1784年 拉瓦锡的呼吸

安托万—洛朗·德·拉瓦锡(Antoine-Laurent de Lavoisier,1743—1794)

皮埃尔—西蒙·德·拉普拉斯(Pierre-Simon Marquis de Laplace,1749—1827)

法国画家雅克-路易·戴维(Jacques-Louis David)在1788年,为安托万·拉瓦锡及其妻子、化学家玛丽-安妮·皮埃尔雷特·波尔兹(Marie-Anne Pierrette Paulze)所画的肖像,画中有多种实验设备。

纳菲斯的肺循环(1242年)、 肺量计法(1846年)、线粒体疾病(1962年)

今天,科学家已经知道,呼吸作用会释放能量,而能量来自蛋白质、糖类等物质的氧化过程。这些关键的化学反应发生在微小的细胞器线粒体上,并且会消耗氧气。氧气则由肺部获取,然后通过红细胞上的血红蛋白(hemoglobin)运送到人体其他组织。最后,人体会通过肺部排出二氧化碳。

最早发现呼吸、体温、流汗、食物之间关系的人之一,是法国化学家安托万·拉瓦锡。他曾写道,“动物机器”主要由呼吸、流汗和消化过程控制,呼吸过程产生了体温,而“血液在呼吸和流汗过程中失去的东西,会由消化过程来恢复”。

1784年,拉瓦锡和数学家、天文学家西蒙·德·拉普拉斯发明了一种设备,可以检测活着的豚鼠产生的热量和二氧化碳的含量。拉瓦锡发现,动物在把氧气转化成二氧化碳的过程中,会产生一定的热量和“被固定起来的空气”(今天我们知道,这是指二氧化碳)。他推测,呼吸过程消耗的气体,以及产生的气体,是和燃烧过程一样的,比如一支蜡烛点燃后,会消耗氧气。在人体内,呼吸所用的燃料都来自食物。

拉瓦锡还发现,当人们在运动时,会比休息时消耗更多的氧气,他甚至还认为,确定人们在做任何活动时所消耗的能量都是有可能的,比如“做演讲或者演奏乐器时。甚至,你还可以估算出一个哲学家在思考时所消耗的能量”。

遗憾的是,在法国大革命期间,拉瓦锡命丧断头台。根据科学家C. S.迈诺特(C. S. Minot)所说:“与科学的发展相比,政权的变迁其实微不足道。显然,法国大革命最大的罪过并不是处死了国王,而是把拉瓦锡送上了断头台,这是无法估量的损失。”■