Inventarea pacemakerului

Toate funcţiile inimii trebuie să fie precise. Fiecare bătaie trebuie să se producă în mod corect, deoarece o problemă cât de neînsemnată poate provoca decesul. O serie de probleme însă pot fi detectate prin intermediul unei electrocardiograme, iar la nevoie ritmul cardiac poate fi reglat cu ajutorul unui pacemaker.

Una dintre problemele principale este aritmia, afecţiune prin care inima nu bate aşa cum ar trebui. Există două tipuri de aritmie: tahicardia (inima bate mai repede decât ar fi normal) şi brahicardia (inima bate mai lent decât ar fi normal). Tratamentul pentru tahicardie constă în aplicarea unui şoc electric de depolarizare unei zone restricţionate a inimii. Impulsurile emise rapid şi bine sincronizat de pacemaker pot să oprească o criză de tahicardie.

Un pacemaker implantat poate, de asemenea, readuce un ritm cardiac scăzut la o valoare normală din punct de vedere fiziologic, care va îmbunătăţi funcţia cardiacă aşa cum a făcut-o deja pentru milioane de oameni. Fibrilaţia reprezintă o altă problemă gravă care afectează inima. Această afecţiune constă în bătăile necontrolate ale diferitelor zone ale inimii. Fibrilaţia ventriculară este o formă fatală de aritmie cardiacă, în urma căreia victima moare în câteva minute în cazul în care nu este corectată.

Fibrilaţia atrială este o formă mai puţin gravă de aritmie, deoarece ventriculele continuă să pompeze sângele. Totuşi, în cazul în care nu este corectată, aceasta poate duce la probleme serioase. Blocarea inimii este o altă problemă provocată de întreruperea sistemului intern de electroconducţie a inimii. Acestea sunt unele dintre afecţiunile cardiace întâlnite mai frecvent, care pot fi rezolvate cu ajutorul pacemakerului, al defibrilatorului şi al tehnologiei moderne.

Descoperirile în domeniul afecţiunilor cardiace nu sunt recente: electricitatea era folosită pentru stimularea inimii încă de la sfârşitul secolului al XVIII-lea şi începutul secolului al XIX-lea. Albert S. Hyman este considerat inventatorul pacemakerului modern, dar probabil că au mai fost încercări înaintea lui. Mark C. Lidwill, medic australian, şi fizicianul Major Edgar Booth au realizat dispozitivul portabil de restabilire a ritmului cardiac în 1931; acesta era un aparat cu un pol aplicat pe piele, iar celălalt în compartimentul cardiac corespunzător.

Inventatorul pacemakerului este considerat Paul Maurice Zoll. Zoll a studiat în timpul facultăţii de medicină relaţia dintre alcoolism şi afecţiunile cardiace. Ulterior el a devenit medic cardiolog şi a colaborat cu Dwight Harken, de asemenea absolvent al facultăţii de medicină de la Harvard, specializat în operaţiile de extirpare a corpurilor străine din inimă. Zoll a rămas impresionat de iritabilitatea inimii în timpul operaţiilor pe cord deschis. Întors la Boston, Zoll şi-a reluat cercetările în 1945, iar la sfârşitul aceluiaşi deceniu a întâlnit o femeie în vârstă de 60 de ani care suferea de maladia Stokes-Adams (un blocaj de conducţie).

În urma decesului acesteia, Zoll, amintindu-şi de cercetările pe care le făcuse în anii 1930, prin care demonstra utilizarea stimulării electrice pe iepuri şi câini, a decis că ar trebui să fie posibilă stimularea inimii. A împrumutat un stimulator de la Otto Krayer, iar în 1950 a folosit un fir esofagian pentru reactivarea inimii unui câine. Mai târziu, a obţinut aceeaşi reacţie cu ajutorul unui stimul extern aplicat pe toracele unui om.

În 1952, a aplicat acest tratament clinic unui bărbat de 65 de ani care suferea de o afecţiune coronariană în fază terminală, de blocaj cardiac complet şi de stop cardiac recurent. Stimularea externă s-a soldat cu succes, iar pacientul a supravieţuit 6 luni. Cercetările sale au fost publicate în „The New England Journal of Medicine” în 1952. Deşi apreciat de editorii jurnalului, unii dintre colegii lui Zoll au considerat că ceea ce făcea el era „împotriva Voinţei Divine”. „The Pilot”, un cotidian catolic, a luat poziţie, spunându-le enoriaşilor să nu-şi facă griji în privinţa „tratamentului bizar” de la Spitalul Beth Israel, deoarece „căile Domnului sunt multe şi neştiute, iar aceasta este o cale de exprimare a Voinţei Divine”.

Descoperirea fundamentală a lui Zoll a fost stimularea electrică a inimii pentru resuscitarea dintr-o stare de repaos ventricular. A introdus şocul electric extern ca metodă de bază pentru resuscitarea din stopul cardiac provocat de fibrilaţia ventriculară. În articolul său apărut în 1952 referitor la stimularea electrică externă, el sugera posibilitatea resuscitării unui pacient care a suferit un stop cardiac prin aplicarea externă a unui şoc electric puternic. În 1956, a conceput o tehnică sigură şi practică din punct de vedere clinic, ce a fost aplicată cu succes pe oameni.

Între 1960-1964, Zoll şi colegii săi au conceput o metodă de stimulare electrică directă, pe termen lung, a inimii prin intermediul unui pacemaker implantat. Tot aceste dispozitive au fost folosite şi pentru a reduce cazurile de insuficienţă cardiacă congestiva la pacienţii cu un ritm ventricular scăzut. La mijlocul anilor 1950 au început să se folosească pacemakere cardiace cu electrozi aplicaţi pe piele pentru stimularea cardiacă. Totuşi, aceste dispozitive lăsau pe piele arsuri neplăcute, care se vindecau abia după câteva zile. Au fost apoi încercate fire conectate la electrozi interni care să iasă prin piele, numai că acestea provocau infecţii.

Ake Senning a sugerat implantarea integrală a pacemakerului, iar această sugestie l-a făcut pe Rune Elmqvist să proiecteze primul pacemaker implantabil, care includea un generator de impulsuri cu o tensiune de 2 volţi şi o durată de 2 milisecunde. Tranzistorii originali aveau scăpări mari de curent, fiind astfel consideraţi inadecvati. În locul lor s-au folosit doi tranzistori recent concepuţi. Curentul de încărcare provenea de la un generator de frecvenţe radio cu tub electronic cu vid ce funcţiona cu o frecvenţă de 150 kHz.

Teoretic, o încărcare de o noapte era suficientă pentru patru luni, dar în realitate ajungea numai o lună. Arn Larsson, un pacient în vârstă de 43 de ani ce suferea de crize Stokes-Adams grave, care necesitau resuscitarea acestuia de 30 de ori pe zi, a fost beneficiarul primului pacemaker implantat. Senning i-a implantat pacemakerul în 1958, iar Larsson nu a suferit nici o complicaţie şi a putut duce o viaţă activă normală.

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 …