Willem Einthoven y el electrocardiógrafo de 270 kg

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Willem Einthoven
nació en Semarand, actual Indonesia, el 21 de mayo de 1860. Su padre, médico del ejército holandés se encontraba destinado allí. Sin embargo, Einthoven se educará en Holanda ya que su madre, que había enviudado cuatro años antes, decide volver a Utrecht cuando Willem acaba de cumplir 10 años.

Siguiendo los pasos de su padre, Einthoven empieza en 1878, en Utrecht, la carrera de Medicina. El propio ejército holandés correrá con los gastos, con la condición de que Willem trabaje después como médico militar en las colonias.

Durante su época universitaria, Willem no solo llama la atención por su brillante expediente, sino que destaca también en remo y esgrima, llegando incluso a fundar la Unión Estudiantil de Remo de Utrecht y la Sociedad Olímpica de Gimnasia y Esgrima. De hecho, Einthoven organizó, como Presidente de dicha sociedad, los primeros torneos deportivos universitarios de Holanda.

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La Universidad de Utrecht presume de otros alumnos célebres, como Descartes o Röentgen… aunque a éste último, en realidad, le expulsaron

Su primer trabajo científico versaría sobre la articulación del codo, pero más tarde, gracias a la influencia de un excelente profesor, dirige sus intereses hacia la Oftalmología. De hecho, la tesis que defiende en 1885 se titula “Estereoscopia por diferencia de colores”, y también publicará estudios sobre ilusiones ópticas y acomodación. Con apenas 26 años, Willem es ya un científico reputado.

Apenas un año más tarde, Einthoven es nombrado catedrático de fisiología en la Universidad de Leiden, cargo que ocupará hasta su muerte. Es entonces cuando abandona el campo de la Oftalmología para centrarse en la fisiología respiratoria: estudiando fenómenos respiratorios como la presión intratorácica e intrapleural, la musculatura bronquial en el asma, etcétera…

A los pocos días de llegar a Leiden se casa con una prima hermana, con la que tendrá tres hijas y un hijo. Con el sueldo de docente pudo pagar holgadamente la fianza (que ascendía a 6000 florines) y librarse de trabajar en las colonias.

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Einthoven con su mujer (sentada) y su hermana, en una fotografía de 1924.

El laboratorio de fisiología de Leiden se convierte, bajo la dirección de Einthoven, en uno de los más importantes del país. Allí nacerá, en los primeros años del siglo XX, una de las herramientas esenciales de la Cardiología moderna: el electrocardiograma.

Los primeros trabajos de Einthoven en este sentido se basan en el electrómetro creado por el físico Gabriel Lippman, que empleaba un tubo de vidrio terminado en una extremidad capilar muy fina, parcialmente lleno de mercurio, sobre el cual reposaba una capa de ácido sulfúrico diluido. Los electrodos se unían a cada sustancia respectivamente, de forma que las variaciones de potencial modificaran la tensión superficial, haciendo que el menisco de separación se desplazara por encima o por debajo del tubo capilar. La hendidura de separación del tubo era iluminada y proyectada sobre una placa fotográfica en movimiento, consiguiéndose así el registro de las deflexiones del futuro electrocardiograma.

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Electrómetro capilar de Lippman. Foto: Museo de Instrumentos de Laboratorio, Escuela Politécnica de Ingeniería de Gijón. Universidad de Oviedo.

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Los trazos del electrómetro de Lippman se artefactaban con facilidad, por lo que Einthoven trabajó durante largo tiempo en la creación de un complicado método matemático que corrigiera estas distorsiones.

Desiderius Waller también trabajaba con el método capilar, y había conseguido registrar los primeros electrocardiogramas humanos aplicando el electrómetro a la boca y el pie del paciente. Entre el público asistente en 1889 a la conferencia en que Waller comunica sus trabajos, se encontraba un joven Einthoven que, desde ese momento, redobla sus esfuerzos para conseguir el registro eléctrico de la actividad cardiaca.
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Comparación del registro obtenido con el electrómetro de Lippman y el del galvanómetro de cuerda de vacío de Einthoven.

Con la ayuda de su ayudante Van de Woer (puesto que él era especialmente torpe en lo manual) crea un nuevo modelo de galvanómetro, más acorde con lo que está buscando. Su publicación en 1901 (“Un nuevo galvanómetro”) pasa completamente desapercibida. Sí que tendrá difusión, sin embargo, la que publica dos años más tarde: “El registro galvanométrico del electrocardiograma humano, con una revisión del electrómetro capilar en fisiología”. En esta ocasión no solo describe la técnica, sino que publica los primeros electrocardiogramas (a los que llama así por primera vez).

También es suya la nomenclatura de las ondas (P, Q, R, S y T), que perdura hasta hoy. Einthoven no quiso elegir las primeras letras del abecedario, como se usaban en el electrómero, sino que optó por letras intermedias para permitir que, si se definían nuevas ondas, pudiera seguirse el orden alfabético. Es el caso de la onda U, que se identificó más tarde.

