En
la entrada anterior contaba la historia
de como se inventó el electrocardiógrafo para poder representar
gráficamente las señales eléctricas que recorren el corazón
para que este se contraiga, pero de lo que no dije absolutamente nada
es de la vía o camino que sigue ese impulso eléctrico en el
corazón. La historia de su descubrimiento es también muy
interesante y entretenida y es de lo que pienso hablar en esta
ocasión. No voy a entrar para nada en el tema de como se genera ese
impulso eléctrico para después trasmitirse, dejaré eso para otra
ocasión. Pero respecto al descubrimiento del recorrido que hace la
señal eléctrica en el corazón, lo primero que voy a comentaros es
una curiosidad, se hizo justo en sentido contrario al que lleva el
impulso eléctrico. Fue como remontar el cauce de un río desde el
mar hasta hallar su lugar de nacimiento.
Hoy en día
prácticamente todo el mundo sabe que la el sistema de conducción
eléctrico del corazón comienza en
el nodo SA, localizado en la parte superior
y anterior de la aurícula derecha. Situado en la parte inferior y
posterior de la aurícula derecha se encuentra el nodo AV. El sistema
de conducción
se extiende desde el nodo AV al haz penetrante de His; después, éste
se divide en ramas derecha e izquierda, las cuales descienden por el
tabique interventricular envueltas en una lámina de tejido conectivo
y aisladas del tejido muscular de trabajo circundante. Posteriormente
se continúan en el interior del miocardio con la llamada red
de Purkinje. El
ritmo normal de contracción del corazón de 60-100 lpm es un
automatismo debido al nódulo sinusal.
Pero la cronología del
descubrimiento de esta vía (o cableado eléctrico del corazón) fue
la siguiente:
En 1839
Johannes Evangelista Purkinje describe una red gelatinosa
de fibras en el subendocardio. Fue el primero en describir fibras
ventriculares especializadas pero no fue consciente de su relevancia
en la estructura del corazón.
Purkinje
nació en 1787 en Libochovice (hoy Chequia). Curso sus primeros
estudios en los escolapios pero decidió abandonar la carrera
eclesiástica y comenzó sus estudios de medicina en Praga,
terminando la carrera en 1819 y se doctoró con un trabajo sobre el
fenómeno de la visión. En 1823 consiguió la cátedra de fisiología
de la Universidad de Breslau. En 1827 se casó con la hija de
Rudolphi que murió poco después en 1935. Purkinje trabajo en
múltiples campos, como son la farmacología, fisiología
experimental, histología, embriología y antropología física. En
1939 se le construyó un edificio que podría considerarse como el
germen de un instituto dedicado a la investigación fisiológica
aunque Purkinje consideraba la fisiología como una especie de
anatomía superior. Purkinje también mostró interés por la
micrografía e hizo notables contribuciones a la técnica como el
microtomo y la mejora de los cortes, el empleo histológico del ácido
acético, del bicromato potásico y de la luz de Drummond, así como
la mejora de los métodos de fijación. Siempre trabajó rodeado de
importantes mentes y en variados campos, por ejemplo con Gabriel
Gustav Valentin, trabajó sobre el sentido del gusto y del olfato,
con Wendt estudió la epidermis, con Deutsch los huesos, los dientes
con Fraenkel y Raschkow, la inflamación con Miescher en 1836, la
estructura de los vasos sanguíneos con Räuschel en 1835, el
músculo cardíaco con Palicki en 1839, y el tejido nervioso con
Ludwig, J Rosenthal y D Rosenthal . En el corazón describió unas
fibras que hoy llevan su nombre: las fibras de Purkinje o red
subendocárdica de Purkinje que no son otra cosa que fibras
cardíacas modificadas en el tejido subendotelial, que constituyen
las ramificaciones terminales del sistema de conducción del corazón,
aunque Purkinje es mas conocido por los estudiantes de medicina por
su descubrimiento en
1837 de unas grandes neuronas con muchas
ramificaciones dendríticas en el cerebelo que hoy llevan su nombre
(células de Purkinje). En 1849 se
trasladó a la cátedra de fisiología de la Universidad de Praga,
donde también fundó un instituto de la disciplina. Murió en Praga
en 1869. Los escritos de Purkinje se recogieron en una obra en doce
volúmenes Opera omnia, que se publicó en Praga entre 1919-1973.
