Geschiedenis van de Spirometrie - Deel VI
de spirometer van Wintrich
1854
Minder dan tien jaar nadat Hutchinson uitpakte met zijn spirometer, ontwikkelde M. Anton Wintrich een spirometer die gemakkelijker was in gebruik. Hij voerde testen uit bij meer dan 4000 personen, waarvan 500 pathologische gevallen. Hij concludeerde dat drie parameters de vitale capaciteit bepalen: de lichaamslengte, het gewicht en de leeftijd.
In die periode werden er heel wat belangrijke onderzoeken gedaan met betrekking tot de diagnose van longziekten: M. Anton Wintrich (1812-82; pleuritis), Karl August Wunderlich (1815-78; temperatuurbereik bij een pneumonie), Leon Jean Baptiste Cruveilhier (1791-1875; pneumonie bij kinderen), Theodor Jürgensen (infectieuze natuur van een pneumonie), Robert Bree (1807; bronchiaal astma), Biermer (1870), Leyden (1875; crystals of asthma) en Curschmann (1883; spirals).
Het onderwerp van pulmonaire tuberculose werd grondig behandeld door Gaspard Laurent Bayle (1774-1816) met in 1810 de ontdekking van miliaire tuberculose of vliegend tering.
Virchow defineerde het anatomische karakter van tuberculose. In 1865-8 bewees Villemin de besmettelijkheid ervan en zijn experimenten werden opnieuw onderzocht en bevestigd door o.a. Lebert (1866), Klebs (1868), Baumgarten (1880), Teppeiner (1877), en Weichselbaum (1882).
Met de ontdekking van de tuberculose bacil door R. Koch in 1882, werd het pad voor de onderdrukking van tuberculose ingeluid. In 1988 toonde Cornet het gevaar van het sputum aan, wat in een spuwverbod resulteerde en het plaatsen van spuwpotjes met desinfecterende oplossingen.
In 1890 verscheen Koch met zijn remedie tuberculine, die hij in 1897 en 1901 verbeterde. In 1902 begon Behring zijn experimenten op koeien voor het verzekeren van de immuniteit.
1859
In 1859 ontwikkelde Edward Smith een draagbare spirometer,waarmee hij ook het gasmetabolisme trachtte te meten.
Edward Smith (1819-1874), geboren in Heanor, Derbyshire, was een Britse arts en medisch auteur. Door zijn bijdragen aan de fysiologische basis van de voeding is hij vooral bekend bij nutritionisten. Hij berekende dat gevangenen die gevoed werden op een dieet van 93% koolhydraten niet in staat waren harde arbeid te verrichten (en volgens hem daarom terug hun toevlucht namen tot criminaliteit).
Edward Smith
In 1859 ontwikkelde hij een draagbaar open-circuit apparaat voor zijn experimenten, waarbij de proefpersoon via een mondstuk met klep gewone lucht inademde via een droge-gas meter. De uitgeademde lucht werd door een fles geleid, die gevuld was met in sterk zwavelzuur gedrenkte puimstenen, om er de waterdamp uit te verwijderen, en daarna door een trommel waar ze in contact kwam met een kaliumhydroxide oplossing om de CO2 te absorberen. De hoeveelheid hiervan werd opgespoord door de gewichtstoename van de trommel. Met dit apparaat expreimenteerde hij zowel in rust als tijdens wandelen aan een snelheid van 2 en 3 m.p.h. De zuurstofconsumptie mat hij niet. De cijfers die hij gaf over zijn eigen CO2 productie waren uiterst correct.
Fysiologische scheikunde nam veel van zijn aandacht in beslag. In 1856 schreef hij zijn eerste paper. Edward was ontzettend geïnteresseerd in de werking van het menselijk lichaam en heel regelmatig deed hij metingen van zijn eigen lichaamstemperatuur en pols, soms meer dan 50 keer per dag.
