Fisiologia

I principali progressi compiuti nel XX secolo comprendono la scoperta di nuovi ormoni, il riconoscimento del ruolo delle vitamine, la scoperta dei gruppi sanguigni, la messa a punto dell’elettrocardiografo (vedi ECG) e dell’elettroencefalografo (vedi EEG)per registrare l’attività del cuore e del cervello, e un approfondimento delle conoscenze sul metabolismo, il ruolo degli enzimi e il sistema immunitario.

La prima metà del XX secolo è stata testimone di grandi progressi nella conoscenza del meccanismo dei riflessi, che era stato elaborato inizialmente dal filosofo e matematico francese Cartesio come concetto filosofico per distinguere i riflessi involontari degli animali dalle reazioni più razionali degli esseri umani. Questo concetto fu affinato dal lavoro di alcuni zoologi tedeschi, che lo tradussero in termini fisici e divisero il comportamento nei vari riflessi che lo compongono.

Una maggiore conoscenza fu resa possibile dal lavoro del neurofisiologo britannico Charles Sherrington, che dimostrò come i riflessi consentono al sistema nervoso di funzionare come unità. Il concetto di riflesso condizionato fu descritto per la prima volta nel XVIII secolo dal fisiologo scozzese Robert Whytt (1714-1766), pioniere dello studio dell’azione riflessa, e fu quindi sviluppato in seguito dal fisiologo russo Ivan Pavlov.

Sebbene il tentativo di Pavlov di estendere i principi del condizionamento (il metodo attraverso cui è possibile suscitare con maggiore frequenza o in modo più prevedibile le reazioni fisiologiche) ai processi mentali complessi non si sia dimostrato valido, la sua opera esercitò, comunque, un notevole impatto sulla psicologia e sulle metodiche dell’apprendimento e costituì una delle basi della disciplina del comportamentismo, fondata dallo psicologo statunitense John Broadus Watson. Anche il lavoro dello psicologo statunitense Burrhus Frederic Skinner sull’istruzione programmata, la base delle cosiddette “macchine per l’addestramento”, è fondata sulla teoria del condizionamento e del rinforzo.

Il XX secolo è stato testimone di altri progressi fondamentali nel campo della neurofisiologia. Il fisiologo britannico Edgar D. Adrian misurò e registrò i potenziali elettrici provenienti dagli organi di senso e dalle fibre nervose motorie, mentre Charles S. Sherrington studiò l’azione di integrazione compiuta dal sistema nervoso. Il loro lavoro fu seguito da quello dei fisiologi statunitensi Joseph Erlanger e Herbert S. Gasser, che dimostrarono l’esistenza di differenze funzionali tra le fibre nervose e usarono l’oscilloscopio per registrare la variazione degli impulsi elettrici che si verificano in queste fibre.

Studi successivi del biochimico statunitense Julius Axelrod, del fisiologo svedese Ulf von Euler-Chelpin e del medico britannico Bernard Katz dimostrarono il ruolo di alcuni composti chimici nella trasmissione degli impulsi nervosi. Queste indagini furono essenziali per comprendere processi fondamentali come il controllo della pressione sanguigna e le risposte dell’organismo alle situazioni di emergenza.