En 1880
Walter Holbrook Gaskell observó que el impulso del corazón se
iniciaba en el seno venoso y que esta región tenía la mayor
habilidad rítmica. El impulso se retardaba a nivel de la unión de
la aurícula y el ventrículo. La pausa se atribuyó a tejido
muscular embriológico indiferenciado.
Gaskell
nació el 1 de noviembre de 1847 en Nápoles. Estudió en el Highgate
School y Trinity College, de Cambridge y recibió su licenciatura en
Wrangler en 1869 convirtiéndose en miembro del Trinity Hall.
Trabajó en el Laboratorio de Fisiología de la Universidad de
Cambridge centrándose sobre todo en la fisiología del corazón y
los sistemas vascular y nervioso. Se casó con Catherine
Sharpe Parker en 1875 y tuvo cuatro hijas y un hijo. Describió en
1881 los efectos del pH extracelular en los tejidos cardíacos y
vasculares. Fue elegido miembro de la Royal Society en 1882. En
1885 demostró que el sistema simpático se comunica con la médula
espinal exclusivamente a través de los ramos comunicantes blancos.
Inmediatamente después, en el año 1886, postuló que los impulsos
simpáticos del tronco provenían de una columna de células que se
encontraba en el asta lateral de la médula. Además en ese mismo año
predijo la existencia de dos porciones antagónicas dentro del
sistema vegetativo. En 1889 ganó su
Medalla Real por sus contribuciones tanto a la fisiología cardíaca
como a la anatomía y fisiología del sistema nervioso simpático.
Murió en su casa The Uplands, Great Shelford, Cambridgeshire el 7 de
septiembre de 1914.
En
1852 Hermann Friedrich Stannius propone tras unos estudios que
la conducción cardíaca es de tipo miogénico.
Estanius
(1808-1883) es un anatomista, fisiólogo y entomólogo alemán
especializado en los dípteros y en particular en la familia
Dolichopodidae. En sus estudios fisiológicos con ranas, estableció
el procedimiento que lleva su nombre ("ligadura de Stannius")
para ilustrar cómo se transmite el impulso cardíaco desde el seno
venoso a las aurículas y después a los ventrículos.
Hijo
de un comerciante, comenzó sus estudios de medicina en el
Akademisches Gymnasium en 1825. Para completarlos, fue a Berlín en
1828 y luego a Breslau, donde obtuvo su doctorado apoyando una tesis
de anatomía comparada el26
de noviembre de 1831. Regresó a Berlín, donde se convirtió en
asistente en el Friedrichstädter-Krankenhaus hasta 1837, mientras
trabajaba en una oficina municipal. Al mismo tiempo, realizó
investigaciones sobre insectos y patología anatómica. El 3 de
octubre de 1837 pasó a ser
profesor de anatomía comparada,
fisiología y patología general en la Universidad de Rostock. Aunque
con mala salud desde 1843, fue nombrado rector de la universidad en
1850 y continuó
desempeñando una actividad científica muy activa hasta 18541. A
partir de este año, su condición empeora y se acompaña de
trastornos mentales. En 1862 tuvo que dejar el trabajo y pasó los
últimos veinte años de su vida en un hospital psiquiátrico en
Sachsenberg, cerca de Schwerin. Es el autor del segundo volumen de
Lehrbuch der vergleichenden Anatomy der Wirbeltiere en 1846. También
trabaja en el cerebro y el sistema nervioso de esturiones y delfines
(1846 y 1849) y realiza investigación farmacológica sobre los
efectos de la estricnina. (1837) y digital
(1851). Entre sus obras entomológicas destacan De speciebus
nonnullis Mycethophila vel novis vel minus cognitis (Bratislava,
1831), Beiträge zur Entomologie, besondere in Bezug auf Schlesien,
gemeinschaftlich mit Schummel (Breslau, 1832)y
Ueber einige Missbildungen an Insekten
(Berlin, 1835)
Wilhelm
His nació el 29 de
Diciembre de 1863. Era el hijo de un anatomista, médico, fisiólogo
y embriólogo suizo, fundador de la histología e inventor del
microtomo.
