§.1. Solent Dissertationem conscripturi multum esse soliciti
indefinitione, etymologia, aliisque hujusmodi generalioribus
præmittendis; his verò eò libentius supersedeo, quod nemini credam
latere, quid per Respirationem nulli non usitatam intellectum velim; si
verò quis multum hujusmodi præliminaribus delectetur, adeat Auctores,
quibus de Respiratione sermo est, & ipsi protinus satisfiet; reperiet
etiam apud nonnullos organorum respirationi inservientium descriptionem,
quam theses has lecturo cognitam supponam. Sepositis igitur omnibus
ambagibus, ordo requirere videtur, ut statim ostendamus modum, quo
respiratio absolvitur; hæc verò duplici agendi modo constat, nimirum
_inspiratione_ & _expiratione_; [Sidenote: _Quomodo fiat inspiratio &
expiratio?_] Inspiramus aërem, quando _elevatione costarum_ & _descensu
diaphragmatu_ cavitas pectoris ampliatur, atque sic aër externus
_propter suum elaterem_ pulmones ingreditur & eosdem explicat; factâ hoc
modo inspiratione musculi intercostales relaxantur, ac _costæ
descendunt_, musculi abdominis simul intestinorum interventu diaphragma
sursum trudunt, unde aër ex pulmonibus undiquaque compressis refluit,
quem aëris è pulmonibus egressum vocamus _expirationem_.
§.2. Innuimus quod cavitas pectoris elevatione costarum amplietur; hanc
costarum elevationem à musculis intercostalibus tam internis quàm
externis fieri censeo, nec credo, vel in vehementissima inspiratione
quicquam ad costarum elevationem conferre musculos serratos majores
basibus scapularum alligatos, uti quidam opinantur, nam ductus fibrarum
horum musculorum planè est parallelus cum ipsis costis, adeò ut fibras
illas potius ruptum iri, quàm costas elevare necesse sit: quod autem
elevatis costis pectus amplietur, id nullo negotio ex primis Geometriæ
elementis demonstrari potest; [Sidenote: _Demonstratur elevatione
costarum ampliari cavitatem pectoris._] Constat costarum figuram accedere
ad ellipsin, hasque costas sibi invicem superimpositas constituere quasi
cylindrum ellipticum; sit ergo (fig.1.) FA spina dorsi, BA & EF axes imæ
& summæ costæ, cum spinâ dorsi angulos BAM & EFO acutos facientes;
concipiatur BA & EF elevatis costis pervenisse in situm CA & DF atque in
prolongatas FD & FE agantur perpendiculares AQ & AT; Erit totus
cylindrus formatus à costis non elevatis ad totum cylindrum formatum à
costis elevatis, ut illius altitudo TA ad hujus altitudinem QA; Est verò
angulus QTA major angulo TQA, ille enim est major recto, hic minor
recto, ergo QA major, quam TA; unde sequitur, cylindrum formatum à
costis elevatis esse majorem cylindro formato à costis non elevatis Q.
E. D.
§.3. Diximus etiam in thesi primâ, diaphragma in inspiratione
descendere; interim non omnes Auctores conveniunt, utrum diaphragma in
inspiratione ascendat an descendat? utrum motus ejus sit activus in
inspiratione an in expiratione? item an septum illud transversum finitâ
expiratione planum vel concavum vel convexum sit? [Sidenote:
_Quæstiuncularum quarundam solutio._] Omnes hæ quæstiones facile
resolventur, si attendatur, quod ultimus semper morientium actus sit
expiratio; atqui, in demortuis diaphragma est pulmones versus convexum,
ergo diaphragma peracta quavis expiratione pulmones versus convexum
erit; 2^o. Cùm usus diaphragmatis sit motu suo cavitatem pectoris modò
ampliorem modò minorem reddere, & cavitas pectoris ampliari debeat in
inspiratione, iterum patet, quod diaphragma descendat durante
inspiratione ascendatque tempore expirationis; 3^o. in actione
musculorum diaphragmatis, septum hoc descendit, atqui idem descendit in
inspiratione, ergo motus diaphragmatis est activus in inspiratione.
