El hombre y su invento
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El hombre y su invento El hombre y su invento Document Transcript

  • Rev Méd Chile 2004; 132: 260-264 HISTORIA DE LA MEDICINA Einthoven. El hombre y su invento Alexis Lama T. Einthoven: the man and his invention Einthoven, a Dutch physician, was awarded the Nobel Prize for Physiology or Medicine for his discovery of the mechanism of the electrocardiogram. He was born on May 21, 1860, in Semarang, on the island of Java. In 1878 entered the University of Utrecht in the Netherlands, as a medical student, where he also became a keen sportsman. In 1885, he was appointed Professor of Physiology at the University of Leiden, where he began to work using first a capillary electrometer. Later, Einthoven invented a new galvanometer to gen- erate electrocardiograms using a fine quartz string coated in silver and published his findings in 1901 and 1903. Einthoven is remembered by most of his colleagues and clinical peers as a very modest person who was hospitable and honest. He died at the age of sixty seven (Rev Méd Chile 2004; 132: 260-4). (Key Words: Einthoven; Electrocardiography; History of medicine, 20th Cent) Recibido el 28 de julio, 2003. Aceptado en versión corregida el 17 de noviembre, 2003. Servicio de Salud ConcepciónE l electrocardiógrafo, que permitió registrar la actividad eléctrica del corazón, se puede consi-derar uno de los adelantos más importantes en la fue el tercero de seis hijos que tuvo su segundo matrimonio, con Louise MMC de Vogel, hija del Director de Finanzas holandés de esa región.historia de la cardiología. Einthoven fue su inven- Cuando murió el padre de Willem, éste teníator. Pocos conocen el esfuerzo que esto le requirió apenas seis años, y a los diez, la familia regresó ay muy pocos conocen sus aspectos biográficos1-5. Holanda, fijando su residencia en Utrech, ciudad Willem Einthoven (Premio Nobel de Fisiología en la cual Willem cursaría sus estudios primarios yy Medicina, 1924), nació el 21 de mayo de 1860 en secundarios.la ciudad de Semarang, capital de la provincia de En 1879, ingresó como estudiante de medicina aJava Central, en la isla de Java, que pertenecía a la Universidad de Utrech, contratado por el ejército,las Indias Orientales Holandesas, y que actual- que le financió los estudios con el compromiso demente corresponde a Indonesia. Su familia des- servir como médico militar en las colonias, alcendería de españoles judíos que emigraron de término de los mismos. Allí, destacó como estudian-España a Holanda en tiempos de la Inquisición, a te y también como deportista, especialmente enfines del siglo XV. Su nacimiento en esta apartada remo y esgrima. De hecho, fue fundador de la Uniónregión se debió a que su padre, el holandés Jacob Estudiantil de Remo de Utrech y de la SociedadEinthoven, originario de Groningen, servía como Olímpica de Gimnasia y Esgrima. Como presidentemédico en el ejército colonial de su país. Willem de esta última, organizó los primeros torneos depor- tivos universitarios en Holanda, en los que su notoria participación le valió una nombradía tantoCorrespondencia a: Dr. Alexis Lama T. O’Higgins 940, ofici- en el medio universitario como nacional.na 311, Concepción, Chile. Fono/Fax: 310968. E mail: Motivado por las investigaciones de su profe-lamatoro@yahoo.es sor de anatomía, Koster, acerca de la mecánica260
  • EINTHOVEN: EL HOMBRE Y SU INVENTO - A Lama Tarticular y también, tal vez porque él mismo tuvo cardíaca. En aquellos tiempos, el mejor aparato deuna fractura articular en su práctica deportiva, el registro para tal finalidad era el electrómetro capilarprimer trabajo de Einthoven fue «Algunas observa- de Lippman, concebido por Gabriel Lippman y dadociones sobre el mecanismo de la articulación del a conocer por él en 1875. Este instrumento era uncodo», presentado con éxito en la Real Academia delgado tubo de vidrio terminado por una extremi-de Medicina, y publicado en una revista de su dad capilar muy