Pasó
su infancia y estudió Medicina en Leipzig. Siguiendo a su padre,
estudió la embriogénesis del corazón, mostrando que comienza a
latir antes de la formación del sistema nervioso y, por lo tanto,
apoyando la teoría miogénica del origen del latido cardíaco.
Basándose en el trabajo de Walter Gaskell, identifica mediante una
disección cuidadosa, una estructura que interrumpe el anillo fibroso
que separa las aurículas de los ventrículos y postula que esta
estructura sirve para transmitir el impulso eléctrico de aurículas
a ventrículos. Hace posteriormente la demostración mediante un
experimento en el que corta esta estructura al corazón de un conejo
y evidencia la aparición de un asincronismo en la contracción entre
las aurículas y los ventrículos. Más tarde, deja de estar
interesado en la fisiología cardíaca y se convierte en profesor de
medicina en diferentes ciudades universitarias de Suiza y Alemania,
estudiando el papel del ácido úrico en la gota.
En 1906 Sunao
Tawara y Karl Albert Ludwig Aschoff describen el nodo
auriculoventricular, en el extremo proximal del haz de His. His no
había observado que su 2Haz penetrante” se continuaba en la
aurícula derecha con el nodo auriculoventricular (AV), ni en los
ventrículos, con las células ventriculares de Purkinje. Fue Tawara
quien lo identificó mientras realizaba su tesis doctoral bajo la
dirección de Aschoff. Tawara concluyó que se trataba de un sistema
de conducción eléctrica que continuaba del nodo auriculoventricular
a través del haz de His, se dividía en ramas y terminaba en las
fibras de Purkinje. Fue el primero en decir que estas eran tejido de
conducción rápida que llevaban el impulso al ápex ventricular y
por tanto la contracción se producía del ápex a la base.
Tawara
nace el 5 de Julio de 1873. Estudió medicina en la Facultad de
Medicina de la Universidad de Tokio,graduándose en 1901. En 1908
obtiene el doctorado en Ciencias Médicas. Entre 1903 y 1906 se
dedica a estudiar patología y anatomía patológica con Ludwig
Aschoff, en la Universidad de Marburgo. Mas tarde cando regresa a
Japón es nombrado profesor asistente de patología en la Universidad
de Kyushu en Fukuoka. En 1908, se convierte en profesor a tiempo
completo. Tawara falleció el 19 de enero de 1952, a los 78 años de
edad.
Aschoff
nace en Berlín, Prusia. Estudió medicina en la Universidad de Bonn,
en la Universidad de Estrasburgo y en la Universidad de Würzburg.
Fue nombrado profesor de patología en la Universidad de Göttingen
en 1901. En 1903 se va a la Universidad de Marburg para dirigir el
departamento de anatomía patológica. En 1906, aceptó un puesto
como ordinario en la Universidad de Friburgo, donde permaneció hasta
su muerte el 24 de junio de 1942. Pero además de estudiar la
patología cardíaca, este hombre también estaba preocupado por la
diferencias raciales y propuso una "patología de la
constitución" basada en ella. No tenía ni idea de que con
posterioridad se convertiría en una rama especial de la
investigación de los médicos nazis, que la rebautizaron como
"patología militar". Sin embargo, Franz Buechner, otro
gran patólogo alemán y uno de sus mejores alumnos de patología,
que pasó a la fama por su estudio del papel de la hipoxia en las
malformaciones congénitas, tuvo el valor de hacer públicas sus
críticas al programa de eutanasia nazi.
