Cardiologisch onderzoek: 1825-1850
1825
Leopold Nobili (1784-85), Professor Fysica aan de Universiteit van Firenze, ontwikkelde een 'astatische galvanometer'. Door het gebruik van twee identieke magnetische naalden van tegengestelde polariteit, aan elkaar gekoppeld ofwel met een figuur van acht draad rondingen (in de vroegere versies), ofwel met een beweegbare naald met een spoel (in latere versies), konden de effecten van de magnetische velden van de aarde gecompenseerd worden. Bij het gebruik van het toestel in 1827 slaagde hij erin de stroomflow in het lichaam van een kikker van de spieren tot in het ruggenmerg op te sporen.
1825
Wilhelm Eduard Weber (1804-1891), een Duits natuurkundige en filosoof, was vooral bekend omwille van zijn werk op het gebied van magnetisme. Als student deed Weber onderzoek naar geluidsgolven en samen met zijn broer Ernst Heinrich Weber (1795-1878) gaf hij 'Wellenlehre, auf Experimente gegründet' (1825) uit, een boek waarin het mechanisme van de voortplanting van golven in vloeistoffen bestudeerd werd en waarin een eerste estimatie van de voortplanting van het bloed werd gegeven. In 1838 publiceerde Ernest Weber 'Ad Notat. Anatom. et Physiolog' waarin een uitleg verscheen over het circulatieschema.
1827
De Ierse chirurg Robert Adams (1791 - 1875) beschreef een patiënt met herhaaldelijke apoplectische aanvallen en een zwakke pols. Hij was de eerste die zich realiseerde dat cerebrale symptomen door cardiale ritmestoornissen kunnen veroorzaakt worden .
1827
Giulio (Julius) Rucco (1778-1852), Professor Pathologie aan de Universiteit van Napels, schreef een uitgebreid boek over 'Introduction to the Science of the pulse, as applied to the Practice of Medicine', een turf van 805 bladzijden waarin hij een fantastische synthese gaf van de bevindingen van de Chinezen, Galen, Solano en Bordeu. Rucco emigreerde naar de Verenigde Staten waar hij zich in Philadelphia als arts vestigde. In 1820 verhuisde hij opnieuw, dit keer naar Londen, waar hij zijn onderzoekswerk verder zette.
1828
De Parijse arts Jean-Marie Poiseuille (1799-1869), die zich voor de karakteristieken van de bloedflow interesseerde, verbeterde de manometer van Hales door er een met kwik gevulde glazen buis aan toe te voegen. Daarmee was de kwikmanometer geboren, die hij haemodynamometer noemde. Het was Poiseuille die voorstelde om de bloeddruk te meten in mmHg. Poiseuille bewees ook dat de arteriële bloeddruk verminderde tijdens de inademing en verhoogde bij uitademing. Bij zijn studie van het bloed kwam hij in 1839 op de 'Wet van Hagen-Poiseuille'.
De haemodynamometer van Poiseuille
1829
De Franse anatoom Jean Cruveilhier (1791-1874) publiceerde de eerste editie van 'Anatomie pathologique du corps humain', waarin hij een gekleurde illustratie stak van wat zeker een acuut myocard infarct geweest was. Hij noemde het de 'apoplexy van het hart'. Cruveilhier deed ook uitgebreide studies naar inflammatie van de bloedvaten, vooral flebitis. Hij geloofde dat flebitis de oorzaak was van de meeste ziekten, hoewel dit later tegengesproken werd door Rudolf Virchow. Zijn naam is verbonden aan 'teken van Cruveilhier', persistente hypertensie en occlusie van de vena porta.
1830
De Duitse arts Johannes Peter Müller (1801-1858), één van de meest gerenommeerde fysiologen uit de 19de eeuw, bevestigde dat de ontdekking van de bloeddruk veel belangrijker was dan de ontdekking van het bloed.
1832
James Hope bevestigde de observatie van Laennec, die de link tussen venerische ziekten en endocarditis verworpen had.
1833
In zijn werk over oedemen die optreden tijdens circulatoir falen beschreef de Poolse arts John A. Klecki dat de misbalans tussen het vocht dat ontsnapt via de capillairen en de re-absorptie ervan de oorzaak is van een oedeem.
