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Retour au sommaire de la biologie amusante

 "UNE VIE LIBRE ET INDEPENDANTE"

Lorsque, en 1834, Claude Bernard, alors âgé de 21 ans, quitte son village pour Paris, il est plus attiré par la littérature et le théâtre que par les sciences de la vie. Alors qu'il travaillait comme employé chez un pharmacien de Lyon pour gagner sa vie, il avait déjà écrit un vaudeville Rose du Rhône, puis une tragédie, Arthur de Bretagne.

A Paris, toutefois, l'écrivain et critique Saint-Marc Girardin lui conseille vivement de commencer par apprendre un métier pour pouvoir survivre tout en continuant à écrire. Ce sera la médecine. Après des études peu brillantes, il réussit l'externat puis l'internat (26ème sur 29) et, ayant échoué à l'agrégation, devient préparateur au Collège de France. Il se découvre alors une passion pour la physiologie expérimentale, vraisemblablement sous l'influence de son célèbre patron, F.Magendie (1783-1855), un des plus importants physiologistes de son temps et accessoirement farouche partisan de la vivisection. Il deviendra son suppléant en 1847 et lui succédera en 1855. On peut encore voir aujourd'hui le laboratoire de C.Bernard au Collège de France à l'angle de la rue Saint Jacques et de la rue des Ecoles.

Dix ans de recherches en physiologie, qui lui valurent de nombreux prix scientifiques et la création spéciale d'une chaire de physiologie générale en Sorbonne, le rendirent célèbre. Il collectionna tous les honneurs et devint même sénateur et membre de l'Académie française. Il mourut en 1878 et fait partie de ces pères fondateurs ayant profondément marqué l'évolution de la science.

Les contributions scientifiques de C.Bernard sont extrêmement nombreuses et plusieurs d'entre elles sont tout à fait fondamentales. Il étudia notamment les enzymes des sucs digestifs, le foie, le système nerveux, le sang et son rôle respiratoire, l'action de diverses drogues, la production de chaleur etc. La plupart de ses recherches et de ses leçons au Collège de France et à la Faculté des Sciences ont été publiées et représenteraient au bas mot deux bons mètres de rayonnages.

Parmi ses travaux, la codification de la méthode expérimentale en biologie et la conception des notions de métabolisme intermédiaire et de milieu intérieur ont fait de lui plus qu'un simple chercheur ou expérimentateur, un véritable théoricien de la recherche scientifique. S'il lui arriva de se tromper, nombre des conclusions qu'il tira de ses expériences restent parfaitement valables et nombre des hypothèses qu'il formula ont été vérifiées. En raison de la maladie, il laissa inachevé un grand ouvrage théorique consacré à la médecine expérimentale dont il est le principal inventeur. On trouve en librairie, dans des collections bon marché, l'introduction de cet ouvrage sous le titre Introduction à l'Etude de la Médecine Expérimentale dont la lecture devrait faire partie du cursus de tout étudiant en biologie, en médecine ou en philosophie.

Avant C.Bernard, les biologistes établissaient une coupure radicale entre le fonctionnement des animaux et celui des végétaux : ils pensaient que seuls les végétaux possèdent la capacité de fabriquer des substances organiques alors que les animaux ne savaient que les consommer. Ce sont ses premiers travaux de recherche, à partir desquels il rédigera sa thèse de doctorat ès sciences naturelles, qui vont à la fois lui faire comprendre que le fonctionnement des organes animaux est plus complexe qu'il n'en a l'air et lui inspirer l'élaboration des principes de la méthode expérimentale. Ces travaux portent sur le sucre dans l'organisme animal et le rôle du foie. A l'époque, on appelle encore "sucre" le glucose, une variété de sucre commune à tous les êtres vivants.

Il découvre que le foie n'est pas simplement un organe producteur de bile, mais aussi de glucose et, surtout, qu'il produit ce sucre même si l'alimentation est totalement dépourvue de substances chimiques apparentées. Les cellules animales sont donc capables de transformations chimiques complexes. Il montre aussi que le foie stocke le glucose sous forme de glycogène (un polymère de glucose chimiquement proche de l'amidon) au moment des repas et qu'il en libère dans le sang à jeun : c'est la fonction glycogénique du foie. Les cellules du foie sont donc capables de réaliser des synthèses chimiques qu'on croyait jusque là réservées aux végétaux (comme la synthèse de l'amidon dans les pommes de terre). Sous l'apparente diversité des êtres vivants existe donc une profonde unité de fonctionnement.

