Galvani, Luigi

(Geb. Bologna, lt.,.9. September 1737; gest. 4. Dezember 1798)

Anatomie, Physiologie, Physik.

Galvani, der vor allem für seine Arbeiten zur Entdeckung der aktuellen Elektrizität bekannt ist, erhielt seine Berufsausbildung in Medizin. Er studierte in Bologna bei mehreren führenden medizinischen Lehrern seiner Zeit, darunter Jacopo Bartolomeo Beccari und Domenico Galeazzi. Nach seinem Abschluss in Medizin und Philosophie am 15. Juli 1759 teilte Galvani die ersten Jahre seiner beruflichen Laufbahn zwischen medizinischer und chirurgischer Praxis, anatomischer Forschung und Vorlesungen über Medizin. Nachdem er mehrere Jahre als Honorardozent, am 22. Juni 1768 wurde er ein bezahlter Dozent an der Hochschule, die er besucht hatte, und am 12. Dezember 1775 wurde er Galeazzi adjunct in Anatomie an der Universität von Bologna. Der Senat von Bologna hatte Galvani im März 1766 als Kurator und Demonstrator des Anatomischen Museums eingesetzt und ihn am 26.Februar 1782 zum Professor für geburtshilfliche Künste am Istituto delle Scienze gewählt. In den letzten Jahren seines Lebens erlitt Galvani mehrere persönliche Unglücke. 1790 starb seine geliebte Frau Lucia Galeazzi, Tochter seines anatomischen Lehrers; und einige Jahre später wurde er seiner Ämter an der Universität und am Istituto delle Scienze beraubt, weil er sich weigerte, Napoleons Cisalpine Republic die Treue zu schwören. Er starb in Armut und Trauer.Galvani widmete die meisten seiner frühen wissenschaftlichen Bemühungen wichtigen, aber eher einfachen anatomischen Themen. Seine erste Veröffentlichung im Jahr 1762 war eine Dissertation über die Struktur, Funktion und Pathologie von Knochen. Er beschrieb die chemischen und anatomischen Elemente, aus denen Knochen aufgebaut sind, ihr Wachstumsmuster und verschiedene Krankheiten, denen sie ausgesetzt sind. 1767 veröffentlichte er einen Aufsatz über die Nieren von Vögeln, in dem er unter anderem die dreischichtige Ureterwand und ihre peristaltische und antiperistaltische Bewegung bei Reizung beschrieb. Galvani widmete auch mehrere Arbeiten zur Anatomie des Ohrs bei Vögeln, kurz bevor Antonio Scarpa zu diesem Thema veröffentlichte. Er erzählte mit besonderer Genauigkeit die vergleichende Anatomie des Gehörgangs bei verschiedenen Vogelarten und widmete der Verteilung von Blutgefäßen, Muskeln und Nerven im Mittel- und Innenohr besondere Aufmerksamkeit.

Galvani befasste sich in seinen wichtigsten und besterinnerten Untersuchungen mit Problemen der tierischen Elektrizität. In den 1770er Jahren verlagerten sich seine Forschungsinteressen in erheblichem Maße von weitgehend anatomischen zu streng physiologischen Studien, insbesondere zu Nerven und Muskeln. 1772 las Galvani ein Papier über Hallerian Reizbarkeit zum Istituto delle Scienze, und 1773 diskutierte er die Muskelbewegung von Fröschen vor demselben Körper. 1774 las er eine Abhandlung über die Wirkung von Opiaten auf Froschnerven. Jahrhunderts, einige davon von Italienern, über die elektrische Stimulation von Nerven und Muskeln. Galvani nahm dort auf, wo Beccaria, Leopoldo Caldani, Felice Fontana und Tommaso Laghi kürzlich aufgehört hatten, und begann Ende 1780 eine umfangreiche und sorgfältige Reihe von Untersuchungen über die reizbaren Reaktionen, die durch statische Elektrizität in richtig vorbereiteten Fröschen hervorgerufen werden.

Galvanis Froschpräparate bestanden aus dem Rückenmark, den Hirnnerven und den unteren Gliedmaßen, die als Einheit seziert wurden. Mit diesen Präparaten berührte er zunächst den Leiter einer statischen elektrischen Maschine direkt am Rückenmark (auf einer Glasscheibe) und beobachtete die krampfhaften Kontraktionen der Muskeln in den unteren Gliedmaßen, die auf einem sogenannten „Magin-Quadrat“ ruhten, einer flachen Platte, die durch Anbringen einer Metallfolie an beiden Seiten einer einzigen Glasscheibe hergestellt wurde. Galvani versuchte offenbar, zu allgemeinen Gesetzen zu gelangen, die die Kraft der Muskelkontraktion direkt mit der Menge der angelegten elektrischen Flüssigkeit und umgekehrt mit der Entfernung des Nervs und des Muskels vom Leiter in Verbindung bringen. Nach vielen Wiederholungen und manchmal komplexen Variationen dieses grundlegenden Verfahrens stand Galvani vor einem völlig unerwarteten Ergebnis: Die unteren Gliedmaßen zogen sich zusammen, selbst wenn der Frosch vollständig von der Maschine isoliert und in einiger Entfernung von ihr entfernt war. Solange die Nervus cruralis von einem geerdeten Leiter berührt wurden, zogen sich die Muskeln zusammen, wenn ein Funke von einer elektrischen Maschine gezogen wurde, obwohl der Funke nicht direkt auf das Froschpräparat traf.

