Pneumologie 2022; 76(04): 275-280
DOI: 10.1055/a-1579-8387
Historisches Kaleidoskop

Der Weg zur Entdeckung des pulmonalen Gasaustausches

Über die „Phlogiston-“ zur „Oxidationstheorie“The Road to Discovery of the Pulmonary Gas ExchangeFrom the “Phlogiston-” to the “Oxygen Theory”
Ulrich Koehler
1   Klinik für Innere Medizin, SP Pneumologie, Intensiv- und Schlafmedizin, Philipps-Universität Marburg, Marburg
,
Olaf Hildebrandt
1   Klinik für Innere Medizin, SP Pneumologie, Intensiv- und Schlafmedizin, Philipps-Universität Marburg, Marburg
,
Regina Conradt
1   Klinik für Innere Medizin, SP Pneumologie, Intensiv- und Schlafmedizin, Philipps-Universität Marburg, Marburg
,
Julian Koehler
2   Klinik für Innere Medizin, SP Gastroenterologie, Endokrinologie und klinische Infektiologie, Philipps-Universität, Marburg
,
Wulf Hildebrandt
3   Medizinische Zellbiologie, Institut für Anatomie und Zellbiologie, Philipps-Universität Marburg, Marburg
› Author Affiliations

Zusammenfassung

Mit der Entdeckung des Sauerstoffs und des pulmonalen Gasaustausches ist ein großer Schritt im Verständnis der Atmung vollzogen worden. Über Jahrhunderte hinweg wurde die Auffassung vertreten, dass die Lunge primär zur Kühlung des Herzens bzw. zur „Vervollkommnung“ des Blutes notwendig sei. Die Beobachtung einer unterschiedlichen Blutfarbe vor und nach Lungenpassage führte Richard Lower (1631–1691) zu der Annahme, dass dem Blut durch die Atmung ein spezieller Stoff zugeführt worden sein müsse. Georg Ernst Stahl (1660–1734) formulierte mit seiner Phlogistontheorie einen Feuerstoff „Phlogiston“ (phlox = Flamme), der in allen brennbaren Stoffen enthalten sei und bei der Verbrennung entweiche. John Mayow (1641–1679) erkannte, dass etwa ein Fünftel des Atemgases bedeutsam für den Atmungsprozess ist, er nannte das Gas „spiritus nitro aerius“. Erstmalig wurde Sauerstoff von dem schwedisch-deutschen Apotheker Carl Wilhelm Scheele (1742–1786) sowie dem englischen Chemiker Joseph Priestley (1733–1804) in den 1770er-Jahren – unabhängig voneinander – hergestellt. Antoine-Laurent Lavoisier (1743–1794) hat den Elementcharakter des Sauerstoffs erkannt und den Oxidationsvorgang erstmals exakt beschrieben.

Abstract

The discovery of oxygen and pulmonary gas exchange was a major advancement in our understanding of breathing. For centuries it was believed that the lungs were primarily necessary to cool the heart or to “refine” the blood. Richard Lower (1631–1691) observed that the blood had a different colour before and after passage through the lung. His assumption was that breathing must have been added a special substance to the blood. Georg Ernst Stahl (1660–1734) formulated a fire substance “phlogiston” (phlox = flame) with his phlogiston theory. He postulated that phlogiston is contained in all combustible substances and escapes when burned. John Mayow (1641–1679) recognised that about one fifth of the breathing gas is important for the breathing process. He called the gas “spiritus nitro aerius”. Oxygen was first discovered in the early 1770 s by the Swedish-German pharmacist Carl Wilhelm Scheele (1742–1786) and the English chemist Joseph Priestley (1733–1804) – independently of each other. Antoine-Laurent Lavoisier (1743–1794) recognised oxygen as element and for the first time described the oxidation process accurately.



Publication History

Received: 27 July 2021

Accepted: 05 August 2021

Article published online:
28 October 2021

© 2021. Thieme. All rights reserved.