fina, parcialmente lleno de mercu-país. Posteriormente y bajo la decisiva influencia rio, sobre el cual reposaba una capa de ácidode otro de sus maestros, el internacionalmente sulfúrico diluido. Los electrodos se unían al ácidofamoso oftalmólogo Frans Cornelis Donders, Ein- sulfúrico y al mercurio, respectivamente, y lasthoven realizó su tesis doctoral «Estereoscopia por variaciones de potenciales eléctricos que se estable-diferencia de colores», presentada brillantemente cían entre ellos modificaban la tensión superficial yen la Facultad de Medicina el 4 de julio de 1885, y hacían que el menisco de separación entre elluego publicada en revistas médicas en alemán y mercurio y el ácido sulfúrico se desplazara porfrancés. encima o por debajo del tubo capilar. La zona de Ese mismo año, el apetecido puesto de profesor separación de los dos líquidos era iluminada, y lade Fisiología en la Universidad de Leiden –la más imagen del menisco era aumentada por medio deantigua de las universidades holandesas, fundada en un lente apocromático y proyectada sobre una1575– quedó vacante por el fallecimiento de su hendidura vertical, detrás de la cual se deslizaba unatitular, A Heynsius. Con la influencia de su maestro placa fotográfica a una velocidad constante. EsteDonders, el Consejo universitario nominó a Eintho- instrumento tenía la ventaja de ser aperiódico, con elven en su reemplazo, asumiendo en febrero de gran inconveniente de tener una inercia exagerada,1886, cuando tenía 26 años. Einthoven permanecería que lo hacía muy lento, además de no permitir elen Leiden durante toda su vida profesional. registro de potenciales de alta frecuencia. Con gran Dos meses después, Willem se casó con su paciencia y laboriosidad, Einthoven elaboró unprima hermana Frederique Jeanne Louise de Vo- método para corregir matemáticamente la distorsióngel, (Figura 1) con la cual tuvo tres hijas y un hijo. inherente al proceso. El electrómetro capilar fue elEste último llegó a ser ingeniero, y como tal, se instrumento principal de sus pesquisas durante cercaconvirtió en un valioso colaborador de su padre. de una docena de años. Con él también habíaSu hija menor, Johanna, nacida en 1897, fuetambién médico. Con los ingresos provenientes de su actividadacadémica alcanzó cierta holgura económica, ypudo pagar la fianza de 6.000 florines al ejército,liberándose del compromiso de ejercer en lascolonias holandesas y poder así dedicarse a susinvestigaciones. Dirigido por Einthoven, el laboratorio de fisiolo-gía de la Universidad de Leiden, consiguió losinstrumentos adecuados y alcanzó un prestigio cadavez mayor, convirtiéndose en un sitio obligado devisita para todo cardiólogo y electrofisiólogo quellegara a Europa. Es interesante señalar que lasprimeras investigaciones de Einthoven en este labo-ratorio –de las 127 que publicaría– estuvieronligadas a los fenómenos respiratorios, tales como lapresión intratorácica, la presión de los gases en lacavidad pleural, la musculatura bronquial y el papelde la misma y del nervio vago en la crisis del asma.Sin embargo, no tardó en dirigir su atención a lo que Figura 1. Willem Einthoven y su esposa en 1924. Desería la pasión de su vida, la electrofisiología pie, su hermana.H I S T O R I A D E L AM E D I C I N A 261
  • Rev Méd Chile 2004; 132: 260-264realizado investigaciones electrofisiológicas el pre- francés. Sin embargo, esta publicación tuvo muy pocacursor de Einthoven, Augustus Desire Waller, fisiólo- difusión, pasando prácticamente inadvertida. Fue engo francés establecido en Edimburgo y luego en la 1903, cuando bajo el título de «El registro galvanomé-Universidad de Londres. Probablemente, Muirhead trico del electrocardiograma humano, con una revi-habría registrado el primer electrocardiograma sión del electrómetro capilar en fisiología», publicado(ECG) humano, entre 1869 y 1870, pero Waller lo en alemán en una prestigiosa revista de la época yhizo por primera vez en un ambiente clínico traducido al francés al año siguiente, que su