Une autre notion d'importance est due à ces travaux : celle de sécrétion interne. Jusqu'alors, on pensait que toute sécrétion devait s'effectuer vers l'extérieur par l'intermédiaire d'un canal excréteur comme c'est le cas pour les glandes salivaires, sudoripares, mammaires etc. Or le foie qui sécrète la bile par des canaux sécrète le glucose directement dans le sang, sans l'intermédiaire de canaux. Bernard montrera aussi que la thyroïde est également une glande à sécrétion interne, mais il ne découvrira pas que sa sécrétion est un messager chimique, ce qu'on appelle aujourd'hui une hormone.

Ces travaux s'appuient sur une méthode rigoureuse qui devait s'avérer extrêmement féconde : l'observation des phénomènes (par exemple la libération de glucose par le foie) doit conduire à élaborer une hypothèse explicative (le foie stocke le glucose sous forme de glycogène et le libère en fonction des besoins de l'organisme). L'hypothèse n'est qu'une explication temporaire : soumise à l'épreuve de l'expérience, elle peut être réfutée par les résultats obtenus et conduire à de nouvelles hypothèses ; vérifiée, elle devient une explication. C'est de cette manière que progressent depuis C.Bernard les sciences biologiques.

Parallèlement, la fonction glycogénique du foie va le conduire à la notion de milieu intérieur : pour lui, le milieu intérieur dans lequel vivent les cellules doit rester stable dans sa composition physicochimique (taux de glucose, température etc.) pour assurer "les conditions d'une vie libre et indépendante". Ainsi, les êtres vivants, condamnés à un environnement hostile, recréent-ils à l'intérieur de leur organisme des conditions favorables à la vie des cellules qui les composent et peuvent ainsi survivre. Cette notion sera développée à la fin du XIXème par un physiologiste américain, Walter Cannon, qui forgera le terme d'homéostasie pour qualifier ce concept.

Toutes les découvertes de C.Bernard et la théorisation de la science physiologique sont révolutionnaires pour son époque. Mais il ne se contente pas d'établir solidement les fondements de la biologie expérimentale. N'oublions pas qu'il est médecin de formation. Il aborde donc la médecine avec les mêmes principes et considère que les maladies ne sont pas des entités mystérieuses douées d'une existence propre comme on le croyait alors : pour lui, chaque maladie reflète un désordre physiologique sous-jacent. Ainsi, le diabète qui se traduit par la présence d'une concentration de glucose trop élevée dans le sang avec pour conséquence son élimination dans les urines est-il dû à un dysfonctionnement des mécanismes qui, normalement, maintiennent la concentration en glucose proche de 1 g/L.

Un lien logique est établi entre recherche fondamentale et médecine et il sera à l'origine des plus beaux succès de la médecine. Ce lien, seule l'expérimentation est susceptible de le révéler. Comme le disait Claude Bernard, "Pourquoi penser quand vous pouvez expérimenter ? Epuisez donc l'expérimentation et pensez ensuite !"



EXPERIENCE

LE FOIE LAVE

Matériel

Une tranche de foie (bœuf, agneau etc.), un flacon, une passoire, des bandelettes pour la mise en évidence du glucose ("Clinistix" en pharmacie).

Comment procéder

Couper un morceau d'environ 5 cm de côté dans la tranche et le laver soigneusement sous l'eau du robinet pour éliminer le sang. L'eau de rinçage doit être transparente. Recouper l'échantillon en 4 ou 5 morceaux, les placer dans un petit flacon (type pot de yaourt) et les recouvrir d'eau. Remuer les morceaux dans l'eau pendant 1 minute.

Tremper alors une bandelette dans l'eau (suivre les indications d'utilisation du fabricant). La zone réactive doit alors changer de couleur indiquant la présence dans l'eau de glucose libéré par le foie.

Relaver les fragments de foie en les plaçant dans une passoire sous l'eau du robinet et les rincer longtemps en les malaxant sous l'eau. Remettre les fragments dans un flacon rempli d'eau et refaire un test pour le glucose. Si le lavage a été fait soigneusement, ce test doit se révéler négatif.

Abandonner alors l'échantillon dans son eau pendant une demi-heure et refaire un test. Le test doit être de nouveau positif.

Claude Bernard a conclu de son expérience que le foie est capable de fabriquer du glucose dans l'intervalle entre le lavage et le test. Il joue le rôle d'un "volant" de sucre permettant d'assurer un niveau constant de glucose malgré l'irrégularité des apports (repas) et de l'utilisation (exercice) en alternant stockage et déstockage.

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