- ↑
≪
Plongee sous marine - reperes chronologiques
≫
- ↑
(en)
Robert Davis,
Deep Diving and Submarine Operations
, p 693
- ↑
a
et
b
M.D. Grmek (
trad.
de l'italien),
Le concept de maladie
, Paris, Seuil,
, 376
p.
(
ISBN
978-2-02-115707-9
)
,
p.
165
dans Histoire de la pensee medicale en Occident, volume 2, De la Renaissance aux Lumieres.
- ↑
Prix Borelli
, site de la societe.
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