§.4. Affirmavimus porrò in §.1. aërem in pulmones irruere propter suum
elaterem; Non puto, quemquam adhuc fore, qui hunc aëris in pulmones
ingressum absonæ illi Veterum fugæ vacui attribuat; interim miror dari,
qui illum per circulum Schvvammerdamij absurditate fugæ vacui minimè
cedentem explicare adhucdum conantur: [Sidenote: _Circulus Schwammerdamij
refutatur._] Putabat nimirum Schvvammerdamius costas in inspiratione
elevatas aërem propellere, propulsum pariter sibi proximum protrudere,
usque dum ille, qui immediatè ante os & nares existit, itidem propulsus
in pulmones irruat, postea in expiratione iterum egressurus: quod huic
Viro imposuit, fuit experimentum illud, quo vidit canem vasi aquâ repleto
im̃issum inspiratione sua aquam sursum propellere, eodem verò expirante
aquam ad pristinam suam altitudinem subsidere; hæc observans conclusit,
_sicut aqua aquam, ita aër aërem propellit_, sed malè hanc deduxit
conclusionem; anxius ergo ubi esset aërem à pectore propulsum
collocaturus, ipsum pulmones subire ait, exemplo ab aquâ desumto: nonne
autem maxima statim inter aërem & aquam differentia occurrit? ille ope
antliæ pneumaticæ in decies minus spatium condensari potest, hæc omni
condensationi ad sensum resistit; Nonne ergo universus aër terram ambiens
& in decies minus spatium condensabilis, saltem tantillum in nostro casu
condensari poterit, ut spatium relinquat pauco illi aëri à pectore
elevato propulso? ad hoc sanè aliud responderi nihil potest, nisi quod
dicatur, aërem condensationi resistere, non verò impediri, quò minus in
pulmones irruat; hæc responsio totám quæstionem eò reducit, utra
resistentia major sit, an pulmonum aërem, quo minus in ipsos ingrediatur,
cohibentium, an athmosphæræ insensibili condensationi resistentis;
posterior hæc infinite quasi parva est, ipsa quippe atmosphæra
incomparabiliter major quam quantitas illa perexigua quâ costæ elevatæ
fuerunt: quis verò contendet, pulmonum resistentiam esse quoque infinitè
parvam? consideret modò fricationem aëris per minimos asperæ arteriæ
ramusculos transeuntis, & attendat ad fibrarum pulmonalium tenacitatem,
qua extensioni resistunt. Potest etiam falsitas circuli Schvvammerdamij
sic demonstrari; possumus nimirum obturatis naribus partem aëris ex
lagenâ magnâ ori admotâ com̃odè haurire, quod verò fieri non deberet
juxta hypothesin Schvvammerdamij, siquidem aër externus nullam habet
communicationem cum aëre lagenæ incluso, ad quæ respondet
Schvvammerdamius, à pectore propelli aërem subtilem, qui latera lagenæ
penetrando pulmones ingrediatur: sed quid impedit aërem illum subtilem ne
per ipsam cutim & pleuram intret in cavitatem inter pulmones & pleuram
contentam hocque modo pulmonum extensioni resistat? Corruit ergo circulus
ille, qui quamquam debili fundamento nixus, multos tamen in sui
admirationem rapuit.
[Sidenote: _Argumentum, quod musculi intercostales interni producant
inspirationem._] §.5. Asseruimus tandem in §.1^o. costas relaxatis
musculis intercostalibus descendere; Hunc costarum descensum non produci
à musculis intercostalibus internis, ob multas rationes mihi persuasum
habeo, quas inter referri etiam posset, quod musculi intercostales tam
interni quam externi accipiant nervulos suos à nervis intercostalibus,
adeo ut spiritus animales eodem tempore ad ambos musculorum ordines sint
fluxuri: Nec gravitas causa costarum descensûs esse potest, quia inverso
corpore cruribus nempe in altum erectis exspiratio succedit; Neque
musculi abdominis nisi in vehementi expiratione costas deorsum trahere
possunt, quoniam diaphragma potius sursum trudunt, quàm costas deorsum
trahunt; [Sidenote: _Causa costarum descensus in expiratione._] causam
ergo, quod costæ in expiratione descendant, esse credo, constrictionem
fibrarum cutis pectus ambientium, quæ in præcedenti inspiratione
extendebantur, nec non restitutionem ipsius sterni, demonstrabo enim sub
finem hujus dissertationis, sternum in quâlibet inspiratione extrorsum
incurvari, quod proin cessante actione musculorum intercostalium
resiliet, non secus ac lamina elastica tensa.