Bei der Untersuchung dieses seltsamen Ergebnisses entdeckte Galvani Mitte der 1780er Jahre ein noch seltsameres. Er und seine wissenschaftlichen Mitarbeiter hatten begonnen, die Auswirkungen atmosphärischer Elektrizität auf Froschpräparate zu untersuchen, unter der Annahme, dass eine Analogie zwischen Krämpfen, die durch entfernte elektrische Maschinen hervorgerufen wurden, und solchen, die manchmal durch statische Entladung in der Atmosphäre hervorgerufen wurden, bestand. Die erwarteten analogen Ergebnisse wurden erhalten. Aber dann machte Galvani die unerwartete Beobachtung, dass Muskelkontraktionen auch ohne Entladung atmosphärischer Elektrizität auftraten. Wie er später in seinem De viribus electrictricitatis in motu musculari commentarius (1791) erklärte, befestigte Galvani an einer Stelle einige vorbereitete Frösche durch „Messinghaken in ihrem Rückenmark an einem Eisengeländer, das einen bestimmten hängenden Garten meines Hauses umgab.“ Er bemerkte, dass diese Frösche „nicht nur bei Blitzen, sondern auch bei ruhigem und ruhigem Himmel“ in Kontraktionen gerieten, und er konnte diese Effekte verstärken, indem er absichtlich die Messinghaken im Rückenmark an das Eisengeländer drückte. Er erzielte ähnliche Ergebnisse in Innenräumen, indem er den Frosch auf eine Eisenplatte legte und den Messinghaken dagegen drückte. Kontraktionen traten nur dann auf, wenn Metalle anstelle von Glas oder Harz verwendet wurden; und diese Kontraktionen schienen bei bestimmten Metallen stärker zu sein als bei anderen. In einer Folge von Untersuchungen experimentierte Galvani mit metallischen Lichtbögen. Er probierte verschiedene gebogene Metallleiter aus und berührte ein Ende mit den Haken im Rückenmark und das andere mit den Muskeln im Froschbein. Kontraktionen resultierten, deren Festigkeit von den für den Haken und den Lichtbogen verwendeten Metallen abhängt. Kontraktionen traten nicht auf, wenn ein Nichtleiter das Metall im Lichtbogen ersetzte.Galvani war hier auf das zentrale Phänomen des Galvanismus gestoßen: die Erzeugung von elektrischem Strom aus dem Kontakt zweier verschiedener Metalle in feuchter Umgebung. Er interpretierte seine eigene Entdeckung jedoch nicht so. Stattdessen dachte Galvani, er habe endlich die Bestätigung für den Verdacht erhalten, der während des achtzehnten Jahrhunderts von Zeit zu Zeit unterhalten wurde, dass Tiere in ihren Nerven und Muskeln eine subtile Flüssigkeit besitzen, die der gewöhnlichen Elektrizität ganz ähnlich ist. Er selbst hatte gelegentlich mit dieser Idee geflirtet, aber noch nie viel daraus gemacht. Aber seine Experimente mit den metallischen Bögen schienen einen klaren und unmissverständlichen Beweis für eine besondere „tierische Elektrizität“ zu liefern, und er gab sich beträchtliche Mühe, seine Theorie zu spezifizieren und auszuarbeiten.

Galvanis vollständigste Aussage ist in Teil IV seines Commentarius. Er erklärt, dass der Muskel mit einem kleinen Leyden-Glas verglichen werden kann, das mit einer doppelten elektrischen Ladung aufgeladen ist, und der Nerv mit dem Leiter des Glases. Die elektrische Flüssigkeit wird aus dem Blut im Gehirn erzeugt und gelangt über die Nerven in den Kern der Muskeln, die sich so positiv aufladen, während die Außenseite negativ wird. Das elektrische Gleichgewicht im Muskel kann, wie in einem Leyden-Gefäß, durch Anlegen eines Lichtbogens zwischen Leiter und Kern oder durch Ziehen eines Funkens aus einer elektrischen Maschine gestört werden. Wenn sich der Muskel auf eine dieser Arten entlädt, werden seine Fasern zu einer heftigen, reizbaren Kontraktion angeregt. Sowohl die ursprüngliche Anomalie der konvulsiven Kontraktion bei Fernzündung als auch die anschließende Beobachtung von Kontraktionen, die durch den metallischen Lichtbogen hervorgerufen wurden, wurden somit in Bezug auf „tierische Elektrizität“ und ihre speziellen Entladungswege erklärt.

