Geschiedenis van de Sportgeneeskunde - 1901

1901

Willem Einthoven (1860-1927), Professor Fysiologie aan de Universiteit van Leiden, vond de 'snaargalvanometer' uit waarmee hij praktisch bruikbare ECG's afnam, maar tevens ontwikkelde hij de 'interpretatie-terminologie'. Tijdens het 'First International Congress of Physiologists' van 1889 in Bazel raakte Einthoven zwaar onder de indruk van de demonstratie van de Britse fysioloog Augustus Désiré Waller (1856-1922) met zijn trouwe hond. Met behulp van de Lippmann-elektrometer startte Einthoven in 1893 met het registreren van harttonen. De verkregen curven noemde hij 'cardiofonogram'. De precisie van de registratie was zo groot dat hij erin slaagde om in de curven de 'derde harttoon' aan te tonen, die George Alexander Gibson (1854-1913) dacht waar te nemen bij het beluisteren van het hart. Einthoven had echter meer belangstelling voor cardiografie, zodat hij de fonocardiologie links liet liggen. Ondanks de verbeteringen die hij eraan toevoegde bleef het werken met de capillaire elektrometer veel te omslachtig.

Eén van de eerste ECG's van Einthoven

Einthoven ging op zoek naar een beter meetinstrument en richtte zijn aandacht op de galvanometer van de Franse arts Jacques Arsène Deprez-d'Arsonval (1851-1940) waaruit hij de snaargalvanometer ontwikkelde. Hij publiceerde zijn uitvinding in 'Galvanometerische registratie van het menschelijk electrocardiogram'. Het toestel bestond uit een zeer dunne kwartsdraad, voorzien van een geleidende zilverlaag, die verticaal tussen twee sterke elektromagneten was gespannen. Als er een stroom door de draad liep zorgde het magnetisch veld dat deze bewoog. Via een microscoop werd de uitwijking van de draad vergroot en vervolgens continu vastgelegd op een draaiende rol fotografisch papier.

Het labo van Einthoven met de snaargalvanometer

De originele snaargalvanometer had watergekoelde elektromagneten. Er waren vijf mensen nodig om hem te bedienen en omdat hij driehonderd kilo woog kon hij niet verplaatst worden. De patiënten moesten naar het toestel worden gebracht, maar Einthoven kreeg hiervoor geen toestemming van de ziekenhuisdirectie, omdat de meeste patiënten te zwak waren. Reden waarom hij de patiënt en zijn snaargalvanometer aan een telefoonlijn koppelde.

De illustratie van een vergelijking van drie opeenvolgende episodes van een elektrocardiografische ontwikkeling.

  1. Bovenste deel: Waller 1887. T = tijd, h = externe pulsatie van een hartslag, cardiogram genoemd (naar Marey), e = elektrische hartactie, die 2 neerwaartse pieken toont. De cardiale actiestroom is eerder onopvallend en werd later dikwijls verward met het cardiogram erboven.
  2. Het tracé van Einthoven gepubliceerd in 1902, met een Lippman elektrometer. Vier pieken (ABCD) opwaarts gericht omwille van de omgekeerde connectie. Tijdsschaal in 0.1 sec boven het tracé. Daaronder hetzelfde automatisch gecorrigeerde tracé. Tijdsschaal in 0.1 sec is uitgerokken (S); de vier pieken in het gecorrigeerde tracé worden nu PQRST genoemd.
  3. Eén van de eerste elektrocardiogrammen met de snaargalvanometer, gepubliceerd in 1902.

Bij het ECG-model van Einthoven was de cardiale bron een bi-dimensionale dipool op een vaste locatie binnen een volumeconductor die ofwel oneindig en homogeen was, ofwel een homogene sfeer met een tweepolige bron in het midden. Einthoven herkende eerst dat er geen significante elektrocardiografische stromen vanuit de borst kunnen opgenomen worden, omdat de ledematen dun en lang zijn. Bijgevolg realiseerde hij zich dat het potentiaal aan de pols hetzelfde is als aan de opperarm, terwijl dat aan de enkel hetzelfde is als aan de dij. Dus veronderstelde hij dat de functionele meetposities van het linkerbeen en de rechter- en linkerarm corresponderen met de punten op de borst, die achtereenvolgens een geometrische relatie blootleggen die de apexen van een gelijkzijdige driehoek benaderen. Verder nam hij aan dat de hartgenerator als één enkele dipool met vaste positie kan benaderd worden, waarvan de magnitude en de oriëntatie echter kunnen verschillen. De locatie van de hart dipool werd voor het gemak als centrum van een driehoek gekozen relatief aan de afleidingen. De signalen werden vanuit de twee armen en het linkerbeen (moderne afleiding I) bekomen. Om de geleiding te verhogen werden de handen en voeten in een bad met zoutoplossing gedompeld.

1901

Georges Demeny (1850-1917), hoogleraar lichamelijke opvoeding en hoofd van ' l’Institut de physiologie du Collège de France', publiceerde in 1901 'Les bases scientifiques de l’éducation physique', een boek dat de te volgen weg aangaf voor het onderzoek in de sportgeneeskunde, en twee jaar later 'Mécanisme et éducation des mouvements'.

1901

Begin van de jaren 1900 verschoof de focus voor het meten van de lichaamsdelen naar het testen van de vitale werkcapaciteit. Zo testte de Amerikaanse fysioloog Thomas Andrew Storey (1875-1940) in 1903 de invloed van vermoeidheid, de Amerikaanse fysioloog James Huff McCurdy (1852-1921) in 1901 en de Canadese arts R. Tait McKenzie (1867-1938) in 1913 de invloed van de bloeddruk en de Amerikaanse fysioloog W.L. Foster in 1914 de invloed van de hartslag.

1901

Volgens de Duitse fysioloog Nathan Zuntz (1847-1920) was het van vitaal belang dat wetenschappelijke conclusies niet uitsluitend mogen gebaseerd zijn op gegevens verzameld in een labo, maar dat ze ook moeten bevestigd worden met veldcontroles en vice versa.

Deze proceduremethode komt duidelijk tot uiting in zijn boek 'Studien zu einer Physiologie des Marsches' (Studies over de fysiologie van het marcheren), dat hij samen met zijn collega William Schumburg (1882-1962) in 1901 publiceerde. Zij onderzochten het marcheren bij Pruisische soldaten en ontwikkelden daarvoor enkele toestellen.

Met die toestellen konden ze de bloeddruk, de hartslag, de ademhalingsfrequentie en de vitale capaciteit meten en ze stelden vast dat er een aanzienlijke beperking en duidelijke verlaging van het prestatievermogen van de luchtwegen was tijdens het marcheren.

In september 1901 presenteerde Zuntz een nieuwe draagbare gasmeter op het vijfde Internationaal Congres van Fysiologie in Turijn. Om de windsnelheid te meten droeg hij een muts op het hoofd waaraan een anemometer gekoppeld was.

1901

De Amerikaanse firma Spalding, bekend voor haar sportmateriaal, startte met de productie van roei-ergometers.

 


rdsm