HISTÓRIA DA MEDICINA 
 

O ENIGMA DA RESPIRAÇÃO: COMO FOI DECIFRADO



Nota de Direito Autoral:  O texto deste artigo foi publicado em 2009  no livro "À sombra do plátano" pela Editora UNIFESP. A reprodução do mesmo por meio impresso ou eletrônico requer autorização prévia da Editora [http://www.fapunifesp.edu.br fone: (11) 3369-4000]



        As descobertas sobre a fisiologia da respiração são um exemplo típico de como evolui o conhecimento científico, por etapas, graças à contribuição de sucessivos pesquisadores, até que se torne possível decifrar o enigma com que a Natureza desafia a inteligência humana.
        A medicina egípcia já assinalava a necessidade de respirar para preservação da vida e admitia a existência de alguma coisa no ar que vivifica e anima todas as partes do corpo. Diferenciava o alento da vida (ar inspirado), do alento da morte(ar expirado), concluindo que algo contido no ar se dissemina por todo o corpo através dos vasos sanguíneos procedentes do pulmão.
        A medicina egípcia via na respiração a função vital mais importante do organismo e o ar era considerado indispensável à preservação da vida. Segundo um texto no papiro de Ebers o ar penetra pelas narinas, alcança o pulmão e o coração, de onde é distribuído a todo o corpo pelos vasos sanguíneos.1 No mesmo papiro, em outra passagem, há referência ao sopro da vida e ao sopro da morte. 2
        Na medicina hebraica a importância da respiração para a manutenção da vida é ressaltada no livro dos Salmos (104.29): "Se lhes tira a respiração, morrem, e voltam para o seu pó." 3
        Entre os filósofos gregos, Anaximenes (570-500 AC) considerava o ar o principal elemento da criação e sustentáculo da vida animal. Para a escola hipocrática, o calor corporal é inerente à vida e para a conservação do calor é necessária a respiração, que introduz no corpo o pneuma, elemento vital contido no ar. A respiração leva o pneuma até os pulmões e, destes, ao ventrículo esquerdo, de onde é transportado pelas artérias a todas as partes do organismo.4
        Na Idade Média, Leonardo da Vinci registrou, em um de seus cadernos de nota, que a chama de uma vela se apaga na ausência do ar.5
 

1. A-P. Leca,  La médecine égyptienne au temps de pharaons, 1971, p. 156.
2. O. C. Lopes, A medicina no tempo,1969, 51.
3. A Bíblia Sagrada. Trad. de João Ferreira de Almeida, 1981, p. 592.
4. L. P. Entralgo, La medicina hipocrática,1970, pp.169-170.
5. R. Farhaeus, História da medicina,1956, p. 579.
6. R. H. Major,  A histotry of medicine, 1954, pp. 514-515
7. R. Farhaeus, Op. cit., pp. 580-582.
8. R. H. Major,. Op. cit., p. 566
9. Idem, ibidem, p. 613.
10. Idem, ibidem, pp. 613-614.
11. R.Farhaeus, Op. cit. pp. 580-582
12. R. H. Major, Op. cit. pp. 614-615
13. R. Porter. The biographical dictionary of scientists, 2nd. ed., 1994, p. 414
14. R. Farhaeus. Op. cit., pp. 589-592
15.  Idem, ibidem, p. 592
16. Idem, ibidem, p. 592
17. L. Morton. A medical bibliography (Garrison and Morton), 4th ed., London, Gower, 1983    p. 121


        Robert Boyle (1627-1691), físico inglês, confirmou a observação de Da Vinci, extraindo o ar de dentro de uma redoma de vidro por meio de uma bomba de aspiração. Verificou que a vida era impossível na atmosfera rarefeita dentro da redoma e que um pequeno animal ali colocado morria rapidamente. Portanto, alguma coisa havia no ar que alimentava ao mesmo tempo o fogo e a vida.6

        John Mayow (1643-1679) repetiu as experiências de Boyle e constatou que, quando se coloca ao mesmo tempo, dentro da redoma, um camundongo e uma vela, reduz-se pela metade o tempo necessário para apagar a chama e para a morte do animal. Ficou evidente que a porção de ar que alimentava a chama era a mesma que mantinha a vida. Tentou, a seguir, queimar um fragmento de cânfora no interior da redoma, após a extração do ar, fazendo convergir sobre o mesmo os raios solares concentrados por meio de uma lente. A combustão da cânfora só se processava quando se adicionava à mesma uma pequena quantidade de salitre (nitrato de potássio), substância empregada na fabricação da pólvora. Mayow concluiu que o nitrato contém a mesma substância existente no ar, necessária ao fogo e à vida. Chamou a esta substância spiritus nitroaereus. Em suas primeiras publicações, aos 25 anos de idade, Mayow combateu a teoria vigente desde o tempo de Galeno, de que o ar inspirado destinava-se a refrigerar o coração, e afirmou que a cor vermelha do sangue arterial se devia ao seu maior conteúdo em "ar do fogo" e que este era necessário para manter o calor do corpo.. Mayow faleceu aos 36 anos de idade e seus trabalhos foram ignorados por quase um século.7