[Sidenote: _Quomodo prima in infante recens nato respiratio fiat?_] §.6.
Quæritur nunc, quomodo prima in infante recens nato inspiratio fiat:
Mirum sanè est, quod Fœtus in utero materno non respirans, subito
respirare incipiat in lucem editus; [Sidenote: _Explicatio hujus
phænomeni, quæ refutatur._] oportet, ut adsit causa quâ spiritus
animales subito ad musculos intercostales determinentur, hanc quidam
deducebant ex doloribus, quos sentiunt infantes durante partu, à quibus
spiritus animales adeo in motum excitentur, ut quaquaversum & proin
etiam ad musculos intercostales fluant; Miror autem, fautores hujus
sententiæ non cogitâsse de partu cæsareo, quo infantes ex utero materno
sine ullis doloribus eximuntur: [Sidenote: _Explicatio illius genuina._]
Melius itaque prima illa Inspiratio explicatur dicendo, quod sit cavitas
inter pleuram & pulmones Infantum, quæ vel nullum vel valde rarum aërem
continet, unde aër externus nullam vel exiguam in pulmonibus
resistentiam offendens, in eosdem vi sui elaterij, eousque irruet, donec
aër inter pulmones & pleuram sit naturalis consistentiæ, vel, si nullus
aër ibi existat, pulmones ad pleuram usque se explicabunt; hæc quidam
Auctores passim jam agnoverunt, sed maxima superest difficultas, quomodo
fiat, ut costæ eleventur, nam hanc costarum elevationem producere nequit
aër in pulmones irruens, uti multi crediderunt, siquidem aër in
pulmonibus prorsus sit in æquilibrio cum aëre externo; ergo aliam
substituam sententiam: postquam pulmones aliquousque ut vidimus,
explicati fuerunt, sanguis ex dextro cordis ventriculo ad pulmones magno
impetu latus, nervos pulmonum, (quorum quidem magna pars, quod bene
notandum, ab intercostalibus oriuntur) repente & antea inconsuete modo
afficit atque irritat, quibus irritatis in consensum trahuntur nervi ad
musculos intercostales & diaphragma tendentes, per quos adeò spiritus
animales ad prædictos musculos determinantur, pectus sine mora
ampliaturos, quo ipso prima oritur infantum inspiratio.
[Sidenote: _Indagatio quantitatis aëris inspirati per experimentum & per
calculum._] §.7. Si cui jam volupe fuerit indagare quantitatem aëris
inspirati, id multis modis assequi potest; sequenti præ aliis
experimento facillime scopum suum obtinebit; sumat tubum aliquem
recurvum debitæ amplitudinis (fig.2.) AGMQPSRB cujus orificio AB altero
PQ multo angustiori indatur canaliculus EF, & si quæ adsint interstitia
inter orificium AB & canaliculum EF, eadem cerâ probe obturentur, tandem
immittatur per orificium PQ aqua usque ad altitudinem CDON, quo facto
aërem inspiratione haustum, obturatis naribus & ore admoto orificio E
exspiret impellatque in cavitatem ABDC, finitâ dein expiratione digitum
admoveat orificio E; videbit tunc aquam in parte vasis ABRG descendisse
ad UT ascendisse verò ab altera parte ad XZ; erit autem aër in spatio
ABUT contentus naturali nonnihil densior, qui proin ut ad ordinariam
consistentiam redigatur, evacuanda est pars aquæ ex crure PQMS donec se
aqua hinc inde ad æqualem altitudinem WYHI composuerit, indicabitque
spatium CDYW quantitatem aëris una inspiratione assumti; possumus autem
prædicta evacuatione aquæ ex Tubo PQMS supersedere, si fiat, ut se habet
altitudo 33. pedum (quantæ nimirum est cylindrus aquæ æquiponderans aëri
atmosphærico) ad altitudinem eandem auctam excessu altitudinis XZ super
TU ita spatium ABUT ad quartum quid, quod denotabit spatium ABYW, à quo
proin auferendo spat. ABDC remanebit spat. quæsitum CDYW. Licet etiam
calculo invenire quantitatem aëris inspirati quærendo excessum (fig.1.)
