TROISIÈME LEÇON

litt syuthcflC ex|iérlincii(nlc ilaiix les seieiiccs naturelles.

De la synthèse dans les sciences. — Synthèse en chimie. — Synthèse en physique. — Synthèse en biologie. — Les schéfnas, — Schéma de la respiration, de l'action des muscles intercostaux, de la circulation du sang. — Démonstration schématique du rôle de rèlasticitè des vaisseaux ; des conditions hydrostatiques de la natation des poissons, etc.

Messieurs,

Lorsque je vous ai parle des procédés que l’esprit humain emploie dans les recherches^ scientifiques, j’ai nommé l’analyse et la synthèse. Nous avons déjà vu ce que c’est que l’analyse; nous l’avons suivie dans ses perfectionnements successifs, et nous connaissons, d’une manière générale, les immenses ressources dont elle dispose.

J’ai donc à vous faire connaître aujourd’hui ce que c’est que la synthèse et quels sont les services qu’elle devra nous rendre. Vous savez déjà que ce n’est pas une méthode de recherche. Vous avez vu qu’une science qui tendrait à se fonder sur la synthèse, en parlant de principes établis à priori, s’e.xposcrait beaucoup à s’égarer.

LA SYNTHÈSE DANS LES SCIENCES NATUIIELLËS. ki

Mais il n’en est plus de même lorsque l’analyse a fini son œuvre et nous a mis en possession d’un grand nombre de faits bien établis. C’est alors que le rôle de la synthèse commenee. F.a si/nthèxe est tout le contraire de l’analyse; elle reconstruit ce qui avait été décomposé. Telle est la définition la plus générale de cette méthode. Pour en donner une idée plus complète, il est bon de la suivre dans scs différentes applications. Nous examinerons d’abord la synthèse expérimentale, celle qui sert pour ainsi dire à contrôler les résultats de l’analyse en reproduisant un phénomène par le rassemblement de ses conditions d’existence. Ensuite nous passerons à la synthèse proprement dite, telle que la scolastique l’avait définie, qui rassemble les faits particuliers en lois générales.

La synthèse expérimentale reforme ce qui était décomposé en ses éléments divers. Le chitnisle, par exemple, lorsqu’il a décomposé l’eau par l’analyse et qu’il en a séparé l’oxygène et l’hydrogène, peut recombiner ces deux gaz. Il a fait la synthèse de l’eau. Or, dans cette seconde expérience, on trouve la plus satisfaisante déinonslration de l’exactitude de la première. La synthèse a servi de contrôle à l’analyse.

En chimie organique, l’introduction de la synthèse est toute récente, mais elle a déjà accompli, dans cette branche de la science, une véritable révolution. Au siècle dernier, les chimistes croyaient que les matières organiques se formaient dans les animaux et les plantes en vertu de forces différentes de celles qui régissent la matière non organisée. Buffon admettait même une matière

, organique animée, destinée à fournir incessamment les matériaux des êtres doués d’organisation.

De nos jours (1849), Berzelius admettait encore des lois chimiques spéciales dans la nature organisée. Il appartenait à Berthelot de renverser ces opinions erronées, et de montrer que les mêmes lois se retrouvent dans la chimie organique et dans la chimie minérale; de prouver qu’en partant des éléments inorganiques décelés parl’a- ■ nalyse dans les substances organisées, on peut reproduire par la synthèse un très-grand nombre de sid)stances qui SC trouvent dans les végétaux.

C’est ainsi qu’en partant du carbone et de l’hydrogène notre savant chimiste forma l’acétylène, C*H* ; ce corps, traité par l’hydrogène naissant, lui donna le gazoléifiant, C*H*.

En partant de l'eau et de l’acide carbonique, Berthelot forma l’oxyde de carbone, C*0®. Celui-ci, par la fixation des éléments de l’eau, donna l’acide formique, C*H®0‘, d’où fut obtenu le gaz des marais, C^H*.

Du gaz des marais dérivent, par condensations successives des éléments, l’acétylène, le propylène, la benzine et la naphtaline.

Les corps ternaires dérivent des précédents par l’addition d’oxygène. Ainsi se produisent les alcools ;

L’alcool méthylique, C*lDO®, par l’oxydation du gaz des marais.

L’alcool ordinaire, C*H®0®, par l’hydratation du gaz oléifiant.

En enlevant de l’hydrogène aux alcools, on obtient des aldéhydes ; en oxydant des alcools, on forme des acides

LA SYNTHÈSE DANS LES SCIENCES NATURELLES. ftS

organiques. Par la fixation de l’azote dans ces nouveaux produits, soit au moyen de l’ammoniaque, soit par l’action de l’acide azotique, on obtient des composés quaternaires. De telle sorte qu’on peut prévoir le jour où l’emploi de la synthèse |)crmettra de reproduire artificiellement oes substances si jirécieuses qu’on appelle les alcaloïdes végétaux.

Le physicien use aussi largement de la synthèse. Ainsi, lorsqu’il veut produire avec une grande intensité un phénomène dont l’analyse lui a révélé les conditions d’existence, il construit un appareil dans lequel il réunit ces conditions, et provoque le phénomène avec une évidence qui ne laisse plus de doute. Étant connus, par exemple, les phénomènes électriques qui se passent entre deux métaux différents soumis à une action chimique, les physiciens ont construit les piles qui produisent des courants d’électricité dynamique d’une intensité surprenante. En général, ce qu’on appelle instrument de démonstration est construit en vertu d’une idée synthétique.

