Cardiologisch onderzoek: 1861-1870
1861
Jean-Baptiste August Chauveau (1827-1917) en Pierre Lortet (1792-1868) gebruikten als eersten hun 'haemadromograaf.'
1861
In 1861 verkregen Jean-Baptiste August Chauveau (1827-1917) en Jules Marey (1830-1904) tracées van de drukvariaties in de hartkamers tijdens een experiment van grote historische betekenis.
1861
De Franse arts Jean-Martin Charcot (1825-1893), beschouwd als één van de grondleggers van de neurologie, bevestigde de theorie van Virchow over embolieën.
1861
De Franse neuroloog Edmé Félix Alfred Vulpian (1826-1887) bevestigde eveneens de theorieën van Virchow, maar is vooral bekend omwille van zijn ontdekking van adrenaline in de adrenale medulla.
1862
Étienne Lancereaux (1829-1910), een Frans arts, is vooral bekend omwille van zijn bijdragen die diabetes beter helpen verstaan. Hij beschreef de granulatie van vreemde elementen in het bloed en de kleppen die beweeglijk waren en resistent tegen alkaliën. Zijn meest gekende leerling was Nicolae Paulescu (1868-1931), de ontdekker van de insuline. Via klinisch-pathologisch onderzoek was Lancereaux ervan overtuigd dat de oorzaak van 'diabetes mellitus' in de pancreas gelocaliseerd was en in 1877 verzon hij de term 'pancreatische diabetes'. Zijn ideeën ivm diabetes werden later bevestigd door de experimenten van Oskar Minkowski (1858-1931) en Josef von Mering (1849-1908).
1862
Max Joseph von Pettenkofer (1818-1904), een chemicus en hygienist uit Beieren, ontwikkelde een respiratie apparaat, dat naar hem genoemd werd.
De kamer van 12,7 m³ was groot genoeg voor een verblijf van minstens 24 uur. Ze werd via een pomp continu geventileerd met verse lucht, het volume varieerde tussen 15 en 75 m³/uur en werd gemeten via een gasmeter. Continu werden er ook staaltjes afgenomen van de inkomende en uitgaande lucht, waarbij rekening werd gehouden met koolstofdioxide en waterdamp. De waterdamp werd geabsorbeerd via zwavelzuur, de koolstofdioxide via bariumhydroxide, die later getitreerd werd. De totale ventilatie door het toestel en de staaltjes werden gemeten met gasmeters. Hij publiceerde zijn bevindingen in 'Ueber die Respiration' in 'Annalen der Chemie und Pharmacie, Supplement 2: 1-52'
Pettenkofer vreesde dat een masker of een mondstuk met respiratoire kleppen zou kunnen interfereren met de natuurlijke ademhaling en was geobsedeerd door de idee dat sommige slechtriekende en mogelijk toxische, vluchtige stoffen zouden kunnen afgegeven in de uitgeademde lucht en in een gesloten systeem zouden kunnen accumuleren in het nadeel van de proefpersoon. De kosten van zijn kamer werden gedragen door Koning Maximiliaan I1 van Beieren.
1862
De Duitse arts Carl von Voit (1831-1908), één van Liebigs studenten, onderzocht eveneens het menselijke energiemetabolisme en ook hij ontving financiële bijstand van Koning Maximilliaan II van Beieren om een caloriemeter te bouwen.
De calorimeter bestond uit een kamer waarin een proefpersoon kon verblijven en was uitgerust met een industriële gasmeter om de luchtstroom te bepalen, en met kleinere gasmeters die constant staaltjes namen via toestelletjes die het gewicht van de koolstofdioxide maten neergeslagen door het bariumhydroxide. Het toestel werd aangedreven door een stoommachine via riemen, katrollen en heen-en weergaande pompen. Voit concludeerde dat de massa en de capaciteit van de lichaamscellen de hoogte van het totale metabolisme bepaalden. De menselijke behoefte aan voedingsproteïnen is afhankelijk van de schrale weefselmassa en die voor vetten en koolhydraten is afhankelijk van het uitgevoerde mechanische werk, waarmee hij de pionier observaties van Lavoisier uitbreidde.
