Inventarea aparatului EKG

V-aţi întrebat vreodată ce face ca inima să vă bată continuu, oră de oră, zi de zi? Răspunsul se găseşte într-un grup select de celule cardiace de „stabilire a ritmului” ce generează independent impulsuri electrice. Aflate într-un compartiment specific al inimii, aceste celule „pacemaker” permit particulelor încărcate electric să treacă prin membrana lor plasmatica.

Particulele activează celulele, provocând astfel contracţia inimii. Contracţia, la rândul său, produce o activitate cardiacă previzibilă, măsurată de un aparat electrocardiograf (EKG). Un medic specialist poate să identifice imediat un grafic ce nu se încadrează în normele acceptabile ale activităţii cardiace.

Analizând ceva mai îndeaproape această activitate a inimii, observăm că celulele „pacemaker” sunt situate în atriul drept, unul dintre cele două compartimente superioare ale inimii; apoi celulele se deplasează în atriul stâng, provocând o contracţie atrială. După un scurt interval în care atriile se contractă, cele două compartimente inferioare ale inimii, ventriculele, se umplu cu sânge.

Apoi semnalul ajunge în ramificaţiile din stânga şi din dreapta, care provoacă contractarea ventriculelor şi, astfel, expulzarea sângelui. Toată această activitate electrică produce unde care, după cum am menţionat, sunt măsurate de EKG. Aparatul monitorizează trei părţi distincte ale ritmului cardiac. Acestea sunt „unda P”, în perioada în care activitatea electrică se răspândeşte în atrii, „complexul QRS”, când activitatea electrică se răspândeşte în ventricule, şi „unda T”, faza de revenire a ventriculelor.

Electrocardiograful modern este, asemenea altor invenţii, rezultatul unui proces evolutiv de dezvoltare şi de perfecţionare. Primul astfel de aparat, din 1794, a fost numit „galvanometru”, şi detecta câmpul electric al inimii umane, fără a-i măsura curentul. Dispozitivul a fost îmbunătăţit abia în 1849 de Emil Du Bois-Reymond. Astfel, curentul electric putea fi măsurat prin adăugarea unui întrerupător cu două poziţii, iar dispozitivul s-a numit „reotom” (feliator de flux).

În 1868, Julius Bernstein, student al lui Du Bois-Reymond, a adus îmbunătăţiri reotomului, permiţând varierea intervalului dintre stimulare şi eşantionare. Cunoscut sub denumirea de „reotom diferenţial”, acesta a fost primul dispozitiv care putea măsura electrocardiograme. În acea vreme, cele mai multe EKG-uri erau realizate pe inimi de broaşte, iar electrozii erau aşezaţi direct pe inimă.

Deoarece pentru măsurarea precisă a impulsurilor electrice ale inimii era nevoie de o sensibilitate mai bună, s-a inventat „electrometrul capilar”. Acesta a fost gândit de Gabriel Lippman în 1872. Totuşi, mai rămânea o problemă: activitatea electrică a inimii nu putea fi măsurată cu precizie fără deschiderea cavităţii toracice.

Augustus Desire Waller a fost primul care a descoperit şi a înregistrat cu succes activitatea electrică a inimii umane, în 1887. Iniţial, el a numit raportul procedurii „electrogramă”, pentru ca apoi să-l numească „cardiogramă”. Mai târziu, a fost introdus termenul care se foloseşte şi în prezent: „electrocardiogramă”.

Willem Einthoven a început să-şi conceapă propriul galvanometru în 1900. Rezultatele sale erau mai sofisticate decât fuseseră cele ale lui Du Bois-Reymond cu mai bine de un secol înainte. Eforturile lui Einthoven se justificau prin faptul că nu era mulţumit de electrometrul capilar. În schimb, a conceput „galvanometrul cu coardă”, apărut în 1903.

EKG-ul său a fost produs iniţial în Germania de firma Edelmann & Sons din Munchen, iar după aceea producătorul a fost Cambridge Scientific Instrument Company. Primul electrocardiograf apămt în Statele Unite a fost un electrocardiograf cu coardă Edelmann, adus de Alfred Cohn în 1909. Primul EKG făcut în Statele Unite a fost cel conceput de profesorul Horatio Williams şi produs în 1914 de Charles Hindle.

Cohn a primit primul electrocardiograf Hindle în mai 1915. Un fapt interesant şi totodată dramatic s-a produs în data de 20 mai 1915, când aparatul lui Cohn a demonstrat că pacientul care era supus unui examen EKG urma să sufere un atac de cord. Odată cu evoluţia galvanometrului cu coardă, greutatea acestuia a scăzut de la 272 kg în 1903 la 13,5 kg în 1928. Un alt progres înregistrat a fost reducerea dimensiunilor electrozilor.

În 1920, Cohn a introdus în Statele Unite electrodul prins cu chingă. Zece ani mai târziu, Cambridge Scientific Instrument Company din New York a introdus electrozii cu contact direct din plăcuţe de argint, originari din Germania. Rudolph Burger a realizat în 1932 un electrod cu sucţiune, modificat ulterior sub formă de ventuză, variantă folosită ca standard pentru o perioadă. Următoarea fază a evoluţiei electrocardiografului a fost utilizarea tuburilor electronice cu vid pentru amplificarea semnalului.

Primul astfel de aparat a fost produs în Statele Unite de General Electric. Odată cu introducerea tubului catodic, caracteristicile fizice ale înregistratorului aparatului de EKG s-au îmbunătăţit. Pasul următor a constat în introducerea EKG-urilor cu amplificator care au dus la realizarea instrumentelor de înregistrare directă. Aceste instrumente puteau traduce impulsurile electrice în semne lăsate cu tuşul pe o coală de hârtie, devenind astfel disponibilă o ilustrare continuă a activităţii cardiace a pacientului.

Check Also

Inventarea telegrafului

Ceea ce este interesant de remarcat este că Samuel F.B. Morse, inventatorul telegrafului, şi-a început …

Inventarea telefonului

Inventarea telefonului Inventarea telefonului, Invenţii, Telefon În mod ironic, inventarea telefonului a fost marcată de o lipsă …

Inventarea tancului

Ca armă militară, tancul a schimbat pentru totdeauna aspectul bătăliilor terestre. Acesta a apărut ca …

Inventarea şurubului

Se spune că în timpul unei vizite în Egipt, filozoful grec Arhimede ar fi realizat un …

Inventarea submarinului

Nu este nevoie să ne gândim prea mult pentru a putea aprecia efectul submarinului asupra …