trabajofisiológico, y fue el primero en publicar sus hallaz- tuvo una vasta repercusión mundial, lo que explicagos. Waller llamó inicialmente a los trazos, electro- que muchas veces se considere este año como elgramas, e hizo la presentación pública de su técnica punto de partida del invento. En dicho artículo, elen 1889. Einthoven asistió a esta presentación, autor comienza analizando las similitudes y diferen-regresando a Holanda a continuar sus investigacio- cias de los trazados obtenidos con los dos aparatosnes con aumentado entusiasmo. Sin embargo, la (Figura 2). Luego, enumera las ventajas del galvanó-inercia de este instrumento y el tiempo que había metro de cuerda sobre el electrómetro capilar. Elque gastar para la corrección matemática de las trabajo menciona las convenciones adoptadas por él ycurvas, tornaban cada vez más evidente la necesidad usadas hasta la actualidad, introduciendo la nomen-de una nueva solución técnica. Así, Einthoven se clatura de P, QRS, S y T a las deflexiones registradas.dedicó al estudio del galvanómetro de bobina de No usó A, B, C y D para diferenciar sus ondasDesprez y d’Arsonval, transformando la media espi- corregidas matemáticamente de las obtenidas previa-ral de la bobina en un hilo único cubierto de plata, mente con el electrómetro capilar de Lippman, y suextendido entre dos soportes y sometido al campo elección probablemente estuvo influida por Descarteselectromagnético de un electroimán. Una solución quién, en 1637, para nominar los puntos sucesivos desemejante había sido preconizada por el ingeniero una curva, reemplazó los números por letras. Usarfrancés Clement Ader, en 1897, con motivo de sus letras de la mitad del alfabeto le permitiría agregarinvestigaciones en el campo de la aeronáutica. Es otras antes de la P o después de la T, comopor esto que algunos autores atribuyen la paternidad efectivamente sucedió más tarde con la identificaciónde la creación del galvanómetro de cuerda a Ader, de la onda U. Sin embargo, ha llamado la atenciónconsiderando a Einthoven como un continuador que una publicación de Einthoven que muestra unperfeccionó el dispositivo inicial. Sin embargo, de trazado con las letras A, B, P, R y T, no resultando fácilWaar, colaborador de Einthoven y más tarde médicogeneral, señaló que Einthoven desconocía el trabajode Ader cuando elaboró su propia solución. En todoeste complicado trabajo, Einthoven, que era torpecon sus manos, fue ayudado por su asistente delaboratorio Van de Woerd, quién fabricó muchos delos intrincados elementos del nuevo galvanómetro. El galvanómetro de cuerda había tenido suprecursor en el oscilógrafo, diseñado para usopráctico por Eugene Blondel, profesor de electrotecnología en universidades francesas y publicadoen 1893. Probablemente ésta fue la fecha que seconsideró cuando, para conmemorar el primercentenario de la invención del electrocardiógrafo,en 1993, el gobierno de Holanda hizo un artísticosello postal en honor de Einthoven. Consecuencia de todo este trabajo, en 1901 Figura 2. Evolución del ECG desde el electrómetro:Einthoven publicó su pionero artículo «Un nuevo El registro superior se obtuvo usando el electrómetrogalvanómetro», incluido en un libro jubilar en home- capilar, el del medio corresponde a una curvanaje a Johannes Bosscha, su profesor en Leiden, y corregida, y el registro inferior se obtuvo usando elque se publicó en una revista holandesa, editada en galvanómetro de cuerda de Einthoven. H I S T O R I A D E L A262 M E D I C I N A