Georg Thieme Verlag KG
Rüdigerstraße 14, 70469 Stuttgart, Germany

 
  • Literatur

  • 1 Boylan M. Galen: On blood, the pulse, and the arteries. J Hist Biol 2007; 40: 207-230
  • 2 Procter DF. Galen: His Genius and His Shadow. In: Procter DF. ed. A history of breathing physiology. New York, Basel, Hong Kong: Marcel Dekker Inc; 1995
  • 3 Todman D. Galen (129-199). J Neurol 2007; 254: 975-976
  • 4 Loukas M, Lam R, Tubbs RS. et al. Ibn al-Nafis (1210–1288): The first description of the pulmonary circulation. The American Surgeon 2008; 74: 440-442
  • 5 Koehler U, Hildebrandt O, Redhardt F. et al. War die Entdeckung des Blutkreislauf-Systems ausschließlich William Harveys Verdienst?. Dtsch Med Wochenschr 2012; 137: 2700-2705
  • 6 West JB. Ibn al-Nafis, the pulmonary circulation, and the Islamic Golden Age. J Appl Physiol 2008; 105: 1877-1880
  • 7 Stefanadis C, Karamanou M, Androutsos G. Michael Servetus (1511–1553) and the discovery of pulmonary circulation. Hellenic J Cardiol 2009; 50: 373-378
  • 8 Procter DF. ed. A history of breathing physiology. New York, Basel, Hong Kong: Marcel Dekker Inc; 1995
  • 9 Harvey W. Exercitatio anatomica de motu cordis et sanguinis in animalibus. Frankfurt: Fitzeri; 1628
  • 10 Harvey W. Die Bewegung des Herzens und des Blutes 1628. Aus: Vom Wirken berühmter Ärzte aus vier Jahrhunderten. Übersetzt und erläutert von Prof. R. Ritter von Töply, Wien. Verlag von Johann Ambrosius Barth, 1910. Ludwigshafen: Knoll AG; 1936
  • 11 Mitzner WA. Leonardo and the Physioloy of Respiration. In: Procter DF. ed. A history of breathing physiology. New York, Basel, Hong Kong: Marcel Dekker Inc; 1995
  • 12 Chinard FP. Transition and Revolution. In: Procter DF. ed. A history of breathing physiology. New York, Basel, Hong Kong: Marcel Dekker Inc; 1995
  • 13 Meyer-Steineg T, Sudhoff K. Geschichte der Medizin im Überblick mit Abbildungen. 2. Aufl.. Jena: Verlag von Gustav Fischer; 1922
  • 14 Procter DF. Breathing the Air. In: Procter DF. ed. A history of breathing physiology. New York, Basel, Hong Kong: Marcel Dekker Inc; 1995
  • 15 Procter DF. The Controversial Dr. Mayow. In: Procter DF. ed. A history of breathing physiology. New York, Basel, Hong Kong: Marcel Dekker Inc; 1995
  • 16 Procter DF. Mayow’s Tractatus Quinque. In: Procter DF. ed. A history of breathing physiology. New York, Basel, Hong Kong: Marcel Dekker Inc; 1995
  • 17 Sternbach GL, Varon J. John Mayow and oxygen. Resuscitation 2004; 60: 235-237
  • 18 Mayow J. Opera omnia medico-physica tractatibus quinque comprehensa. The Hague: opud Arnoldum Leers; 1681
  • 19 Lower R. Tractatus de corde item de motu and colore sanguinis et chyli in cum transitu. London: Redmayne; 1669
  • 20 Van Helmont JB. Opera omnia. Frankfurt: Andreae; 1682
  • 21 Sylvius F. Opera Medica. Geneva: de Tournes; 1681
  • 22 Chang KM. Fermentation, phlogiston and matter theory: chemistry and natural philosophy in Georg Ernst Stahlʼs Zymotechnia Fundamentalis. Early Sci Med 2002; 7: 31-64
  • 23 Severinghaus JW. Eight sages over five centuries share oxygen’s discovery. Adv Physiol Edu 2016; 40: 370-376
  • 24 Scheele CW. Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer. Nebst einem Vorbericht von Torben Bergman. Leipzig: Leonhardi; 1782
  • 25 West JB. Joseph Priestley, oxygen, and the Enlightenment. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2014; 306: 111-119
  • 26 Chinard FP. Priestley and Lavoisier: Oxygen and Carbon Doxide. In: Procter DF. ed. A history of breathing physiology. New York, Basel, Hong Kong: Marcel Dekker Inc; 1995
  • 27 Priestley J. Experiments and observations on different kinds of air. London: Johnson; 1776
  • 28 Karamanou M, Tsoucalas G, Androutsos G. Hallmarks in the study of respiratory physiology and the crucial role of Antoine-Laurent de Lavoisier (1743–1794). Am J Physiol – Lung Cell Mol Physiol 2013; 305: 591-594
  • 29 Pflüger E. Beiträge zur Lehre von der Respiration. Über die physiologische Verbrennung in den lebendigen Organismen. Archiv für die gesamte Physiologie des Menschen und der Tiere 1875; 10: 251-367
  • 30 West JB. Three classical papers in respiratory physiology by Christian Bohr (1855–1911) whose work is frequently cited but seldom read. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2019; 316: 585-588
  • 31 Schmidt-Nielsen B. August and Marie Krogh and respiratory physiology. J Applied Physiol Respir Environ Exerc Physiol 1984; 57: 293-303