cylindri FDCA supra cylindrum FEBA, qui sunt in ratione QA ad TA vel
quod idem est in ratione demissarum ad FA perpendicularium DN ad EO, sit
ergo capacitas cylindri FEBA = a, EO = b, DN = c, excessus cylindri FDCA
supra cylindr. FEBA = x & erit a.a + x:: b.c, unde habetur x = (ac-ab) /
b. Hæc est quantitas, qua pectus ampliatur elevatione costarum, verum
augetur etiam descensu & complanatione diaphragmatis; ponatur itaque
diaphragma præ se ferre speciem coni elliptici excavati, cujus basis = m
& altitudo = n; erit quantitas, quâ augetur pectus per descensum
diaphragmatis = 1/3 mn, adeo ut tota quantitas aëris inspirati sit =
(ac-ab) / b + 1/3 mn.
[Sidenote: _Error Cel. Borelli monstratur in suo tr. de motu animalium
commissus._] §.8. Ex hisce Cel. Borellus mot. animal. part. 2. cap. 7.
prop. 81. indagare voluit excessum ipsius (fig.1.) DN supra EO, qui
excessus denotabit, quantum sternum in qualibet inspiratione
protrudatur; posuit nimirum capacitatem cylindri FEBA = 3375. digit.
cubic. quantitatem aëris inspirati (quam experimento inveniri posse
demonstravimus in præcedenti §.) = 15. dig. cubic. atque EO = 15. dig.
unde invenit quantitatem, quâ pectus in inspiratione protruditur, = 1/50
digiti, sed geminum, quod pace tanti viri dixerim, commisit errorem;
primo enim neglexit quantitatem, quâ pectus augetur per complanationem
diaphragmatis ac tacite supponit pectus unicè elevatione costarum
ampliari. Deinde cylindros FDCA & FEBA considerat tanquam corpora
similia & inde deducit, DN esse ad EO in subtriplicata ratione ipsorum
cylindrorum; unde sponte sequitur, quod DN = 15-1/50 dig. seu DN-EO =
1/50 dig. Sed hi duo cylindri non sunt similes. [Sidenote: _Ostenditur
quomodo elevationis sterni quantitas inveniri possit._] Ut vero erroneæ
huic methodo aliam veram substituere possimus, oportet experiri, quantum
amplietur pectus descensu diaphragmatis; quod reperiemus, si in
demortuis observemus, quantum aquæ contineat cavitas diaphragmatis;
Ponamus quantitatem illam esse 8. digit. cubic. & erit quantitas, quâ
augetur pectus per elevationem costarum, = 7. digit. cubic. (retinebimus
enim suppositiones Borelli) adeoque capacitas cylindri FDCA = 3782.
dig. cub. est autem cyl. FEBA (3375) ad cyl. FDCA (3382) ut EO (15) ad
DN, quæ erit 15-7/225 dig. à qua auferendo EO remanet quantitas quâ
sternum elevatur = 7/225 dig. seu circiter 1/32 dig. adeo ut non mirum,
quod protrusio sterni in inspiratione sit fere insensibilis, utpote quæ
minor est trigesimâ secundâ parte unius digiti, major tamen quam quæ à
Borello inventa; interim negligendo quantitatem, quâ pectus
complanatione diaphragmatis augetur, id quod Cel. Borellus fecit,
invenitur elevatio sterni = 1/15 dig. quæ quantitas iterum multo major
est illa, quam Cl. Borellus dedit.