Cardiologisch onderzoek: 1886-1890
1886
Henry Hoyer (1834-1907), embryoloog in Warschau, ontdekte de aangeboren arterio-veneuse anastomosen.
1887
De Schotse Professor John Alexander McWilliam (1857-1937), van de 'Aberdeen University' gaf de eerste gedetailleerde beschrijving van een 'ventriculaire fibrillatie' (VF), als een "onverwacht en onherstelbaar cardiaal falen dat zichzelf presenteert in de vorm van een bruuske aanval van fibrillaire contractie… De cardiale pomp wordt uit zijn versnellingen gegooid en het laatste van zijn vitale energie wordt verspreid over een wilde en verlengde verwarring van nutteloze aktiviteit in de ventriculaire wanden." Hij demonstreerde hoe VF bij mensen beëindigd kon worden met elektroshocks via twee electroden, meteen ook de eerste beschrijving van defibrillatie. Twee jaar later publiceerde hij de artikels 'Cardiac failure and sudden death' en 'Electrical stimulation of the heart in men' in de 'British Medical Journal'.
1887
De Duitse fysioloog Adolf Magnus-Levy (1865-1955) gaf een perfekte beschrijving van het 'open-circuit apparaat' dat Geppert en Zuntz introduceerden voor het meten van O2 en CO2. De proefpersoon ademde erin via een mondstuk en ademhalingskleppen, de lucht werd uitgeademd via een 'wet-gas' meter. Als de trommel van deze gasmeter draaide, verlaagde een tandwielsysteem de uitlaattube van een gasburette die gevuld was met een vloeistof: de burette werd gradueel gevuld met een proportionele fractie van iedere opeenvolgende uitademing en de analyse van dit composietstaal en het totale volume gemeten door de meter lieten toe de respiratoire uitwisseling te berekenen. Het originele apparaat was enkel geschikt voor het labo, voor veldobservaties werd de 'wet-gas' meter vervangen door een 'droge' meter die op de rug kon meegedragen worden. Dit toestel werd uitvoerig gebruikt bij observaties in rust en bij inspanning door Zuntz, Loewy, Muller en Caspari (1906) en door Durig, Kolmer, Rainer, Reichel en Caspari (1909) tijdens hun expedities naar de 'Monte Ro'.
1887
De Poolse internist Edward Sas Korczynski (1844-1905) voerde klinische studies uit om vasomotorische reacties te verkrijgen en om de invloed van nitroglycerine op het circulatie- en zenuwsysteem na te gaan. Hij wordt ook als tweede vermeld die een myocard infarct ontdekte bij een levende patiënt.
1887
De Britse fysioloog Augustus D. Waller (1856-1922) van de Londense 'St Mary's Medical School' publiceerde het eerste electrocardiogram. Het werd opgenomen met een capilliaire elektrometer van Thomas Goswell, een technieker in zijn labo. Waller richtte zijn onderzoek op elektrofysiologie. Nadat de Italiaanse natuurkundige Carlo Matteucci in 1842 had aangetoond dat de hartslag bij dieren door een elektrische stroompuls werd voorafgegaan, probeerden wetenschappers, waaronder Waller, deze elektrische stromen te meten. Op zoek naar een geschikt meetinstrument dat deze zeer zwakke stroompjes kon meten, kwam Waller in aanraking met de capillaire elektrometer van Gabriel Jonas Lippmann. Maar zelfs met deze gevoelige elektrometer zag Waller slechts minuscule bewegingen in het kwikniveau bij elke hartslag. Daarop besloot hij deze veranderingen vast te leggen op een beweegbare fotografisch plaat, voortgetrokken door een speelgoedtreintje. Tot 1887 werden deze experimenten voornamelijk op proefdieren uitgevoerd, omdat men de meetelektroden rechtstreeks op het hart moest plaatsten wilde men een meetbaar signaal krijgen.
Een patiënt in een universitair hospitaal terwijl zijn electrocardiogram wordt afgenomen in het fysiologisch labo. De handen zijn ondergedompeld in een sterke zoutoplossing (NaCl).