Die Reaktion auf Galvanis veröffentlichte Überlegungen war heftig, wenn auch etwas verwirrt. Alessandro Volta, der bekannte italienische Elektriker, war einer der ersten, der die neue Theorie der tierischen Elektrizität aufgriff, aber 1792/1793 wandte sich seine ursprüngliche Unterstützung skeptischen Kritikern zu. In Papieren, die in den Philosophical Transactions der Royal Society veröffentlicht wurden, Volta bekannte sich zum Glauben an Galvanis Theorie, vertrat aber gleichzeitig die These, dass die „in den Experimenten verwendeten Metalle, auf die feuchten Körper von Tieren angewendet werden, kann von selbst…erregen und verdrängen Sie die elektrische Flüssigkeit aus ihrem Ruhezustand; so dass die Organe des Tieres nur passiv wirken. Ende 1793 hatte Volta Galvanis tierische Elektrizität für seine eigene Theorie des „Kontakts“ verworfen, wonach leitende Körper bestimmter Arten, insbesondere Metalle, durch ihren bloßen Kontakt elektrische Flüssigkeit anregen können, die wiederum verschiedene Reizreaktionen stimulieren kann. Galvani war nicht bereit, eine Niederlage zuzugeben, und er und sein Neffe Giovanni Aldini führten Mitte der 1790er Jahre einen Feldzug durch, um zweifelsfrei die Existenz einer besonderen Tierwelt festzustellen. In den Jahren 1794 und 1797 kündigte er Experimente an, bei denen nur Froschnerven-Muskelpräparate (ohne Metalle) verwendet wurden, und zeigte, dass krampfartige Kontraktionen lediglich durch Berühren von Nerven mit Muskeln erzeugt werden konnten.

Gleichzeitig untersuchte Galvani ausführlich die elektrischen Eigenschaften von Marinetorpedos. Er fand heraus, dass die starke elektrische Entladung in diesen Tieren in Strukturen analog zu gewöhnlichen Nerven und Muskeln erzeugt wird, und dies schien zusätzliche Unterstützung für die Theorie der tierischen Elektrizität zu liefern. Voltas Gegenangriff führte 1799 zu seiner Erfindung des Pfahls, eines Stapels aus Metall-Metall-Feuchtleiterelementen, der tatsächlich die erste primitive Nasszellenbatterie war. Als Galvani starb, waren die Aussichten für das Überleben seiner Theorie sehr ungewiss. Dennoch überlebte die Unterstützung für das Konzept der tierischen Elektrizität bis ins neunzehnte Jahrhundert und führte schließlich in den 1840er Jahren zu den grundlegenden Arbeiten von Emil du Bois-Reymond.

BIBLIOGRAPHIE

I. Originalwerke. Galvanis berühmtestes Werk ist De viribus electricitatis in motu musulari commentraius (Bologna, 1791). Es wurde seitdem mehrmals veröffentlicht, als Faksimile reproduziert, und in mehreren Übersetzungen herausgegeben. Ein Faksimile des ursprünglichen lateinischen ed. zusammen mit einem englischen trans. herausgegeben von der Burndy Library (Norwalk, Conn., 1953). Fuller eds. zu Galvanis Schriften gehören Opere edite ed inedite (Bologna, 1841), das mehrere seiner frühen anatomischen Arbeiten und einen Bericht über damals bekannte MSS enthält; Memorie ed esperimenti inediti (Bologna, 1937), das eine Transkription von Galvanis Notizen für seine Experimente in den frühen 1780er Jahren und einige Entwürfe von Arbeiten über tierische Elektrizität aus derselben Zeit enthält; und ein Faksimile von Taccuino (Bologna, 1937), ein Notizbuch von Galvanis Untersuchungen zu Torpedos Mitte der 1790er Jahre.

II. Sekundäre Literatur. Es gibt keine vollständige moderne Biographie von Galvani, aber einige ältere Éloges, z. B. von JL Alibert (Paris, 1806), sind immer noch nützlich und werden durch einige äußerst nützliche monografische Arbeiten ergänzt. Von E. Hoff, „Galvani und die vorgalvanischen Elektrophysiologen“, in Annals of Science, 1 (1936), 157-172, ist eine grundlegende Quelle, ebenso wie Ibcohens „Einführung“ in die Burndy Library ed. des Commentarius. Von grundlegender Bedeutung ist auch Giulio C. Pupillis „Einführung“ in die ed. aus dem Commentarius von Richard Montraville Green (Cambridge, Mass., 1953); und John F. Fulton und Harvey Cushing, „Eine bibliographische Studie der Galvani- und Aldini-Schriften über tierische Elektrizität“, in Annals of Science, 1 (1936). 239-268. Ebenfalls eine Beratung wert ist Marc Sirol, Galvani et le galvanisme (Paris, 1939).In:Theodore M. Brown.

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