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为纪念保姆,他发明了心电图仪

科普小知识2022-02-19 15:26:59
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心脏是人体最繁忙的器官之一。它一天跳动近10万次。它可以被描述为“回忆你的心就像西方的一条河,日夜不停地向东流”。心脏有活力,我们也有活力,但是如果心脏有病呢?

这时,心电图仪将在舞台上闪亮。心电图仪诞生已有100多年,长期以来一直是诊断急性冠状动脉综合征不可或缺的辅助诊断工具。它是诊断室内传导阻滞和心律失常的方法之一。心电图仪对人类健康做出了巨大贡献,发明者荷兰生理学家威廉·埃因托芬也获得了诺贝尔生理医学奖。

为纪念保姆,他发明了心电图仪

威廉·爱因斯坦,1860-1927(网络图)

为纪念保姆,他发明了心电图仪

心电图动画(来源:en.wikipedia.org)

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1860年,爱因斯坦出生在荷兰东印度(现在的印度尼西亚)的一个医疗家庭。他的父亲是一名军医,母亲是一名法国医生的女儿。受此影响,爱因斯坦自然渴望长大后成为一名医生。至于主要疾病,他还没有决定。

安托芬家族是一个殖民家族,一个典型的土皇帝。他们拥有大片土地,并雇佣许多来自东南亚下游的华侨种植甘蔗、木棉和其他经济作物。在众多员工中,一位来自广东新会的洪姓保姆主要负责安托芬的日常生活。马虹心地善良,对待他就像对待自己一样。自从他出生以来,他一直很照顾他。从四岁开始,艾因顿先是跟随马虹在上海生活了六年,然后在广东农村呆了半个月。这两个人像母亲和儿子一样有深厚的感情。

为纪念保姆,他发明了心电图仪

爱因斯坦和他的家人(资料来源:www.metealpaslan.com)

然而,善良和勤奋的马虹不可能永远和爱因斯坦在一起。马虹17岁时死于心脏病,这让从小跟随马虹的安托芬非常难过。

眼泪不能解决问题。爱因斯坦决定“复仇”。他决心终生研究心脏病。

爱因斯坦带着对马虹无限的怀念回到了荷兰,进入了以医学闻名的乌得勒支大学,然后开始了学习霸权的模式。

俗话说“所有的学生都是一样的,所有的学生都有自己的优势”。除了学习医学,爱因斯坦也是一名*的运动员。他是体操和击剑协会的主席,也是学生划船俱乐部的创始人。爱因斯坦和他的朋友们最喜欢的一句话是“不要让你的身体枯萎”。然而,*是有代价的。他在一次锻炼中摔倒,摔断了腕关节。

雪霸的信条是:无论你跌倒在哪里,都要写一篇论文。爱因斯坦仔细研究了他受伤的手腕,然后发表了一篇新的学士学位论文。

她的手腕痊愈了,她大学毕业了,找到了一份工作,但是在安托芬的心中,有一件事她不能放弃——研究心脏病。为此,他找到了当时著名的荷兰医生杜德克。多德已经老了,有人继承他的衣钵当然是一件乐事。他把自己所有的病理学研究材料都给了爱因斯坦,并反复强调:“心脏病的研究还远未达到理想的程度。你应该勇往直前,永不回头!”

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爱因斯坦工作的生理学实验室(资料来源:www.metealpaslan.com)

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莱顿大学艾因特芬大楼(资料来源:www.flickr.com)

想到洪妈妈和多德的指示,爱因斯坦毅然去了物理研究所学习...是的,是物理研究所,不是医学院。

我们周围的人都说埃因霍温没有做好他的工作,但是在一个霸权的世界里,普通人不明白。

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牛顿曾经说过,他站在巨人的肩膀上,爱因斯坦觉得他在心脏病研究方面的力量毕竟是单薄的,他也应该找到一些肩膀。他回顾历史,环顾周围的同龄人,好像他真的有一些好肩膀-

1781年,意大利解剖学家加尔瓦尼发现,当电流刺激青蛙的神经时,肌肉会收缩。他猜测来自活体的电流引起肌肉收缩,并将其命名为“生物电”。虽然这种猜测并不准确,但却引起了生理学家的兴趣。经过广泛的研究,人们开始意识到电可以导致生物神经冲动的传递。

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加尔瓦尼,1731798(资料来源:en.wikipedia.org)

1832年,在一个晴朗的日子里,它仍然是意大利或青蛙,但实验者被马图奇取代。这一次,马图奇在受伤和未受伤的肌肉之间检测到了电流,他称之为“肌肉电流”。他发现包括心脏在内的所有收缩肌肉都会产生肌肉电流。几个德国人验证了马图奇的实验,并同意马图奇同志是对的。

既然心电图存在,它能被测量来估计生物体的心脏健康吗?

