Matteucci e l’elettrofisiologia

Carlo Matteucci è considerato tra i precursori dell’elettrofisiologia, ebbe il merito di aver scoperto per primo la corrente muscolare, ossia il fenomeno elettrico connesso allo sforzo muscolare.
Scienziato, sin da giovanissimo compì ricerche di elettrochimica ed elettrofisiologia, che lo condussero in modo indipendente a formulare le leggi dell’elettrolisi.

Nacque a Forlì il 20 giugno 1811 da Vincenzo, medico del locale ospedale, già chirurgo militare della Repubblica Cisalpina, e da Chiara Folfi. Dopo gli studi a Forlì, seguì gli studi alla facoltà di fisica e matematica dell’Università di Bologna, laureandosi con una tesi in meccanica generale.

Nell’ottobre 1829 si recò a Parigi per frequentare i corsi della École polytechnique e, in quello che era allora uno fra i più celebri ambienti scientifici europei, poté stringere amicizia con illustri esponenti dell’università e dell’accademia francese. Tornato a Forlì nel giugno 1830, diede inizio a una serie di esperimenti volti a studiare l’azione esercitata dall’elettricità sugli organismi animali e vegetali (Sulla contrazione provata dagli animali all’aprirsi del circolo elettrico in che trovansi, Forlì 1830).
Nel 1831, trovandosi a Modena ad assistere il padre gravemente malato, fu spettatore dei tragici avvenimenti culminati con l’arresto e la condanna a morte di Menotti, e ne rimase sconvolto. Di nuovo a Forlì, si dedicò a ricerche di fisica-chimica e fu invitato a collaborare alla Rivista delle scienze fisiche.
A partire dal 1830, sotto l’influenza dei risultati di Luigi Galvani (1737-1798), sviluppò un programma di ricerche di elettrochimica ed elettrofisiologia, settori di cui è considerato un precursore.

Costretto a lasciare Bologna per motivi politici, si trasferì a Firenze. Il 1835 vide la pubblicazione del “Il Discorso sul Metodo Razionale” in cui Matteucci mise in evidenza i rapporti stretti e indissolubili tra fisica, chimica e fisiologia: la sua più importante opera scientifica fu lo studio dei fenomeni elettrici che hanno luogo negli organismi animali, dei quali dimostrò la natura biologica, che aprì di fatto un nuovo capitolo della biologia sperimentale, l’elettrofisiologia, il cui futuro, enorme sviluppo dottrinale e tecnologico avrebbe poi rappresentato uno dei più preziosi metodi di indagine strumentale nella diagnostica clinica. Questi studi lo conducono a formulare autonomamente le leggi dell’elettrolisi e a scoprire la corrente elettrica muscolare.

Ebbe il merito di aver scoperto per primo la corrente muscolare, ossia il fenomeno elettrico connesso allo sforzo muscolare.

Rientrato a Forlì, nel 1836 diede vita a un’industria chimica per la lavorazione delle ossa e la conseguente produzione di colle e concimi: il bisogno di una tranquilla sistemazione economica, determinato dall’esito fallimentare dell’impresa, lo indusse, nel luglio 1837, ad accettare l’incarico di direttore della farmacia e del laboratorio annessi all’ospedale di S. Maria delle Croci di Ravenna. Con il conseguimento a Roma, il 27 ottobre 1839, della matricola in farmacia, concluse lo studio della chimica farmaceutica che aveva necessariamente dovuto intraprendere per svolgere la nuova attività.

La sua carriera accademica ebbe inizio nel 1840, quando il granduca Leopoldo II di Asburgo Lorena, su segnalazione di von Humboldt, lo chiamò a succedere a R. Gerbi, morto nel 1839, nella direzione della cattedra di fisica sperimentale dell’Università di Pisa.
Qui Matteucci diresse anche il gabinetto fisico, realizzato per lui con la scissione di quello di fisica sperimentale diretto da Pacinotti, e nell’anno scolastico 1841-42 insegnò chimica; inoltre nel 1843 fu incaricato di registrare le osservazioni meteorologiche, all’epoca considerate un settore importantissimo della ricerca fisica.

Matteucci probabilmente disponeva di strumenti che gli consentivano misurazioni poco più che approssimative: non comprese quindi il significato dei fenomeni osservati, che le successive ricerche poi chiarirono completamente. In particolare, la corretta interpretazione del fenomeno della “scossa indotta”, fornita alcuni anni più tardi da du Bois-Reymond fu poi all’origine di un’accesa rivalità tra i due studiosi, che degenerò nel fisiologo tedesco in un vero e proprio odio nei confronti del Matteucci, che  ammise mai il proprio errore, e cui tuttavia deve essere ascritto il merito della scoperta della corrente di demarcazione e dell’involontaria e incompresa «dimostrazione fisiologica», con l’osservazione del fenomeno della scossa indotta, dell’esistenza della corrente d’azione.

Il 30 giugno 1847 avviò con successo la prima linea sperimentale telegrafica italiana, tra Pisa e Livorno. Fondatore della rivista “Nuovo Cimento“, dal 1844 organo ufficiale della Società Italiana di Fisica, divenne ispettore generale dei Telegrafi e infine (1861) senatore del Regno d’Italia. Nel 1862, è ministro dell’istruzione pubblica nel primo governo di Urbano Rattazzi e nel 1866 membro della Società italiana delle scienze.

Du Bois-Reymond e l’elettrofisiologia

Emil Du Bois-Reymond, è stato un fisiologo tedesco (Berlino 1818 – ivi 1896) d’origine francese, successe a J. P. Müller nella cattedra di fisiologia di Berlino (1858); fu socio straniero dei Lincei (1853). Studiò l’elettricità animale, seguendo le ricerche di Matteucci e sviluppando una nuova branca nelle scienze biologiche: l’elettrofisiologia, di cui fu considerato tra i maggiori studiosi ed esperti nell’epoca.

[Sul mistero della vita] Non lo sapremo mai.

Collaborando con l’italiano Carlo Matteucci, dimostrò che i muscoli possono essere indotti a contrarsi in modo involontario quando i nervi vengono stimolati elettricamente, e che il cervello stesso è capace di generare elettricità. Confermò proprio l’osservazione di Matteucci, verificando che nella malattia (il tetano) la corrente a riposo che scorre da una regione intatta a una regione lesa diminuisce e questa variazione negativa è stata composta da una serie di variazioni individuali: da qui la scoperta che l’impulso viaggia lungo il nervo come un’onda di negatività relativa.

Nei suoi studi impiegò il galvanometro, definendo ciò che chiamava elettrotono, i potenziali cambiamenti prodotti da una corrente applicata esternamente.

In una famosa conferenza (Die sieben Welträtsel, 1880) pronunciò il noto aforisma: ignoramus et ignorabimus, con cui espresse drasticamente il suo pessimismo circa i tentativi di risolvere gli enigmi dell’universo, che egli applicò a sette questioni considerate irresolubili perché ritenute trascendenti le capacità scientifiche dell’uomo