1833
Een eerste poging om de arteriële pols numeriek te bepalen via niet invasieve manier gebeurde door de Franse arts Jules Hérisson en de ingenieur P. Gernier. Ze gebruikten hiervoor een toestel dat op een thermometer geleek, uitgerust met een kwikreservoir en een in millimeters gegradueerde buis. Hérisson J. Le sphygmomètre: Instrument qui traduit á l'oeuil toute l'action des artères. Paris, Cruchard, 1833.
1835
De Franse arts Jean-Baptiste Bouillaud (1796-1881) benoemde 'endocardium' en 'endocarditis' en beschreef er de symptomen van, als behandeling schreef hij theekruiden en aderlating voor. In zijn thesis 'Traité clinique des maladies du coeur' beschreef hij eveneens de link tussen 'acute reumatoïde arthritis' en 'endocarditis'. In de Franse medische woordenboeken wordt acute reumatoïde endocarditis nog steeds de 'ziekte van Bouillaud' genoemd. Voor de behandeling van hartkwalen was Bouillaud een vroege gebruiker van digitalis, dat hij omschreef als 'opium voor het hart'. Samen met de cardioloog Pierre Potain (1825-1901) deed hij studies over 'hartgeluiden' en onderzocht hij het verschil tussen normale en abnormale hartritmes. Bouilland was een vurige volgeling van François-Joseph-Victor Broussais (1772-1838) wat de dubieuze praktijk van aderlatingen betrof.
1836
De geschiedenis van hypertensie begon met Richard Bright (1789-1858). In oude medische tekstboeken duikt zijn naam voor het eerst op als 'Bright disease', een vage en verouderde term voor zowel acute als chronische nierziekten. In 1836 publiceerde Bright 100 autopsies van chronische nierziekten, waarbij hij klinische en pathologische bevindingen correleerde. Hij noteerde een hypertrofie van het hart en vernoemde als oorzaak een verhoogde perifere weerstand, oude verstuikingen, gewrichtspijnen, enz.. Zijn behandelingen waren zo succesvol dat zelfs de hospitalen hem patiënten stuurden. Koning George IV eerde hem met de benoeming 'Shampooing Surgeon to His Majesty George IV'. Zijn kleinzoon Frederick Akbar Mahomed begon doktersstudies op 18-jarige leeftijd in het 'Royal Sussex County Hospital' en zette het werk van zijn grootvader verder.
1836
In zijn doctoraatsverhandeling komt de Poolse arts Onuphrius Dzianott terug op sfygmologie, de kennis van de pols. We weten nu dat de artsen uit die tijd niet wisten hoe ze de pols moesten onderzoeken, laat staan er iets konden uit opmaken, zoals dat vroeger wel gebeurde. Zij veronderstelden dat palpatie precisie miste en tot vergissingen leidde. Nochtans kwamen de nieuwe methodes van percussie en auscultatie in gebruik op dat ogenblik en het toepassen van deze methoden vereenvoudigde de evaluatie van de toestand van het circulatoire systeem.
1837
In 1837 verscheen de doctoraatsverhandeling 'De asphyxia in genere' van de Poolse arts John B. Bobrzyski, die handelde over de toestand van het circulatoire systeem. De auteur gaf een beschrijving van de oorzaken van dyspnee in verschillende ziektetypes en trachtte de relatie te vinden tussen deze toestanden en de congenitale anomalieën van het hart en compromiterende pulmonaire circulatie of de slechte functie van de linker ventrikel.
1838
Carlo Matteucci (1811-1868), Professor Fysica aan de Universiteit van Pisa, toonde aan dat een elektrische stroom elke hartslag begeleidt. Hij gebruikte een preparatie gekend als 'rheoscopic frog' waarin de uit een kikker gesneden zenuw gebruikt werd als elektrische sensor en het verkrampen van de spier als visueel teken van elektrische activiteit. Hij gebruikte eveneens de 'astatische galvanometer' van zijn leermeester Nobili voor de studie van de elektriciteit in spieren waarbij een galvanometerdraad in het open einde van de gedissecteerde spier gestoken werd en de andere draad aan de oppervlakte van de spier. Hij trachtte conductie in de zenuw te demonstreren maar lukte daarin niet (omdat zijn galvanometers niet gevoelig genoeg waren). Zoals praktisch alle uitvindingen is ook het Electrocardiogram het resultaat van een jarenlange, multinationale gemeenschappelijk akties, de ontdekking van Matteucci was één van de onderdelen ervan.