Toen kreeg Waller een idee: het menselijk lichaam geleidt elektriciteit tot op zekere hoogte, dus waarom de elektroden niet rechtstreeks op het lichaam aanbrengen in plaats van op het hart. Met zichzelf en zijn bulldog Jimmy als proefpersonen ging hij aan de slag. Om goed elektrisch contact te maken gebruikte hij metalen, met zoutwater gevulde potten, waarin hij de handen en voeten dompelde. Hij ontdekte dat hij een meetbare elektrische puls kreeg met de linkervoet in de ene en de rechterhand in de andere pot. Op die manier legde hij als eerste een registratie vast van de menselijke hartslag. Maar daarbij liet hij het niet. Hij testte verschillende combinaties uit op de ledematen (zelfs met een lepel in de mond) en bijna alle combinaties gaven hetzelfde basispatroon. Nochtans kreeg hij helemaal geen elektrische puls als hij zijn rechtervoet, zijn linkerhand of beide voeten gebruikte. Waller realiseerde zich dat de elektriciteit in de puls aan één einde van het hart start en doorloopt naar het andere einde. Gezien het hart in een zachte hoek in de borst ligt, moest je het elektriciteitssysteem van het lichaam van de ene zijde naar de andere zijde meten om de puls te kunnen meten. Het hoofd en de rechterarm waren één zijde, de rest van het lichaam de andere. Waller vermoedde dat het elektrisch signaal op de bodem van het hart startte en dan opwaarts liep. Door de gevoeligere toestellen die we thans hebben, weten we dat de impuls eigenlijk start aan de top van het hart en naar onder loopt. Waller leefde voor fysiologie. Hij was niet zozeer geïnteresseerd in de praktische toepassing ervan in de geneeskunde, hij meende dat de fysiologen moesten ontdekken hoe het lichaam werkt en dat de toepassing daarvan in de geneeskunde door iemand anders moest gebeuren. Hij bouwde een labo in zijn eigen huis en zijn vrouw en kinderen werden heel dikwijls aan zijn experimenten onderworpen.
In 1909 gaf Waller een lezing over ECG aan de 'Royal Society' met zijn bulldog Jimmy als proefpersoon. De hond stond met zijn poten in een zoutoplossing, wat geïrriteerde toeschouwers ertoe aanzette een brief naar de 'Lancet' te schrijven. Zij bekloegen zich dat de arme hond een "beproeving met elektriciteit had ondergaan, waarbij hij geforceerd werd om in water te gaan staan dat zeer bijtend metaalzout en zeer giftig chloorgas bevatte". Het ergste van al was echter dat er minstens twee bisschoppen in het publiek zaten. Alexander Muirhead was misschien de eerste die een menselijk elektrocardiogram registreerde, maar Waller was de eerste die het deed in een combinatie van klinisch-fysiologische setting, de eerste die een rapport over zijn bevindingen publiceerde en een pionier in het bekomen van uitgebreide ervaring met deze nieuwe diagnostische mogelijkheid.
Vroege ECG's en toestellen van Waller
In het begin kon Waller zich niet inbeelden dat de elektrocardiografie veel gebruikt zou worden in het hospitaal, misschien soms om enkele zeldzame anomalieën of cardiale acties op te sporen. Maar hierin veranderde hij van gedacht, want in 1917 presenteerde Waller een proefschrift voor de 'Physiological Society of London': 'A Preliminary Survey of 2,000 Electrocardiograms.' Het was tevens de eerste keer dat hij officieel het woord 'electrocardiogram' gebruikte; voordien refereerde hij naar de tracés als 'electrograms'. Hiermee rijst de vraag wie nu eigenlijk het woord 'electrocardiogram' uitvond. Einthoven kende het toe aan Waller, terwijl Sykes van mening was dat Einthoven de uitvinder ervan was, maar het, als blijk van respect, uiteindelijk toekende aan Waller.
In de loop van zijn carrière publiceerde Waller zo'n 245 artikels, gaande van ECG en andere cardiale studies, naar anesthesie, zicht en gehoor en … plantkunde. Hij schreef tien boeken waaronder 'Eight Lectures on The Signs of Life from their Electrical Aspect' (1903) en 'The Electrical Action of the Human Heart' (1922). Waller AD. A demonstration on man of electromotive changes accompanying the heart's beat. J Physiol (London) 1887;8:229-234.
Enkele extracten uit het werk van Waller
"Elektromotieve eigenschappen van het menselijk hart - deel 1
Eenvoudig weg gezegd ga ik u beschrijven hoe het menselijk hart getoond kan worden om te acteren als een elektrisch orgaan, en wat we uit zulke actie leren. Het is een welgekend feit dat elke hartslag gepaard gaat met een elektrische storing; de natuur van deze storing werd bovendien bestudeerd en verstaan met behulp van koudbloedige dieren en voornamelijk in dit laboratorium werd onderzoek uitgevoerd om na te gaan of warmbloedige dieren dezelfde elektrische storingen vertoonden.