En 1906 Arturo Keith y Martín Flack
describieron el nodo sinusal, completando así el sistema de
conducción del corazón. La historia del
descubrimiento del nodo sinusal y la asociación de Keith con Flack,
fue la siguiente: en 1903 Keyth
conoce a James Mackenzie que empieza a mandarle corazones de
pacientes que habían muerto como consecuencia de arritmias que él
había registrado para ver si el encontraba alguna correlación
anatómica. Inicialmente Keith no conseguía
dar con el haz que His había descrito y
renuncia a su búsqueda. “He
renunciado a la búsqueda… habiendo llegado a la conclusión de que
no hay y nunca hubo tal cosa” le escribió a Mackenzie en enero de
1906. Mackenzie le envió entonces
un artículo en el que Ludwig Aschoff describía el hallazgo del
nodo auriculoventricular por Sunao
Tawara y su
relación con el haz de His. Siguiendo la descripción, Keith pudo
corroborar la existencia del haz. Ese
fue el primer paso. Mas o menos por las misma fecha
Keith compró una casa de campo en Kent (Mann's Place) donde
estableció un laboratorio; allí conoció a un
tendero y carnicero
local que le contó con orgullo que su
hijo, Martin Flack, acababa de llegar
de Oxford y que tenía la intención de convertirse en médico. Keith
quiso conocerle y cuando lo hizo
le otorgó una beca en Wadham College, Oxford. Después
de de que se graduase
le recomendó ir al Hospital de Londres para recibir más
capacitación médica, y allí el
Keith le
enseñó anatomía y
rápidamente inició una fuerte relación de amistad y colaboración.
Un buen día
de verano de 1906, mientras Keith y su mujer paseaban en bicicleta
por el campo que rodeaba la casa, Flack hace un curioso
descubrimiento mientras estudia al microscopio el corazón de un
topo: “una estructura maravillosa en la aurícula derecha, justo
donde la vena cava superior entra a dicha cámara“. Así que en los
siguientes días se dedican a buscar la misma estructura en los
corazones de ratas, ratones y erizos, para finalmente acabar haciendo
público que habían encontrado “un remanente de fibras primitivas…
en estrecha conexión con el vago y los nervios simpáticos, con un
suministro arterial especial. Estas fibras son estriadas, fusiformes,
con núcleos alargados bien marcados, plexiformes en disposición y
embebidas en tejido conectivo… de estructura muy similar al nodo de
Tawara“. Precisamente por eso postularon que era en esa estructura
de donde debía surgir el ritmo dominante del corazón. ¡Era el
marcapaso natural del corazón!
Artur
Keith nace el 5 de febrero de 1866 en
Aberdeen, Escocia. Fue el sexto hijo de los 10 de John
Keith y
Jessie Macpherson. Estudio en la
facultad de Medicina de Aberdeen en
1888, recibiendo el título a sus 22
años de edad. En 1889 se
va a Tailandia y
pasa
los siguientes tres ejerciendo en una compañía minera en Siam
combatiendo
la malaria y recolecta
muchas plantas para su
estudio. Allí se concentró en estudiar la anatomía de los monos
locales, y dio así los primeros pasos en lo que sería su área de
interés el resto de su vida: la anatomía comparada, la antropología
y la evolución del género humano. Vuelve
a Gran Bretaña en 1892 y
entonces estudia anatomía en Londres y
se doctora
en Medicina. En 1893 fue el ganador del premio Struthers. En
1984 se
hace Miembro del Colegio Real de
Cirujanos. En
1895 ya es
docente de anatomía de la Escuela Médica de Londres. Se
casó con Celia Grey en 1899. Trabajó en el Hospital de Londres de
1895 a 1908. En 1906,
Arturo Keith (1866-1955) y Martín Flack (1882-1931) publicaron un
artículo de 17 páginas intitulado “La forma y naturaleza de las
conexiones musculares entre las divisiones primarias del corazón de
los vertebrados”, en que describían las conexiones musculares que
conducen el impulso cardíaco entre diferentes estructuras del
corazón del mamífero, tanto animal
como humano. La contribución principal
de Keith y Flack fue la descripción de la conexión sinoauricular,
conocida como nudo de Keith y Flack. Después de esto, Keith
escribió más de 500 libros durante su vida. Tras dejar el hospital
de Londres, fue curador del museo de la universidad real de los
cirujanos de Londres. Presidió el Royal Anthropological Institute de
1914 a 1917 y la Anatomical Society en 1918. Escribió para el
Journal of Anatomy y presidió varias otras organizaciones
científicas del Reino Unido. Murió
en 1955.