  • EINTHOVEN: EL HOMBRE Y SU INVENTO - A Lama Texplicar esta mezcla. Al parecer, la respuesta está en actividad auricular y la onda Q, parte del complejoretrospectiva, al analizar los trazados de Einthoven ventricular. Resulta interesante recordar que la abre-conservados en el Museo de Boerhaave, en Leyden, viación inicial del electrocardiograma era EKG, delen los que es posible observar que están solo alemán, pero posteriormente y después de la segun-designados como A, B y C todos los complejos QRS da guerra mundial, los aires de patriotismo norte-en trazados que muestran aberrancia de conducción, americano imperantes, la cambiaron a ECG.bloqueos de rama o extrasístoles6. El éxito obtenido por Einthoven hizo que rápida- Fue natural que el nuevo método de investiga- mente las compañías manufactureras se interesaronción fuese aplicado de inmediato al estudio de las por producir versiones comerciales del aparato, y asíenfermedades. Los problemas de orden práctico no la Cambridge Scientific Instrument Co., fundada eneran fáciles de resolver. El primer electrocardiógrafo 1881 por el hijo menor de Charles Darwin, Horacede cuerda de Einthoven poseía características que Darwin, produjera los primeros aparatos. En 1908 seno permitían su transporte al hospital. El peso era de vendió el primer aparato comercial. Posteriormentepoco más de 270 kilos, ocupaba dos piezas, requería se trabajaría en la mejoría de los electrodos, redu-al menos 5 personas y la complejidad de la ciéndose el tamaño de los cilindros originales deasistencia técnica impedía su ubicación en el labora- Einthoven de soluciones de electrolitos, que setorio de fisiología. Por otra parte, el desplazamiento mantuvieron hasta 1930 (Figura 3). En esa fecha, lade los pacientes del hospital era difícil, y para Cambridge Instruments Company de Nueva Yorkmuchos, imposible. Por sugerencia de Bosscha, se introdujo los electrodos de placa, hechos de plataintentó conseguir, con el apoyo económico de la alemana. El electrodo de succión para las precordia-Sociedad de Ciencias de Holanda, una conexión a les fue introducido por Rudolph Burger en 1932, ytravés de hilos conductores entre el hospital de la modificado a su forma actual por Welsh.universidad y el laboratorio de fisiología, separados Einthoven había realizado también estudiosa una distancia de 1,5 km. Con su seriedad habitual, fonocardiográficos con el electrómetro capilar, y enEinthoven analizó los pormenores de la empresa, 1904 reinició estas investigaciones con el galvanó-para lo cual fueron utilizados los cables subterráneos metro de cuerda, al cual le unió un micrófonode la red telefónica de Leiden. Y así fue posible especial. Producto de estos estudios, en 1907, juntoobtener numerosos registros, llamados telecardiogra- a Wieringa y Snijders, describió el tercer ruidomas. Los pacientes eran examinados en el hospital,con sus extremidades inmersas en baldes con unasolución conductora, y el registro era hecho en ellaboratorio. El costo anual que impuso la compañíade teléfono local por el uso del cable lo absorbió ellaboratorio de Einthoven y el Departamento deMedicina de la Universidad. Sin embargo, la envidiade Nolen, jefe de dicho Departamento, al ver queEinthoven se llevaba todos los créditos de la nuevatécnica, lo indujo a rehusar pagar la mitad, lo quecreó una insuperable situación para la continuidadde los telecardiogramas. El artículo que describe losprimeros resultados de esta tentativa, se publicóoriginalmente en francés en el año 1906, en unarevista de primera línea, lo que aumentó mucho elinterés por los trabajos de Einthoven. En 1908,Einthoven, publicó «Consideraciones adicionales so-bre el electrocardiograma», tal vez uno de los másextensos de sus artículos, dividido en cinco capítu- Figura 3. Se observa un paciente en el hospital universi-los, abarcando estudios en ratas, y en humanos. tario mientras se le registra un cardiograma; las manosRelató contar ya con casi 5.000 electrocardiogramas. están inmersas en una solución concentrada de cloruroDefinió que la onda P representa exclusivamente la de sodio.H I S T O R I A D E L AM E D I C I N A 263