1863
Halfweg de negentiende eeuw zocht men naar een objectieve manier om de polsslag in getallen uit te drukken, in plaats van het voelen van de pols. In 1863 verbeterde de Franse arts en fysioloog Etienne-Jules Marey (1830-1904) de haemotachometer van Vierordt door hem draagbaar te maken. Hij ontwikkelde een polsslagmeter ofwel sfygmograaf (sfygmos = polsslag). Het apparaatje werd om de pols gebonden en rustte op de polsslagader. Een schrijvertje, dat in het ritme van de polsslag meebewoog, kraste een dunne lijn op een glasplaatje dat met roet was bedekt. Die lijn was de weergave van de polsslag. Hij gebruikte eveneens een toestel dat boven de radiale arterie geplaatst werd dat in staat was om de polsgolven te versterken en ze op papier te noteren met een aangehechte pen. Zijn toestel werd immens veel gebruikt, zowel voor diagnostisch onderzoek als bij experimenten.
Een mooi overgebleven exemplaar van de polsbloeddrukmeter van E.J. Marey vervaardigd door Mon. Charriere, Collin & Cie.
De polscurve genoteerd met het toestel van Marey
1864
Adolf Eugen Fick (1829-1901), fysioloog aan de Universiteit van Zurich, en Johannes Wislicenus (1835-1903), professor scheikunde aan dezelfde Universiteit, vroegen zich af waarom de oxidatie van proteïnen of van koolhydraten en vetten energie opleverden voor musculaire aktiviteit. In 1864 beklommen zij de Faulhorn in de Zwitserse Alpen, nadat zij eerst alle proteïnen uit hun voeding hadden geweerd, met de gedachte dat niet-proteïne voeding dan maar de nodige energie moest leveren. Zij verzamelden hun urine driemaal voor en meteen na de beklimming plus de dag erna. Zij berekenden het externe energie-equivalent van de 1,956-m klim door hun lichaamsmassa te vermenigvuldigen met de vertikale afstand. Deze externe energie overschreed het proteïnecatabolisme gereflecteerd door de stikstof in de urine. Bijgevolg concludeerden ze dat de energie van de proteïneafbraak krachtig bijdroeg aan de energiebehoefte bij oefenen.
1865
Edward Frankland (1825-1899), een Londens scheikundige die in Duitsland was opgeleid en die de schoonbroer was van Fick, bevestigde de conclusies van Fick en Wislicenus. Door het meten van de hitteproductie tijdens een complete oxidatie van verschillende voedselsoorten en urea, bewees Frankland dat niet de proteïnen maar de koolhydraten en de vetten energie leverden voor de beklimming. Gelijkaardige resultaten werden door de Duitse chemicus M. Traube (1826-1894) gerapporteerd, wiens thesis uit 1861 verklaarde dat spierweefsel niet de brandstof voor oefening leverde en dat spierkracht niet kon bereikt worden met ureaproductie. De bewering van Liebig dat proteïnen als eerste bron voor spierkracht dienen werd dus de mond gesnoerd door de experimenten van Smith, Fick en Wislicenus, Frankland en Traube .
1865
Jules Marey (1830-1904) registreerde de hartkloppingen van een vrijgelegd kikker-, paling- en schildpadhart, daarna dat van een paard door het inbrengen van een rubberen peertje via een kleine incisie tussen hart en thoraxwand . Hij had ook het geluk een vrouw te kunnen onderzoeken, patiënte bij gynaecoloog Tarnier, die een congenitale ectopie van het hart had, die men meteen onder de huid van het epigastrum voelde kloppen en die men ook kan registreren. Gebaseerd op het model van zijn sphygmograaf ontwikkelde hij een cardiograaf, die de hartslagen noteerde via een op de borst geplaatste ontvanger op de plaats waar de schok gevoeld werd door palpatie. Op die manier bestudeerde hij de invloed op het ademhalingstracé en de inspanning. Door de twee apparaten te koppelen kon hij de plaats van bepaalde letsels van het circulatoire systeem, zoals bijvoorbeeld aneurisma's, exact bepalen.