Matteucci C. Sur un phenomene physiologique produit par les spieren en contractie. Ann Chim Phys 1842;6:339-341
1839
Bogusaw Palicki (1813-1868) verdedigde zijn thesis 'De muscularu cordis structur', die hij schreef om de complexe structuur van het hart volledig te verklaren. Hij gaf een gedetailleerde review van de litteratuur over het macroscopisch beeld van de hartspier en over de studies die tot dan toe waren uitgevoerd.
1839
De ontwikkeling door Jean Louis Poiseuille (1799-1869) van zijn wet over de flow in buizen was de volgende mijlpaal in arteriële mechanismen. Hoewel het nooit werd opgemerkt in de arteriën omwille van de pulsatieve natuur van de arteriële flow en hun complexe anatomie van bochten en bifurcaties, werd het de maatstaf waarmee alle andere flows in buizen vergeleken werden, waarschijnlijk omwille van zijn eenvoud. Ondanks de tekortkomingen wordt het in vele medische en fysiologische tekstboeken vernoemd als de wet die de flow in het hele vaatstelsel beheert. Poiseuille voerde een diepgaand onderzoek over de flow in de capillairen, gemotiveerd als hij was door zijn studie van de mesentrische microcirculatie van een kikker. In 1839 legde hij een verzegelde kopie neer van zijn experimentele resultaten bij de 'Franse Academie van Wetenschappen' en ging hij verder met zijn experimenten die tenslotte voor publicatie aanvaard werden in 1846
1840
De Poolse arts Ferdinand Dworzaczek was een uitstekend waarnemer van fysiologische gebeurtenissen in het cardiovasculaire systeem. Zo hield hij zich bezig met het probleem van de foetale circulatie, de oorzaken van cyanosis in congenitale defecten van het hart en intra-cardiale shunts.
1841
Een andere Poolse arts Alexander Kremer (1813-1880) presenteerde in zijn handleiding over percussie en auscultatie zijn ideeën betreffende de fysische basis van de ontwikkeling van de tonus en de ruisen in het hart.
1842
In 1842 presenteerde Christian Andreas Doppler (1803-1853) zijn verhandeling 'Über das farbige Licht der Doppelsterne und einiger anderer Gestirne des Himmels' aan de 'Royal Bohemian Society'. Dit werk was het begin van het fameuze 'Doppler Effect', waarmee Doppler een fenomeen ontdekte dat later heel belangrijk zou zijn voor de 'relativiteitstheorie' van Albert Einstein (1879-1955). De theorie van Doppler was dat geluid- en lichtgolven veranderen als de bron van de golf of de waarnemer van de golf zich verplaatsen. In 1846 publiceerde Doppler een verbeterde versie van dit principe. Het bewijs dat de theorie van Doppler juist was, werd in 1845 gegeven door de Nederlandse mathematicus Charles Buys Ballot (1817-1890) tijdens het wereldberoemde 'train station experiment'. Het duurde echter meer dan 100 jaar alvorens de Japanner Shigeo Satomura (1919-1960) met het Doppler principe een medisch toestel ontwikkelde dat baanbrekend mocht genoemd worden.
1843
De Joodse Pools-Duitse embrioloog, fysioloog en neuroloog Robert Remak (1815-1865) voerde studies uit over de neurogene theorie van het cardiale automatisme. Hij beschreef de neuronen zonder de myelineschacht. Remak ontdekte als eerste de neurale ganglia in het hart..