En biologie, la synthèse est généralement trop peu employée, et cependant elle me semble, dans certains cas, très-utile, soit pour contrôler les résultats obtenus par l’analyse, soit pour fournir une démonstration claire et saisissante des phénomènes. Il ne faut pas négliger ce moyen de contrôle et de démonstration. Bien souvent des expériences doivent être instituées en vue de reproduire un phénomène et de démontrer qu’il se produit dans certaines conditions déterminées. Dans ces cas, l’expérimentation est synthétique. Une des principales applications de cette méthode consiste à reproduire, en dehors

lik DU MOL'VEHENT DANS LES FUNCTIONS DE LA VIE.

de l’ctrc vivant, certains phénomènes qui se passent au sein de l’organisme.

Ainsi, pour démontrer l’action que l’air exerce sur le sang à travers les parois des cellules pulmonaires, on fait voir que du sang veineux peut être artérialisé par l’action de l’air s’exerçant à travers une membrane organi(|uc.

Pour prouver l’action des acides de l’estomac et celle de la chaleur dans la digestion, on montre que, dans un matras, l’addition d’un acide à un mélange de suc gastrique et de viande provoque une digestion artificielle qui ne s’opérait que très-incomplétement sans la présence de l’acide. On peut faire voir, en outre, l’action de la chaleur dans la digestion, car la température doit être un peu élevée pour que ce phénomène se produise avec rapidité.

Les phénomènes physiques qui se passent chez les êtres vivants sont tout particulièrement susceptibles d’une démonstration synthétique. Les appareils de démonstration, ou schémas, sont excellents pour donner une idée du mécanisme de ces fonctions. Je ne connais, pour ma part, rien de plus instructif que l’emploi de schémas, qui font assister à tous les détails de la production des phénomènes.

La plupart d’entre vous doivent se rappeler les difficultés qu’on éprouve, au début des études physiologiques, à bien comprendre le mécanisme de la respiration : cette solidarité des mouvements du poumon avec ceux du diaphragme, quoiqu’il n’y ait entre ces deux organes aucune adhérence; ce videivWwc/, comme on l’appelle, qui existe dans la cavité des plèvres, et dans lequel l’air tend à se précipiter aussitôt (ju’on pratique une ouveVturc en un point de la cage thoracique. On peut simuler cette dispo-

IK SVNÏliÈSIÎ DANSi LGS SclGNéGS NAtURGLlEâ.

silion d’une manière (rès-simple. Voici un appareil sclicinalique qui reproduit tout cela (fig. 1).

Ce flacon, dont la partie inférieure a été enlevée et remplacée par une membrane de caoutchouc tendue, représentera la cage thoracique. La membrane correspond au diaphragme. A l’intérieur de celte bouteille est une vessie de caoutchouc qui représente le poumon. Le col de la vessie est adapté à un tube qui traverse le bouchon de la bouteille, de façon qu’il n’y a plus qu’un seul orifice, celui qui fait communiquer l’air extérieur avec l’intérieur de la vessie de caoutchouc. Enfin un trou est pratiqué aux parois de la bouteille, et une corde est placée au centre de la membrane qui représente le diaphragme, afin d’imprimer à celte membrane des mouvements qui simulent l’action diaphragmatique dans la respiration.

Ceci posé, je vais placer cet appareil dans les conditions où se trouve la cavité thoracique. J’insuffle la vessie de manière à la distendre jusqu’à ce qu’elle remplisse la cavité de la bouteille et qu’elle chasse l’air qui y était contenu. Nous avons reproduit la disposition par laquelle le poumon déployé remplit le thorax. Si je cesse de souffler en laissant l’orifice libre, l’air rentre aussitôt

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avec un silflement par le trou qui existe aux parois du flacon, absolument comme cela arrive sur un animal auquel on vient de percer la poitrine. I\lais si je ferme cet orifice après avoir fini rinsufflation, vous voyez que la vessie reste adhérente aux parois de la bouteille, bien que le goulot soit ouvert.

J’imite les mouvements du diaphragme en exerçant une traction sur cette membrane; la vessie suit tous ces mouvements, absolument comme le fait le poumon, et un va-et-vient s’établit entre l’air extérieur et l’air intérieur, à travers le goulot du flacon ; je puis, comme vous voyez, souffler une bougie avec ce courant d’air.

Veut-on se représenter l’énergie avec laquelle la vessiepoumon tend à revenir sur elle-même, on adapte un manomètre à l’orifice fait à la paroi ; on voit alors que le mercure est appelé du côté de l’appareil avec une force qui se traduit par l’aspiration d’une colonne d’un certain nombre de centimètres de hauteur.

Un phénomène assez étrange.sc présente dans' certains cas chirurgicaux, c’est la hernie du poumon à travers une blessure de la poitrine. Cette hernie semble inexplicable lorsqu’on a vu la tendance du poumon à revenir sur luimême en pareil cas. Ce phénomène peut se reproduire ici, de façon à ne laisser aucun doute sur l’interprétation qu’il doit recevoir. Fermons le goulot de la bouteille, ce qui correspond à l’occlusion de la glotte chez un animal et empêche l’air de sortir de la poitrine ; la vessie n’aura déjà plus, comme tout à l’heure, la tendance énergique à revenir sur elle-même, car pour cela il faut qu’elle puisse se vider. A ce moment, comprimons le diaphragme, ce