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Este primer electrocardiógrafo creado por Einthoven pesaba 270 kg, ocupaba dos habitaciones y requería 5 personas para manejarlo. Su aplicación en la clínica era, pues, complicada. Pronto se encontró una solución: aprovechando la red eléctrica de la ciudad, se conectaba el aparato del laboratorio con el paciente que se encontraba en el hospital (¡a 1,5 km de distancia!). Dicho paciente debía mantener manos y pies dentro de grandes cubetas llenas de solución conductora. Por supuesto, la empresa eléctrica cobraba por sus servicios. Pagaban a medias el Laboratorio y el Departamento de Medicina del hospital, pero el jefe de este último tuvo celos del éxito de Einthoven y se negó a pagar, con lo que el complicado sistema tuvo que dejar de utilizarse.

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Sencillo del todo no resultaba…

No obstante, Einthoven sigue investigando y comunicando sus hallazgos. En 1906 publica un artículo titulado “El telecardiograma”, que ya incluye ejemplos de extrasístoles, bigeminismo, hipertrofia ventricular, flutter y fibrilación auricular (a la que llamó “pulsus inaequalis et irregularis”). En 1908, cuando escribe “Consideraciones adicionales sobre el ECG”, ya sabe que la onda P corresponde a la aurícula y que la onda Q es parte de la actividad ventricular.

La empresa Edelman es la primera en interesarse en la comercialización del electrocardiógrafo, pagando a Einthoven 25 dólares por unidad vendida.  Pero, muy pronto, la empresa hace algunos cambios en el aparato y se niega a reconocer los derechos de autor de Einthoven.

Entonces Einthoven vende su idea a la compañía del hijo de Charles Darwin (Cambridge Scientific Instrument Co). En 1908 ya está listo el primer electrocardiógrafico, con las derivaciones I-II-III. En 1930, con Einthoven ya fallecido, se facilita la obtención de electrocardiogramas con la creación de electrodos de placa y, en 1932, Rudolph Burger crea el electrodo de succión, que permite el análisis de las derivaciones  precordiales.

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Antiguos electrodos de placa y de succión (imagen inferior: todocoleccion.net).

Einthoven definirá también el eje eléctrico del corazón y el triángulo equilátero que forman las derivaciones y que lleva su nombre. Además, estudiará el electrocardiograma con gráficos simultáneos de neumograma, describiendo la incidencia de la respiración sobre el electrocardiograma, así como la influencia de los cambios de posición y los efectos del esfuerzo. Más aún, buscando mejorar la sensibilidad del registro, Einthoven desarrolla un nuevo galvanómetro (llamado galvanómetro de cuerda de vacío) con la ayuda de su hijo ingeniero.

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Triángulo de Einthoven

Sus aportaciones a la cardiología le harán merecedor, en 1924, del Premio Nobel de Medicina. Einthoven es una persona agradecida, y decide buscar a Van de Woerd, su ayudante, para repartir con él el premio. Al descubir que ya ha fallecido, dirige sus esfuerzos a localizar a las dos hermanas de van der Woerd, que viven en la pobreza, y les entrega la mitad del galardón.

Einthoven murió en Leiden el 29 de septiembre de 1927, solo tres años después de haber recibido el Nobel. No llegaría a ver cómo su invento se convertía en un instrumento imprescindible en las consultas médicas de todo el mundo a partir de los años 30.

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6 respuestas a Willem Einthoven y el electrocardiógrafo de 270 kg

  1. javier olivera dijo:

    hola, no dudo de la brillantez del invento/descubrimiento, aquí se entrelazan varias disciplinas y o se entiende en todas simultáneamente o no se consiguirá entender. El tema de usar la red eléctrica para… para qué me pregunto? Es una cuestión que se ha planteado muchas veces y hasta el momento no ha habido ninguna aplicación práctica, ni la empresa propietaria ha conseguido nunca usarla para nada, solo se conoce alguna aplicación de ámbito casero, y sin ninguna calidad asegurada, como interfono para oir llantos de niños. Un saludo

  2. Fantástico post… me ha gustado especialmente porque tenía en la colección varias de las imágenes.
    Un abrazo

  3. Grace dijo:

    Chapeau!!! Grande como inventor y grande como ser humano.

  4. libreoyente dijo:

    Un gran científico y una persona generosa. Qué más se puede pedirá?. Solo una excelente divulgadora como nuestra bloguear de referencia. Gracias por tu labor.

  5. Odiseo64 dijo:

    Entrañable artículo sobre el desarrollo del electrocardiograma. Solo una cosa: corrige el año de fallecimiento de Eintoven. No pudo nacer unos años más tarde de morir. Vamos que no pudo morir en 1827. Saludos

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