  • Rev Méd Chile 2004; 132: 260-264cardíaco, procurando interpretar su origen. En los nes del vector cardíaco, la dirección y magnitud,años siguientes continuó perfeccionando su galva- durante el ciclo cardíaco, integrándose en la líneanómetro de cuerda, mejorando su sensibilidad me- del pensamiento que daría origen a la modernadiante la obtención de cuerdas cada vez más finas. vectocardiografía.Al mismo tiempo seguía activamente las investiga- Aparte de su labor como investigador, Einthovenciones en el campo de las aplicaciones clínicas del fue un profesor destacado, siendo autor de variosECG y en la investigación teórica sobre la distribu- compendios para ejercicios prácticos. Entre 1905 yción de los potenciales y las influencias que ejercen 1906, fue elevado a la categoría de Rector Magníficolos movimientos respiratorios y los cambios de la de la Universidad de Leiden. Fue miembro de laposición corporal sobre el ECG. Estos trabajos le Academia Real de Ciencias de su país. En octubre dellevaron a la concepción de un eje eléctrico cardíaco, 1924 se le concedió el Premio Nobel de Fisiología yy al llamado esquema del triángulo equilátero. Estas Medicina, mientras se encontraba viajando con suconcepciones las publicó en 1913, junto a sus esposa por los EEUU, por su descubrimiento delasistentes G Fahr y A de Waart, en su trabajo «Sobre mecanismo del ECG, recibiéndolo en diciembre dela dirección y el valor manifiesto de las variaciones 1925, en Estocolmo. Cuando recibió los 40.000de potencial del corazón humano y sobre la influen- dólares del premio, buscó a su antiguo asistente Vancia de la posición del corazón en la forma del de Woerd para compartir con él este premio,electrocardiograma». Allí, con gráficos simultáneos descubriendo que ya había muerto. Sin embargo,de ECG y neumograma, ilustró la influencia de la había dos hermanas que aún vivían y lo hacían enrespiración sobre el ECG. También estudió la in- estado de pobreza. Viajó entonces en tren haciafluencia de los cambios de posición y los efectos del donde ellas se encontraban y les cedió la mitad delesfuerzo, y terminó con un apéndice en que hizo premio. Este gesto representa lo que Einthovenuna discusión trigonométrica sobre la dirección y sentía por los servicios de su asistente, que fuerontamaño de las proyecciones del eje eléctrico sobre de gran importancia en ayudarle a desarrollar ellos lados del triángulo equilátero. El esquema del galvanómetro de cuerda, y también muestra sutriángulo equilátero fue, de todas las contribuciones integridad y honestidad. Cuando la reina de Holan-de Einthoven, la que despertó los más vivos debates da, supo lo del premio, le ofreció construir un nuevoy las posiciones más dispares, desde los que lo laboratorio, pero Einthoven prefirió que le dieran elreconocían como un valioso aporte hasta los que dinero para más personal y sustento para susnegaban cualquier valor científico. Su último perfec- investigaciones, lo que se hizo.cionamiento del aparato, conseguido gracias a la La vida de esta magnífica persona se extinguió,colaboración de su hijo, fue la creación del galvanó- después de un largo sufrimiento, el 28 de septiem-metro de cuerda de vacío, con lo que elevó al bre de 1927, cuando tenía 67 años de edad. Susmáximo la sensibilidad del instrumento. En sus restos yacen en Groene Kerkje de Oegstgeest,últimos trabajos, Einthoven discutió las modificacio- junto a su esposa e hijo. REFERENCIAS 5. WILLEM EINTHOVEN. Disponible en http://chem.ch.huji. ac.il/~eugeniik/history/einthoven.html1. ACIERNO L. The History of Cardiology. Ediciones 6. HURST JW. Naming of the waves in the ECG, with Roche 1994; 518-32. a brief account of their genesis. Circulation 1998;2. MACIEL R. Willem Einthoven de um comeco árduo 98: 1937-42. ao premio Nobel. Disponible en http:// publicacoes.cardiol.br/caminhos/015/default.asp Addendum: Un equipo de electrocardiografía portátil3. ERSHLER I. Willem Einthoven. The man. Arch actual pesa 1.200 gramos aproximadamente, mide 26 Intern Med 1988; 148: 453-5. cm de largo por 18 cm de ancho y por 6 cm de alto,4. DE MICHELI A. El centenario del electrocardiógrafo y tiene un costo aproximado de un millón de pesos. de Einthoven. Parte I. Arch Inst Cardiol Mex Han aparecido últimamente otros más livianos y 2001; 71: 160-6. pequeños, para ser conectados a un computador. H I S T O R I A D E L A264 M E D I C I N A