1843
De Duitse fysioloog Emil Dubois-Reymond (1818-1896) beschreef een 'actie potentiaal' dat iedere spiercontractie begeleidt. Hij ontdekte het kleine voltage potentiaal aanwezig in een rustende spier en noteerde dat deze vermindert bij de spiercontractie. Om dit te bereiken ontwikkelde hij één van de meest gevoelige galvanometers uit zijn tijd, de 'Rheotome'. Het toestel had een spoel van 24.000 omwentelingen of 5 km draad en een switch met twee posities. Dubois-Reymond liet een aantekening na van zijn galvanometer, die hij de 'disturbance curve' noemde. Du Bois-Reymond, E. Untersuchungen uber thierische Elektricitat. Reimer, Berlin: 1848
Het toestel van Emil Dubois-Reymond
1843
De Franse arts Louis Denis Jules Gavarret (1809-1890) en de Franse Professor Pathologie Gabriel Andral (1797-1876) (foto) toonden als eersten aan dat de bloedsamenstelling verandert afhankelijk van de pathologische toestand van de proefpersoon. Hun onderzoek bevestigde de waarde van bloed scheikunde voor het bevestigen van diagnoses. Hiervoor gebruikten zij een koperen masker met rubberen randen, dat op het gelaat kon geplaatst worden. Binnen het masker zaten kleppen die de proefpersoon verhinderden om uit te ademen in de buitenlucht. Een buis was gekoppeld aan een reeks glazen globes waarin een vacuüm gecreëerd werd alvorens het experiment startte. De uitgeademde lucht werd gecollecteerd via afzuigen en daarna werd de koolstofdioxide in deze lucht geabsorbeerd en werd de gewichtstoename van de absorptie keten bepaald.
Enkele ademhalingsapparaten van Andral en Gavarret
1843
De Deense Professor Edward August Scharling (1807-1866) ontwikkelde een kamer van 1 m³ die geschikt was voor het respiratoire onderzoek mensen. Ze werd geventileerd door een luchtpomp of aspirator en de totale lucht werd door een kaliumcarbonaat oplossing geleid voor het absorberen van de koolstofdioxide. De binnenkomende lucht werd eveneens van koolstofdioxide ontdaan via een kaliumcarbonaat oplossing.
1844
De Engelse chirurg Sir James Paget (1814-1899) wees erop dat infectieuze endocarditis gepaard kon gaan met koorts, embolie en, bij de sub-acute variëteit, een beschadiging van de hartkleppen.
1844
Een van de vroegste intra-cardiale studies werd in 1844 uitgevoerd door de Franse fysioloog Claude Bernard (1813-1878). Zij hield het meten van de bloedtemperatuur in in de rechter en linker ventrikel van een paard, dat, met de woorden van Bernard, "levend was en op zijn voeten". Bernard en zijn mentor Francois Magendie onderzochten een controverse over de 'bron van lichaamswarmte'. Door twee thermometers te gebruiken, eentje in de carotide arterie en de andere in de jugulaire vene binnen het hart, vonden ze dat het bloed in de rechter ventrikel lichtjes warmer was dan dat van de linker ventrikel, waarmee ze aantoonden dan hitte ontwikkeling optreedt in de systemische circulatie en niet in de pulmonaire. De aanpak van Bernard was geschikt om relatief stabiele fenomenen te meten, maar miste de mogelijkheid om meer dynamische evenementen te registreren.
Het toestel dat Bernard bij zijn temperatuurexperimenten gebruikte
1846
Rudolf Ludwig Carl Virchow (1821-1902) een in Polen geboren Duitse arts, was de grondlegger van de cellulaire pathologie en de vergelijkende pathologie. Nadat hij in 1845 leukemie had ontdekt, liet hij nu zien hoe een bloedstolsel trombose en embolie veroorzaakt.
1847
In 1847 koppelde de Duitse arts en fysioloog Carl Ludwig (1816-1895) een kymograaf aan de uitvinding van Poiseuille, waardoor de bloeddruk voor het eerst genoteerd werd.
Het toestel bestond uit een U-vormige manometer buis gekoppeld aan een koperen buis canule binnen de arterie. De manometer buis had een ivoren schoep waaraan een staaf met een veer bevestigd was. Deze veer tekende op een reep gerookt papier, die rond een draaiende trommel gewikkeld was, vandaar de naam 'kymograaf', of het Grieks voor 'golfschrijver'. De bloeddruk kon hoe dan ook alleen invasief gemeten worden.