Una
curiosidad que quiero contaros también sobre este hombre de ciencia,
es que en 1895 hizo la reconstrucción del cráneo del hombre de
Java, y cuando se descubrió en inglaterra en 1912 el fósil de
Galley Hill (unos huesos fósiles humanos hallados en un lecho de
grava del Pleistoceno en Piltdown, cerca de Sussex, por un abogado
aficionado a la paleontología, Charles Dawson) y que se pensaba que
era un homínido que había vivido en el pleistoceno pero en realidad
era un cráneo de hombre moderno (por aquella época se se conocía
el fósil con el nombre del hombre de Piltdown), Arturo Keith
certificó que ese fósil era el ancestro de la humanidad y éste
había sido inglés. Sin embargo en 1953 se demostró que el hombre
de Piltdown era un fraude deliberado. Mucho se ha dicho y escrito
sobre los culpables de este fraude pero definitivamente Keith ha sido
completamente exculpado. Es un ejemplo de como los científicos mas
inteligentes, cuando actúan con prejuicios acaban cometiendo errores
importantes.
Martin Flack nació el 20 de marzo en Borden (Kent) donde su padre trabajaba como carnicero y tendero. Estudió en Oxford y después anatomía con Keith en el Hospital de Londres. Después continuó sus estudios en la Universidad de Berna y en Lieja. Al regresar a Oxford, completó su educación en ciencias (M.B., B.Ch. 1908) y luego trabajó como en el London Hospital Medical College (1905-1911). Hasta 1914, Flack daba las conferencias de fisiología en el London Hospital Medical College y trabajaba en el equipo de investigación (fisiología aplicada) del Comité de investigación médica (1914-1919). En 1919, Flack fue nombrado director del Departamento de Investigación Médica de la Royal Air Force. En 1906 describió con Keith el nodo sinusal pero fue Flack quien demostró en 1910 en Kronecker, Berna, que la estimulación eléctrica, mecánica y por frio del nodo producía a arritmias. Murió de endocarditis e el 16 de Agosto de 1931 en Halton.
Martin Flack nació el 20 de marzo en Borden (Kent) donde su padre trabajaba como carnicero y tendero. Estudió en Oxford y después anatomía con Keith en el Hospital de Londres. Después continuó sus estudios en la Universidad de Berna y en Lieja. Al regresar a Oxford, completó su educación en ciencias (M.B., B.Ch. 1908) y luego trabajó como en el London Hospital Medical College (1905-1911). Hasta 1914, Flack daba las conferencias de fisiología en el London Hospital Medical College y trabajaba en el equipo de investigación (fisiología aplicada) del Comité de investigación médica (1914-1919). En 1919, Flack fue nombrado director del Departamento de Investigación Médica de la Royal Air Force. En 1906 describió con Keith el nodo sinusal pero fue Flack quien demostró en 1910 en Kronecker, Berna, que la estimulación eléctrica, mecánica y por frio del nodo producía a arritmias. Murió de endocarditis e el 16 de Agosto de 1931 en Halton.
Artur
Keith y Martín Flack
1910 Thomas
Lewis demostró que el punto de excitación cardíaca
inicial correspondía al nodo sinusal.