Een schilderij van Vuillard, tentoongesteld in het Parijse 'Musée de l'Assistance Publique', toont Professor Henri Vaquez (1860-1936), een beroemd cardioloog uit Parijs, en zijn assistent Dokter Parvu die in 'l'Hôpital la Pitié' een patiënt onderzoeken met de cardiograaf van Marey.
1865
De Nederlandse arts Franciscus Cornelis Donders (1818-1888) beschreef als één van de eersten op een juiste manier hoe de hartslag bij mensen verloopt. Hij stelde vast hoe de samentrekking van het hart verandert bij verschillende hartritmes.
1866
In zijn belangrijk werk over trombose en embolie noteerde de Duitse arts Rudolf Ludwig Carl Virchow (1821-1902) dat klepwoekeringen kunnen loskomen en daardoor embolieën kunnen vormen.
1866
Een andere Duitse arts Wilhelm Ebstein (1836-1912) beschreef de uitzonderlijke verschuiving van de tricuspidalisklep in de holte van de rechter ventrikel.
1866
De vraag van de snelheid waarmee de golven voortgaan in elastische buizen werd voor het eerst theoretisch bestudeerd door Wilhelm Eduard Weber (1804-1891), een befaamd fysicus die het best gekend is omwille van zijn werk over elektromagnetisme en experimenteel bestudeerd door zijn broer Ernst-Heinrich Weber (1795-1878), eveneens een gerenomeerd fysicus en door velen beschouwd wordt als de stichter van experimentele psychofysica.
1866
De eerste publicatie over het gebruik van de sphygmograaf in de klinische praktijk door F.E Anstie (1833-1874) in Londen.
1867
John Burdon Sanderson (1828-1905), was eerst Professor Fysiologie aan de Universiteit van Londen, maar verhuisde in 1882 naar Oxford, waar men er handen vol geld voor overhad om hem binnen te halen en men speciaal voor hem een super modern laboratorium inrichtte. In 1867 publiceerde hij het 'Handbook of the sphygmograph'
Twee pagina's uit het beroemde boek
1867
William Thomson (1824-1907) verbeterde de telegrafische transmissie met de 'Siphon Recorder'. Nog voor d'Arsonval (1880), gebruikte Thomson een fijne spoel, opgehangen in een sterk magnetische veld. Aan de spoel, maar ervan geïsoleerd door eboniet, was een sifon (= spuitfles) met inkt bevestigd. De sifon werd met hoog voltage geladen zodat de inkt op het papiergespoten werd, dat over een geaarde metalen oppervlakte bewoog. De sifon kon daardoor niet alleen stromen ontdekken maar ze ook op papier registreren.
1867
Carl Ludwig (1809-1849) en Johann Dogiel (1830-1916) verkregen in 1867 de beste resultaten met betrekking tot snelheid met de 'stream-clock'.
1868
Edgard Holden (1838-1909) zorgde voor de eerste Amerikaanse bijdrage aan de sphygmograaf via een essay waarmee hij de 'Stevens Triennial Prize in the College of Physicians and Surgeons in New York' won in 1873, Het essay was geïllustreerd met 300 etsen op hout
.
1868
Julius Bernstein (1839-1917), een student van DuBois-Reymond, paste diens rheotoom aan, zodat het interval tussen stimulatie en sampling kon gewijzigd worden. Het toestel werd de 'differentiaal rheotoom' genoemd en het allereerste ECG ooit werd er mee opgenomen. De meeste ECG's kwamen van kikkerharten, waarbij de elektroden rechtstreeks op het hart geplaatst werden. Bernstein werd bekend om zijn verklaring van de oorsprong van 'rustpotentiaal' en 'actiepotentiaal' van zenuwen en spieren. In 1902 ontwikkelde hij de 'membraantheorie' van elektrische potentialen in biologische cellen en weefsels, die de eerste praktische fysio-chemische uitleg gaf over bio-elektrische events. Deze hypothese wordt algemeen aanvaard als de eerst quantitatieve theorie in de elektrofysiologie.
De rheotoom van Bernstein
1868
De Franse fysioloog, zoöloog en politieker Paul Bert (1833-1886) introduceerde de totale lichaamsplethysmografie.