1849
Henri Victor Regnault (1810-1878), een Frans natuurkundige, bestudeerde de samendrukbaarheid en de uitzetting van vloeistoffen en de dichtheid en soortelijke warmtecapaciteit van gassen. De naar hem genoemde 'Wet van Regnault' drukt uit dat er bij een constant volume een lineair verband bestaat tussen de druk en de absolute temperatuur. Als blijk van waardering is hij één van de 72 Fransen van wie de naam op de Eiffeltoren gegrift staat. Samen met André Reiset voerde hij experimenten uit op konijnen, honden en vogels, die in een luchtdichte klok geplaatst werden, die in een waterbad gelegd werd waarvan de temperatuur kon gecontroleerd worden. De geproduceerde CO2 werd via een kaliumhydroxide oplossing verwijderd in een pomp die constant lucht uit de kamer verwijderde en terug inbracht, waardoor het gevormde carbonaat kon bepaald worden. Het toestel werkte als een gesloten systeem en was eigenlijk een prototype waarop vele van de huidige toestellen gebaseerd zijn. Buiten de cijfers van respiratoire uitwisseling gaven de resultaten van Regnault en Reiset ook het inzicht dat het metabolisme niet resulteerde in de vorming van vrij stikstof: indien wel kon het proteïne metabolisme gemeten worden vanuit de stikstof secretie in urine en faeces. De cijfers waren echter vrij onregelmatig en er ging 57 jaar voorbij alvorens Krogh in 1906 in staat was te bewijzen dat dit inzicht juist was. Voor het eerst in de geschiedenis combineerden en rapporteerden wetenschappers fysische en chemische concepten gebaseerd op de 'eerste wet van thermodynamica van Carnot', de 'wet van het mechanisch equivalent van hitte van Joule' en de 'wet van het bewaren van energie van Mayer Helmholtz en Singer'. Regnault en Reiset maten met hun 'eudiometer' de hitte geproduceerd door kleine dieren binnen klok bij constante temperatuur en het volume geconsumeerd zuurtsof en geproduceerde CO2
De eudiometer van Regnault en Reiset
1849
Eugène Bourdon (1808-1884), een ingenieur en horlogemaker uit Parijs, vond de 'buis van Bourdon' uit, een metalen manometer op basis van een veer, die het meten van gassen en vloeistoffen toeliet. De manamometer werd later gebruikt in aneroïde toestellen en Bourdon zelf fabriceerde er gebreveteerde thermometers en barometers mee.
De allereerste buis van Bourdon en de achter- en binnenzijde van latere modellen
1850
Sir Richard Quain (1816-1898) was een Iers arts die heel wat publicaties deed over stoornissen van het hart, maar zijn naam zal het meest bijblijven omwille van zijn 'Dictionary of Medicine', die hij van 1875 tot 1882 voorbereidde. In 1850 gaf hij als eerste een beschrijving van de 'Fatty diseases of the heart'.
Quain bedacht eveneens de 'stethometer' of 'thoracometer' om het verschil in mobiliteit te meten tussen beide borstzijden.
1850
Tijdens zijn onderzoek naar vagale invloeden op cardiale activiteit documenteerde M. Hoffa, in het labo van Ludwig, bizarre onregelmatige acties van de ventrikels wanneer zij direct aan sterke farad of constante stromen werden blootgesteld. De afwijking beïnvloedde zowel het ritme als de intensiteit, duurde voort na beëindiging van de elektro excitatie en stopte de cardiale output. De atria participeerden niet in deze arrhythmie. Sommige van de harten van de honden of katten begonnen opnieuw te kloppen na de stilstand als koud kalfsbloed in het coronaire systeem gespoten werd. Het bij zijn ontdekking onbenoemde fenomeen kreeg achtereenvolgens meerdere namen: mouvements tremulatoires; tremblotements musculaires; tremulations musculaires; folie fibrillaire; mouvements fibrillaires; fremissements fibrillaires; delirium cordis; herz-delirium; herzflimmern; kammerflimmern; fibrillar contractions; intervermiform movements; ventricular fibrillation; undulatory movements; intervermicular actions; enz.
Hoffa M, Ludwig C. 1850. Einige neue versuche uber herzbewegung. Zeitschrift Rationelle Medizin, 9: 107-144
1850
De Duitse fysioloog, anatoom en fylosoof Alfred Volkmann (1801-1877) gebruikte de 'kymograaf' met een 'haemadromometer' voor het meten van de bloedvelociteit en publiceerde dit in 'Die Hämodynamik nach Versuchen'.