        Georg Stahl (1660-1734), no início do século XVIII, lançou a teoria flogística, segundo a qual todas as substâncias que se queimam têm na sua constituição um elemento comum, o flogisto, verdadeiro fogo latente, que se desprende durante a combustão. Esta teoria teve grande influência no pensamento médico, na interpretação da febre e da inflamação, que seriam causadas pela liberação dessa hipotética substância.8
        Inflamar provém do latim inflammare, que significa "por em chamas". Data dessa época a denominação de antiflogístico, usada até hoje para designar as substâncias ou medicamentos dotados de ação antiinflamatória.
        Joseph Black (1728-1799), professor de Química em Glasgow, na Escócia, descobriu em 1757 que havia no ar atmosférico um gás com a propriedade de turvar a água de cal. Chamou a esse gás de "ar fixo" e o identificou-o ao "gás silvestre" descoberto por Van Helmont um século antes. Verificou que o ar expelido pelos pulmões era mais rico deste gás do que o ar atmosférico, e que o mesmo também se formava com a queima do carvão.9
 
        Em 1766 Cavendish isolou o hidrogênio. William Henry Cavendish (1731-1810) era um físico e químico inglês descendente de família nobre e muito rico. Dedicou toda a sua vida à pesquisa científica e foi um dos pioneiros no estudo dos gases atmosféricos. Era um misantropo que evitava contato com as pessoas, inclusive parentes. Nunca se casou e sua convivência se limitava aos membros da Royal Society, a que pertencia, e onde comunicava as suas descobertas. Dentre elas, uma das mais importantes foi a identificação do hidrogênio, a que chamou de "ar inflamável". Por meio de uma centelha elétrica obteve a síntese da água, combinando o "ar inflamável" com o "ar do fogo", ou seja, o hidrogênio com o oxigênio, que ele chamava de "ar vital". Muitas de suas descobertas permaneceram desconhecidas de seus contemporâneos e só foram divulgadas muitos anos após sua morte.10
        O nitrogênio foi identificado independentemente por Scheele, Priestley e Rutherford em 1772.
        A esta altura, portanto, já haviam sido isolados o gás carbônico, o hidrogênio e o nitrogênio. Faltava ser identificado o oxigênio, até então chamado "ar do fogo" ou "ar vital". O oxigênio foi finalmente isolado, ao mesmo tempo, por Scheele e Priestley.

        Carl Wilhelm Scheele(1742-1786), de nacionalidade sueca, era farmacêutico e fazia suas experiências em um pequeno laboratório nos fundos da farmácia onde trabalhava, na cidade de Upsala. Obteve o "ar do fogo" a partir do óxido de magnésio e, a seguir, do óxido de mercúrio. Observou que os animais colocados no recipiente onde era coletado o "ar do fogo", lentamente o transformavam em "ar fixo" (gás carbônico).
        Scheele deixou-se influenciar pela teoria flogística que dominava o pensamento científico na época e acreditava que a produção do calor se devia à liberação do flogisto, que se unia ao "ar do fogo". Scheele faleceu aos 43 anos de idade, dois dias após o seu casamento com a viúva do antigo dono da farmácia, convencido do acerto da teoria flogística.11

Joseph Pristley (1733-1804), em Birmigham, na Inglaterra, também isolou em 1772 o "ar do fogo", aquecendo diversas substâncias químicas. Notou que a chama era mais brilhante com o "ar do fogo" puro do que com o ar atmosférico. Explicou a combustão, do mesmo modo que Scheele, como resultado da liberação do flogisto contido nos corpos e sua união ao "ar do fogo". A queima de uma substância nada mais era, segundo Priestley, do que a retirada pelo gás, do flogisto, que se libertava (flogisto livre).
        A respiração para ele tinha por fim levar o "ar do fogo" ao interior do organismo a fim de retirar do sangue o flogisto liberado pelos alimentos. A cor escura do sangue venoso seria devida ao maior teor de flogisto e a cor vermelha do sangue arterial ao processo de desflogistificação, isto é, à retirada do flogisto pelo ar dos pulmões.
        Priestley era um sacerdote e teve de fugir da Inglaterra para os Estados Unidos por suas convições religiosas. Enquanto viveu manteve sua crença na teoria flogística.12
        Coube a Lavoisier decifrar o quebra-cabeças armado por seus antecesssores. Ele o fez desfechando um golpe mortal na teoria do flogisto.

        Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794), o fundador da química moderna, era descendente de família rica. Nasceu em Paris e teve educação esmerada. Primeiramente estudou direito, porém desde cedo sentiu-se atraído pela investigação científica e montou seu próprio laboratório. Aos 25 anos já era membro da Academia de Ciências da França, quando se casou com Marie-Anne Paulze, de 13 anos de idade, filha do Diretor da Companhia das Indias.
        Inicialmente verificou que o óxido de ferro, quando aquecido, se transformava em ferro, perdendo peso e liberando gás com as mesmas propriedades do "ar do fogo", Chamou a esse gás oxigênio (que produz ácido). Concluiu que o fenômeno da combustão deveria ser interpretado ao contrário do que ensinava a teoria flogística: em lugar de perder flogisto, elemento imaginário que não deveria existir, os corpos quando se queimam, ou se oxidam, absorvem oxigênio.
        Teve a intuição de que o calor animal resultava de uma combustão interna, lenta, na qual seria consumido o oxigênio do ar inspirado, e desprendido o "ar fixo", que identificou ao gás carbônico (CO2). Atribuiu a cor vermelha do sangue arterial ao oxigênio e a cor escura do sangue venoso ao gás carbônico. Comparou a produção do calor animal à queima do carvão, em que há consumo de oxigênio e produção de gás carbônico e água.
        Lavoisier acreditava, e este foi o seu único erro, que a combustão se desse nos pulmões, onde o sangue entraria em contato com o ar inspirado, e que o calor gerado nos pulmões seria distribuído pelo sangue a todo o corpo. Esta hipótese foi refutada por Lagrange.
        Lavoisier, considerado um dos maiores gênios de todos os tempos, foi condenado pela Revolução Francesa de 1793 a morrer na guilhotina, aos 5l anos de idade, por suas ligações com a realeza, tendo sido decapitado em 8/5/1794.13,14
 

        Joseph Louis Lagrange (1736-1813), matemático e astrônomo francês, com base em cálculos matemáticos, demonstrou que se a combustão ocorresse somente nos pulmões, a produção local de calor seria tão intensa que lesaria o parênquima pulmonar. Defendeu a idéia de que o consumo de oxigênio e a produção de gás carbônico se daria em todos os órgãos, realizando-se nos pulmões apenas a troca de gases, o que foi confirmado posteriormente.15

        Pierre Simon Laplace (1749-1827), matemático francês e amigo de Lavoisier, submeteu esta hipótese a uma análise matemática, comparando a quantidade de gás carbônico eliminado com o calor produzido por um animal, no mesmo período de tempo. A seguir mediu o calor e o gás carbônico produzido pela combustão de uma certa quantidade de carvão. Concluiu Laplace que o calor produzido, tanto num como noutro caso, é proporcional ao consumo de oxigênio.16
 

 
        Heinrich Gustav Magnus (1802-1870), químico e fisiologista alemão, dosou pela primeira vez o oxigênio e o gás carbônico no sangue arterial e venoso, comprovando, assim que a utilização de oxigênio e eliminação de gás carbônico se passa na intimidade dos tecidos.17
        A decifraçào do enigma da respiração resultou, assim, das investigações realizadas por quatro físicos, um farmacêutico, três químicos e dois matemáticos, cabendo o maior mérito, sem sombra de dúvida, a Lavoisier.
        Ironicamente, o único médico que participou dessa empreitada, que foi Stahl, o fez em sentido negativo, lançando a teoria do flogisto, elemento imaginário criado pela fantasia, sem nenhuma base científica, e que dificultou a compreensão do liame existente entre a respiração e a produção do calor animal.
        Houve grande resistência do mundo científico em abandonar a teoria flogística e aceitar as novas idéias de Lavoisier, que representaram uma revolução só comparável à descoberta da circulação por Harvey.
 
 

Referências bibliográficas

LECA, A.-P. La médecine égyptienne au temps de pharaons. Paris, Ed. Roger Dacosta, 1971
LOPES, O. C. A medicina no tempo. São Paulo, Ed. da Universidade São Paulo/Melhoramentos, 1969.
A Bíblia Sagrada. Trad. de João Ferreira de Almeida, 50a. impressão, Rio de Janeiro, Imprensa bíblica brasileira, 1981.
ENTRALGO, P. L. La medicina hipocrática. Madrid, Revista do Ocidente, 1970..
FARHAEUS, R.  História da medicina. Barcelons, Ed. Gustavo Gili, 1956.
MAJOR, R. H.. A histotry of medicine, Oxford, Blackwell Scientific Publications, 1954.
FARHAEUS, R. Op. cit.
MAJOR, R. H. Op. cit.
Idem, ibidem,                                                                                        
Idem, ibidem
FARHAEUS, R. H. Op. cit.
MAJOR, R. H. Op. cit.
PORTER, R. The biographical dictionary of scientists, 2nd. ed., New York, Oxford University Press, 1994.
FARHAEUS, R. H. Op. cit.
Idem, ibidem
Idem, ibidem
MORTON, L. A medical bibliography (Garrison and Morton), 4th ed., London, Gower, 1983.
 
 
 

 Joffre M de Rezende
Prof. Emérito da Faculdade de Medicina da Universidade Federal de Goiás
Membro da Sociedade Brasileira de História da Medicina
e-mail: joffremr@ig.com.br
http://www.jmrezende.com.br

 Atualizado em 26/10/2002