Het kwam me voor dat het mogelijk zou moeten zijn om zekerheid te bekomen over elektrische actie bij mensen door niet het hart zelf te connecteren, wat uiteraard onmogelijk is, maar met een gepast instrument delen van de lichaamsoppervlakte kort bij het hart; na deze veronderstelling te hebben nagegaan, was de volgende stap om te zien of ja dan niet dezelfde evidentie kan bekomen worden door het instrument te connecteren aan lichaamsdelen op een afstand van het hart, met de handen of de voeten. Zoals u zal zien was het antwoord bevredigend. Het feit dat iedere hartslag een elektrische wijziging oplevert, die begint aan een einde van het orgaan en eindigt aan het andere, bewijst dat de contractie niet optreedt via de hartmassa op één en hetzelfde ogenblik; indien de twee punten A en B samen stijgen en zakken, zou er geen indexwijziging zijn. De bewegingen van de index tonen aan dat er een zakken is van A bij het begin van de contractie, en een zakken van B op het einde van de contractie."
"Elektromotieve eigenschappen van het menselijk hart - deel 2
Laat ons dit instrument nu toepassen op het hart. Dit, wat eerder een brutaal voorstel is, is echt een eenvoudige en makkelijke aangelegenheid. We moeten de twee handen enkel onderdompelen in twee kommetjes water, die in connectie zijn met onze indicator, waarmee we kunnen zien dat het kwik op- en neerwaarts schokt met de pols. Deze bewegingen van het kwik zijn te wijten aan de elektrische veranderingen die optreden bij elke hartslag; of we mogen één hand en één voet in de kommetjes plaatsen met een gelijkaardig resultaat, alleen moet het de rechterhand zijn, de linker doet dit niet. Dit verschil, op het eerste zicht ogenschijnlijk eigenaardig en raadselachtig, dat asymmetrisch en irrationeel lijkt te zijn, is in realiteit zeer aanvaardbaar en bewees daarmee de oplossing te zijn die de bedoeling van elk later experiment opengooit. Het verschil hangt af van de asymmetrische ligging van het menselijk hart, dat een beetje naar de linkerzijde gericht is."
"Elektromotieve eigenschappen van het menselijk hart - deel 3
Gedemonstreerd door Jimmy, de hond van Waller
Het hart van een viervoeter (hond, of kat, of konijn of paard) is meer symmetrisch geplaatst dan dat van een mens; het ligt dicht bij de middellijn, zodat de veranderingen van het elektrisch niveau waarvan de focussen op A en B zijn, zich recht op en neer het lichaam verspreiden, niet schuin zoals bij de mens. De bovenste lichaamshelft is onder de invloed uitgaande van B; de lagere helft onder die uitgaande van A. In tegenstelling van wat er bij de mens gebeurt, blijven de twee aan een indicator gekoppelde frontklauwen stil, terwijl de andere frontklauw vastgemaakt aan de achterpoot ons het familaire antwoord geeft."
Waller AD. Introductory Address on The Electromotive Properties of the Human Heart. Brit. Med J, 1888;2:751-754
1888
De Franse arts Etienne Fallot (1850-1911) beschreef gedetailleerd de vier karakteristieken van de tetralogie van Fallot, de meest voorkomende oorzaak van de 'blauwe ziekte':
1) Ventrikelseptum defekt (VSD); 2) pulmonale stenose; 3) resulteert in een overrijden van de aorta over VSD en 4) rechter ventrikel hypertrofie.
1889
De Oostenrijkse arts en patholoog Gustav Gärtner (1855-1937) ontwikkelde een eigen Tonometer.
De bloeddruk werd gemeten op het ogenblik dat het bloed terugvloeide naar een vingertop die eerst bloed leeg gemaakt werd. Hiervoor gebruikte hij een om de vinger geplaatste opblaasbare manchette. Vooral in de Duitstalige gebieden werd dit toestel veel gebruikt en het had zeker zijn verdiensten bij de onderzoeken op het vlak van bloeddruk. Het grootste nadeel van deze Tonometer was het feit dat het tijdpunt van de bloed terugvloei willekeurig en visueel werd geschat, waardoor dikwijls grote verschillen bij het aflezen van de gemeten waarden werden genoteerd
1890
George James Burch (1852-1914) uit Oxford bedacht een rekenkundige correctie voor de geobserveerde, trage fluctuaties van de elektrometer. Dit liet hem toe om de de echte electrocardiogram golfvorm te zien, maar enkel na langdurige calculaties.
Burch GJ. On a method of determining the value of rapid variations of a difference potential by means of a capillary electrometer. Proc R Soc Lond (Biol) 1890;48:89-93