John Mayow

Le lieu de naissance, Cornouailles ou Londres, et la date de naissance, de 1641 à 1645, de John Mayow prêtent à controverses. L'historien Donald F. Proctor, après de longues recherches, avance que Mayow est né en 1641 dans la paroisse de Morval du comté des Cornouailles et qu'il a été accepté en 1658 au Wadham College de l'université d'Oxford à l'âge de 17 ans[1]. L'année suivante, il est érudit à Oxford. En 1660, il est élu membre du All Souls College. Il est diplômé en droit (bachelor en 1665, puis docteur en 1670)[2].

Il se tourne cependant vers la médecine, où il se taille une bonne réputation dans une pratique établie à Bath dans le Somerset, travaillant surtout en période estivale. En 1678, sur recommandation de Robert Hooke, Mayow est élu membre de la Royal Society[3]. L'année suivante, il meurt à Londres. Son corps est enterré à l'église Saint-Paul de Covent Garden[2].

Le nom de ce savant britannique s'orthographie « John Mayow », « John Mayouwe » ou « John Mayo »[3].

Mayow publie en 1668, à Oxford, deux documents sur la respiration et le rachitisme. Les deux seront réimprimés en 1674, le premier étant corrigé, avec trois autres : De sal-nitro et spiritu nitro-aereo , De respiratione foetus in utero et ovo et De motu musculari et spiritibus animalibus, dans l'ouvrage Tractatus quinque medico-physici. Ce travail, republié plusieurs fois et traduit en néerlandais, allemand et français, démontre qu'il est un chercheur largement en avance sur son époque.

Matériel utilisé par Mayow pour ses expériences sur la combustion.

Postulant que l'air est essentiel à la combustion, tel que démontré par les expériences de Robert Boyle, Mayow démontre que le feu se manifeste grâce à une partie de l'air. Il la nomme spiritus igneo-aereus et parfois nitro-aereus (parce qu'il l'a identifié comme la partie acide du nitre, c'est-à-dire le nitrate de potassium), substance qu'il pense formée par l'union d'un alcali avec une essence d'acide. Lors d'une combustion, la particulae nitro-aereae – qu'elle soit partie de la substance consommée ou qu'elle provienne de l'air – se combine avec le matériel brûlé. Mayow observe que l'antimoine, porté à très haute température, voit sa masse augmentée et conclut que ce phénomène doit être imputé à ces particules.

Mayow a aussi argué que ces mêmes particules sont consommées lors du processus respiratoire, parce qu'il a découvert que s'il enfermait un petit animal et une chandelle allumée dans un récipient scellé et rempli d'air, l'animal mourait peu de temps après que la chandelle se soit éteinte. S'il n'y avait pas de chandelle allumée, l'animal vivait deux fois plus longtemps. Il conclut donc que cette composante de l'air est absolument essentielle à la vie et fait l'hypothèse que les poumons la séparent de l'air tout en le poussant dans le sang. Il infère de plus qu'il est nécessaire à l'activité musculaire, le savant pense donc que la contraction des muscles est possible à la suite de la combinaison avec d'autres particules combustibles (salino-sulfureuses) se trouvant dans le corps. Il conclut que le cœur, constitué de tissu musculaire, cesse de battre quand la respiration cesse. La chaleur animale est aussi le résultat de la combinaison de particules nitro-aériennes, obtenues grâce à la respiration, avec des particules combustibles du sang.

On peut donc conclure que Mayow – qui a fait une remarquable description anatomique du processus de respiration – précède d'un siècle Joseph Priestley et Antoine Lavoisier en déterminant l'existence de l'oxygène, l'appelant spiritus nitro-aereus en tant que partie distincte de l'air. Mayow a perçu le rôle du spiritus nitro-aereus dans la combustion et dans l'augmentation de la masse des calces (oxydes) des métaux (lorsque comparées aux masses des métaux qui n'ont pas réagi). Rejetant les conceptions courantes de l'époque (la respiration sert à faire refroidir le cœur, aide à faire passer le sang du côté gauche au côté droit du cœur ou ne fait qu'agiter le cœur), Mayow a vu dans l'inspiration un mécanisme pour introduire de l'oxygène dans le sang, où il est consommé lors de la production de chaleur ou dans l'activité musculaire. Il conçoit même, de façon confuse, l'expiration comme un mécanisme de sécrétion. Grâce à des vases en forme de cloche plongés dans de l'eau, Mayow calcule que la substance active (l'oxygène) constitue le cinquième de l'air par la masse[4].

Une partie des conclusions de Mayow sont en accord avec les travaux modernes sur l'air et la combustion[3]. Mayow a observé, comme d'autres avant lui, l'augmentation de masse des matériaux soumis à une forte chaleur. Antoine Lavoisier (1743–1794) et d'autres plus tard ont conclu que ce gain était la conséquence d'une réaction avec une substance gazeuse dans l'air.

Pour une critique des travaux de Mayow, consulter Holmyard[5] et Hudson[6], auteurs qui font des comparaisons avec les notions modernes de chimie.

• (la) Tractatus de respiratione et de rachitide, 1669
• (la) Tractatus Quinque Medico-Physici, 1674
• (la) Opera omnia medico-physica, 1681
• (la) Tractus de sal-nitro et spiritu nitro-aëreo, Oxford, 1669
• (en) John Mayow, Medico-physical Works : Being a translation of Tractatus Quinque Medico-physici, Édinbourg, The Alembic Club, 1908 (lire en ligne) (publié la première fois en 1674)

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