Later interesseerde hij zich voor het lichaamsgebruik van ureum en daarover schreef hij meer dan 1400 verschillende observaties. In 1853 werd Smith leraar en demonstrator anatomie van de Charing Cross Hospital school of medicine, en in 1861 werd hij assistant arts in het Brompton Hospital voor tuberculose. In 1862 publiceerde hij Consumption: its Early and Remediable Stages.
Edward Smith stierf in 1874 als gevolg van een pneumonie.
Spirometer van Smith
Kymograaf
1866
William Thomas Salter koppelde een kymograaf aan de spirometer om ook de tijd te kunnen noteren tijdens de registratie van de luchtvolumes.
Een kymograph (= schrijver van golven) is een toestel dat een grafische weergave of een ruimtelijke positie over tijd toont waarbij de ruimtelijke as de tijd vertegenwoordigt. Het bestaat uit een met papier omwikkelde draaiende trommel, waarop een stift voor- en achterwaarts beweegt en waarbij wijzigingen van beweging of druk geregistreerd worden. Het werd in de jaren 1840 uitgevonden door de Duitse fysioloog Carl Ludwig en werd eerst gebruikt voor het monitoren van de bloeddruk, maar kort daarna ook in andere toepassingen van de geneeskunde, zoals veranderingen in spiercontracties of andere fysiologische processen.
Bij sommige types is het opnamepapier gewikkeld rond een trommel, die spiraalvormig ronddraait waardoor een continue opname mogelijk is, in andere gevallen is het een lange rol papier.
Salter voegde de kymograaf dus toe aan de spirometer om de tijd en het bekomen volume te noteren. Hij beklemtoonde de objectiviteit van de nieuwe technologie en tevens beschreef hij zijn opnames, "Zij zullen dezelfde waarde hebben als een foto. De lijnen kunnen niet "vervalst" worden, wat de patiënt ook doet. Zij zullen niet ter discussie staan, het zal onmogelijk zijn om te zeggen dat zij het resultaat zijn van verbeeldingskracht of van fouten."
Paul Bert
Plethysmograaf van Bert
1868
Paul Bert introduceerde de totale lichaamsplethysmografie. Hij deed experimenten met dieren in een gesloten plethysmografisch systeem. Hij presenteerde zijn studies aan de 'Société de Biologie' onder de titel 'Changement de pression de l'air dans un poumon pendant les deux temps de l'acte respiratoire' (Veranderingen van de luchtdruk in een long tijdens de twee perioden van de respiratie).
Hij deed geen spirometrische metingen samen met plethysmografie en hij deed ook geen testen op mensen.
De naam Paul Bert is geassocieerd aan de duikersfysiologie. Hij was de eerste die op een systematische wijze de verkramping beschreef die gekoppeld is aan de toxiciteit van zuurstof onder hoge partiële druk voor het centrale zenuwstelsel, het ‘Effect Paul Bert’ genoemd. In 1878 publiceerde hij zijn recapitulatief werk, « La Pression barométrique », waarin hij verschillende experimenten beschrijft over manifestaties veroorzaakt door de veranderingen van de atmosferische druk en de zuurstofdruk op het menselijk lichaam, en dit met behulp van een zeer grote waterdicht caisson, die een persoon kon bevatten. Hij detailleerde op die manier de effecten van een gemis (hypoxie) en een teveel aan zuurstof (hyperoxie).
Hij paste zijn kennis toe bij de ontwikkeling van een duikerspak uitgerust met een drukregelaar. In 1874 bereidde hij de ballonvaarders Joseph Croce-Spinelli en Théodore Sivel voor op een ballonvaart tot op 7.300 meter hoogte. Eén jaar later, als de twee ballonvaarders een nieuwe ballonvaart lanceerden in gezelschap van Gaston Tissandier, kregen ze de brief van Paul Bert, waarin hij hen informeerde dat hun zuurstofreserve onvoldoende was voor drie mannen, niet op tijd. Enkel Tissandier overleefde de expeditie.