马图奇是第一个开发这种设备的人。德国人发现它只能记录心脏是否有电活动,但对电活动的变化却无能为力。用户体验太差,负分数!结果,德国人对马图奇的设备又进行了改造,终于可以测量出动作电流(注

李普曼设计的毛细管静电学(资料来源:文献

英国生理学家奥古斯都·旺斯·沃勒(1851922)(资料来源:www.ncbi.nlm.nih.gov)

找不到志愿者?没关系,你自己做吧。沃勒把他的左脚和右手放进一个盛满盐溶液的盆里,然后把溶液接到静电计上。他兴奋地看到,随着心脏的跳动,仪器上的水银也在跳动。第一个人体心电图诞生了!

巨人的肩膀被发现了,但薛·巴·艾因特芬发现他对电学的基本原理知之甚少。在这种情况下,让我们去物理学院学习。至于“无所事事”的流言蜚语,学生欺负者懒得搭理。

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一年后,电的基本原理的东风已经就位,爱因斯坦开始行动了——他爬到了沃勒的肩膀上。

爱因斯坦发现沃勒的仪器对振动很敏感,甚至当马车经过时轻微的振动都会导致记录结果的错误。经过深思熟虑,他在房间里挖了一个几米深的大洞,然后把仪器放了进去...

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Eintofen(左二)和他的同事及访客(资料来源:www.metealpaslan.com)

埃托夫森可能认为它可以保护仪器免受地面振动的影响,但硬挖的效果是……没有效果。经历了一场磨难后,他深深地感到,自己必须走上巨人肩上的自主研发之路。

在爱因斯坦对仪器的不断尝试和改进中,时间到了1901年,这一年,他终于成功地研制出了弦式检流计。仪器的结构并不复杂,主要是一根导线和两个磁极,但在细节上,爱因斯坦做了足够的工作。为了提高灵敏度,他用一根非常细的镀银应时线作为导体,悬挂在两个磁极之间。即使微弱的电流通过,它也会偏转,偏转的程度与电流强度成正比。电极放置在人体的胳膊和腿上,当心脏将血液泵入全身时,测量通过心肌的电脉冲。

如果被检测到,如何记录?

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eintopen设计的弦线电流计(来源:www.medischerfgoed.nl)

爱因斯坦想出了一个绝妙的方法。他让检流计在移动时挡住一束光,在感光纸上留下阴影。通过不断移动感光纸,心肌活动的电脉冲会跳到纸上。爱因斯坦记录了人类第一个实用的心电图,图形稳定,波形清晰。爱因斯坦非常满意。他还用p、q、r、s和t等字母来标记心电图上的几个波形,这种命名方法至今仍被使用。

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埃因托芬弦线电流计记录的心电图(来源:www.metealpaslan.com)

爱因斯坦的心电图仪是当时最灵敏的测量设备,并被普遍认可。然而,它很难普及。原因是它有一个“大”问题:它重272公斤,占用两个房间,需要5个人操作。直到1911年,在一家仪器公司的帮助下,eintopen的心电图仪才被成功地精简并改造成台式仪器,这种仪器很快被广泛应用于临床实践,并给无数患者带来了好消息。

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1911年剑桥科学仪器改进的心电图仪(资料来源:thoracotomie.com)

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1916年,一名伦敦市民正在进行心电图测试

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正常心电图和心房颤动心电图(资料来源:www.webmd.com)

1924年,爱因斯坦因发现了心电图的机理并改进和完善了心电图仪而被授予诺贝尔生理医学奖。

1925年,埃因霍温返回印度尼西亚,去看望埋葬在那里的马虹。他告诉马虹,他终于完成了诊断导致她死亡的疾病的发明。

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爱因斯坦和他的心电图仪(资料来源:fineartamerica.com)

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今天的心电图仪(网络图)

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注意:

[1]动作电流:当神经元处于动作电位时,在神经元或肌肉细胞中产生的电流。(动作电位是指神经细胞受到刺激时,神经细胞表面的电位差)

参考:

[1]刘虹。诺贝尔医学奖传奇[。南京:东南大学出版社,2012。

[2]里维拉-鲁伊斯M,卡贾维卡C,瓦龙J .埃因霍温的弦检流计:第一个心电图仪[J]。德克萨斯心脏研究所杂志,2008,35(2):174。

[3]埃因霍温w .弦线电流计和人体心电图[C]//KNAW会议录。1903,6:10115。

、孙、。[心电图的临床应用与发展。岭南心血管病杂志,2011,17(2):884。

[5]王,王,何欣。简明心电图工作指南[男]。兰州:甘肃科学技术出版社,2010。