Hij voerde intense experimenten uit op dieren in een gesloten plethysmografiesysteem. Hij presenteerde zijn onderzoeken aan de 'Société de Biologie' onder de titel 'Changement de pression de l'air dans un poumon pendent les deux temps de l'acte respiratoire'. Hij deed geen spirometriemetingen samen met plethysmographie en deed ook geen metingen bij mensen.
1869-70
Alexander Muirhead (1848-1920), een ingenieur elektronica en pionier van de telegrafie, zou een menselijk elektrocardiogram geregistreerd hebben in het Londense 'St Bartholomew's Hospital', maar dit wordt betwist. Indien het zou gebeurd zijn gebruikte hij de 'Thomson Siphon Recorder'. Zijn vrouw Elizabeth Muirhead schreef een boek over zijn leven en beweerde dat hij zich onthield van het publiceren van zijn eigen werk uit schrik om anderen te misleiden. Elizabeth Muirhead. Alexander Muirhead 1848 - 1920. Oxford, Blackwell: privately printed 1926.
1868
Sir Samuel Wilks (1824-1911), een Brits arts en biograaf, beschreef geïnfecteerd arterieel bloed uit het hart en stelde roodvonk voor als oorzaak van endocarditis.
1869
De Noorse arts Emmanuel Winge (1817-1894) bewees dat 'parasieten' op de huid naar het hart vervoerd werden waar ze zich vastzetten op het endocardium en hij noemde hen 'mycosis endocardii'.
1870
De Parijse Professor Paul Lorain (1827-1875) publiceerde een enorm uitgebreid werk 'Etudes de Médecine Clinique faites avec l'aide de la méthode graphique et des appareils enregistreurs' en met als ondertitel 'Le Pouls, ses variations et ses formes diverses dans les maladies', geïllustreerd met 488 grafische prenten. Op pagina 11 schrijft hij zelfs dat het toestel van Marey een verrijking was voor de Geneeskunde. Nadien worden alle studies uit die tijd opgesomd met een beschrijving van de voor- en nadelen van het toestel van Marey, maar ook met de verschillende toepassingsgebieden
1870
De Duitse internist Carl von Liebermeister (1833-1901) ontwikkelde een kamer geschikt voor één man waarin de persoon kon zitten of liggen. De kamer was geventileerd en de koolstofdioxideproductie werd periodisch bepaald in kleine samples van de uitgaande lucht door het koolstofdioxide te absorberen in een bariumhydroxide oplossing en door deze oplossing nadien te titreren met oxaalzuur of dicarbonzuur. Daarna tekende hij een grafiek van de veranderingen in de samenstelling van de uitgaande lucht en door middel van een differentiaal vergelijking die de relatie uitdrukte tussen de ventilatie, het tijdsverloop tussen de stalen en de koolstofdioxidehoeveelheid in de uitgaande lucht kon hij de koolstofdioxide productie berekenen. De naam Liebermeister is geassocieerd met de relatie tussen de individuele polsfrequentie en de lichaamstemperatuur bij koorts. De 'Liebermeister's rule' stelt dat bij volwassenen met febriele tachycardia, de polsslag verhoogt met acht slagen per minuut bij iedere graad Celsius stijging.
1870
Een zeer zeldzame sphygmograaf die gebruikt werd voor de monitoring van de pols en het hartritme. Het toestel werd rond de flexor van de pols gebonden en de ivoren sensor werd over de radiale pols geplaats. Opnamepapier met inkt was aan een metalen plaat bevestigd die over de naald met een uurwerkmechanisme bewogen werd. De beweging van de naald aan het einde van de lange arm versterkte de radiale pols en registreerte het ritme en de amplitude
1870
De Duitse fysioloog Adolf Fick (1829-1901) presenteerde aan de 'Würzberger Physical and Medical Society' een publicatie over een methode om de cardiale ouput te bepalen. Dit kon volgens hem door het berekenen van de zuurstofconsumptie van het lichaam en de zuurstofinhoud in het arteriële en veneuze bloed. Zo berekende hij dat de cardiale ouput voor een persoon rond de 5,4 liter per minuut moest liggen. Het duurde driekwart eeuw voordat dit principe werd toegepast in menselijk onderzoek. De diffusiewetten werden naar hem genoemd. Hij overleed in de Belgische badplaats Blankenberge.