Lewis nació el 26 de
diciembre de 1881 en Taffs Well, Cardiff, Gales. Hijo de Henry Lewis,
ingeniero de minas, y su esposa Catherine Hannah, fue educado en casa
por su madre, aparte de un año en el Clifton College, que abandonó
debido a su mala salud. Los últimos dos años tuvo un tutor. A ls 16
años comienza un curso de Bachiller en Ciencias en el University
College, de Cardiff, donde se graduá tres años después. En 1902
ingresa en el University College Hospital de Londres y se graduá con
la medalla de oro en 1905, año en el que también obtiene el título
de Doctor en Ciencias de la Universidad de Gales por su trabajo de
investigación. Permaneció toda su vida en la University College, de
Cardiff, comenzando como un médico de cabecera. Desde 1907 también
trabajó en el Royal Naval Hospital, Greenwich y en el City of London
Hospital y ese mismo año obtuvo su título de Doctor en Medicina. En
1911 fue nombrado profesor de patología cardíaca en la UCH y en
1913 fue promovido a médico asistente. Fue elegido miembro del Royal
College of Physicians en 1913.
A
partir de 1906 Lewis se escribe con Willem Einthoven estando al día
de sus avances con el galvanómetro de cuerdas y la
electrocardiografía, debido a lo cual Lewis fue pionero en el uso
clínico del electrocardiógrafo. En 1908 Lewis y Arthur MacNalty
diagnostican un bloqueo cardíaco mediante electrocardiografía. En
1909 Lewis y James MacKenzie fundan la revista Heart: A Journal for
the Study of the Circulation, que pasó a llamarse Clinical Science
en 1933.
En
1913, publica el libro Clinical Electrocardiography, el primer
tratado sobre electrocardiografía. Se casó con Alice Lorna Treharne
James en 1916, con la que tuvo 3 hijos. En 1918 es elegido miembro de
la Royal Society . En 1919 es nombrado médico de cabecera en la UCH.
Durante la Primera Guerra Mundial, Lewis trabajó en el Military
Heart Hospital en Hampstead y fue nombrado para el primer puesto de
investigación clínica a tiempo completo en Gran Bretaña, en el
Comité de Investigación Médica (más tarde Consejo de
Investigación Médica). Dirigió un estudio de la afección conocida
como "corazón de soldado" y, una vez establecido que no
era un problema cardiológico, le cambió el nombre a "síndrome
de esfuerzo". En 1918 escribió una monografía sobre el tema.
Fue nombrado Comandante de la Orden del Imperio Británico en Enero
de 1920 y Sir en 1921. Después de la guerra, estableció el
departamento de investigación clínica en UCH y continuó su trabajo
sobre la arritmia cardíaca. En 1925 cambió su enfoque de la
cardiografía a las reacciones vasculares de la piel. En 1917, mostró
que los capilares tenían contracciones independientes e investigó
la respuesta de la piel a las lesiones, lo que llevó a escribir en
1927 Los vasos sanguíneos de la piel humana y sus respuestas. Fue
galardonado con la Medalla Real de la Royal Society en 1927 .
Posteriormente investigó la enfermedad vascular periférica,
especialmente la enfermedad de Raynaud, y finalmente el mecanismo del
dolor, resumiendo sus hallazgos en Pain en 1942. Su libro Diseases of
the Heart se convirtió en un texto médico estándar. En 1930, fundó
la Sociedad de Investigación Médica. Fue galardonado con la Medalla
Copley de la Royal Society en 1941 "por sus investigaciones
clínicas y experimentales sobre el corazón de los mamíferos".
Fue vicepresidente de la Royal Society desde 1943 hasta 1945. Lewis
sufrió un infarto de miocardio a la edad de 45 años y abandonó su
hábito de fumar 70 cigarrillos al día pero murió de una enfermedad
coronaria en su hogar en Loudwater, Hertfordshire el 17 de marzo de
1945, a la edad de 63 años.