La naranja eléctrica: Wenckebach y Einthoven

A principios del siglo XX dos eminentes cardiólogos holandeses, Karel Wenckebach y Willem Einthoven desarrollaron su labor y sentaron, junto con otros precursores que recordaremos en próximas entregas, las bases de la electrofisiología moderna.

Karel Frederik Wenckebach nació en La Haya en 1864. Huérfano de padre a los 10 años, estudió medicina en Utrecht, y se dedicó inicialmente a la embriología y la hematología. En el estudio de los preparados y las tinciones descubrió que padecía daltonismo por lo cual se volcó a la fisiología. Trabó relación con T. Engelmann, con quien dio los primeros pasos en el estudio de la fisiología cardíaca. Empleaba Engelmann el estímulo con extrasístoles inducidas en corazones de rana para estudiar el fenómeno de la contracción. Por razones económicas Wenckebach debió abandonar la vida universitaria, y se trasladó a un pequeño poblado rural, Heerlen, donde, entre otras tareas, se ocupó de supervisar la salud de los habitantes de un hogar de ancianos. Y esa ocupación fue providencial para su futuro: la mayoría de los internos tenían alteraciones del ritmo cardíaco. Auscultando a un paciente largamente (tan largamente que el paciente refirió que el doctor se había dormido sobre su pecho) pudo detectar una arritmia que le recordó los movimientos del método de Engelmann. El análisis del esfigmograma de este y otros pacientes arrojó como resultado la primera descripción de extrasístoles en humanos en 1898. Siguió a eso la descripción del fenómeno que inmortalizó su nombre. El primer caso fue el de una paciente de 40 años en la que el examen del pulso arterial revelaba que un latido se perdía periódicamente cada 3 ó 6; la causa podía ser la presencia de una extrasístole que no se tradujera en contracción ventricular, pero él se inclinó a pensar en un fenómeno de agrupación de latidos. El registro preciso del pulso arterial le permitió definir, con el auxilio de complejas fórmulas matemáticas el alargamiento progresivo de la conducción aurículo ventricular hasta la ausencia de una contracción ventricular. A ello siguió la descripción del pulso alternante.

En 1903 por primera vez publicó sus hallazgos en una monografía. Y así, desde un oscuro hospicio fue creciendo la fama de Wenckebach y su relevancia académica. Ya en 1901 lo habían designado Director de la División Médica de la Universidad de Groningen en el norte de Holanda; en 1911 dirigió el departamento de Medicina de la Universidad de Estrasburgo, y desde 1914 hasta 1929 la Clínica Médica Universitaria de Viena. En 1914 describió los efectos de la quinidina en varias arritmias, a partir de la sugerencia de un paciente que los había notado al auto medicarse. Y ese mismo año publicó la segunda edición de su libro, dedicado a las arritmias cardíacas, basado en registros esfigmográficos en papel ahumado ¡con un solo electrocardiograma en su interior! Cada vez que daba un escrito a conocer se sabía que sería algo trascendente. Describió la relación entre circulación y respiración en la pericarditis adhesiva, y volvió de un viaje a las Indias Orientales Holandesas (la actual Indonesia) con un estudio preciso sobre las alteraciones circulatorias en el beriberi. Solía alertar contra las ya en ese momento abundantes publicaciones médicas repetidas o poco sustanciosas, a las que llamaba “secreción seudocientífica”. Fue médico de consulta de muchos de los más importantes políticos y gobernantes de Europa. Se dedicó a la medicina hasta el final de su vida, y murió a fines de 1940. Solo 1 año más tarde se enteró el mundo de la cardiología de su muerte, en una nota publicada por un discípulo, David Scherf, en The American Heart Journal.

Willem Einthoven nació en la isla de Java, entonces holandesa, en 1860. Su padre era un médico del ejército colonial, descendiente de una familia de judíos españoles que escapando de la Inquisición habían emigrado a Holanda en el siglo XV. Al igual que Wenckebach quedó huérfano de padre en la niñez, y al igual que Wenckebach estudió medicina en la Universidad de Utrecht. Desde muy joven se interesó por la relación entre física y fisiología, y de hecho su tesis doctoral, dirigida por un famosísimo oftalmólogo de la época se llamó Esteoroscopía por diferencia de colores. Su capacidad y conocimiento de ambas disciplinas justificaron que con solo 26 años se lo designara Profesor de Fisiología de la Universidad de Leiden. Einthoven consagró sus esfuerzos a equipar el laboratorio con los últimos adelantos de la tecnología. Era una época de rápidos desarrollos en la génesis de instrumentos que permitieran desentrañar los secretos del cuerpo humano, época de polígrafos, esfigmógrafos, del desarrollo de la técnica de la fotografía y de los rayos X, entre otros. Y en ese contexto Einthoven encontró su lugar en el mundo en el estudio de la electrofisiología cardíaca. Gabriel Lipmann había desarrollado el electrómetro capilar, un delgado tubo de vidrio que contenía mercurio y ácido sulfúrico diluido, ambos separados por un menisco. Un par de electrodos se conectaban con ambos elementos, y las variaciones de potencial registradas modificaban la tensión superficial y hacían que el menisco se desplazara hacia arriba o abajo. La imagen del menisco era iluminada, amplificada por un lente, y proyectada en una hendidura vertical detrás de la cual corría una placa fotográfica a velocidad constante. De esa manera se podía obtener un registro gráfico de la actividad eléctrica del corazón. Durante más de una década Einthoven empleó el electrómetro de Lippmann. El instrumento tenía sin embargo problemas serios, inercia y lentitud, por lo que Einthoven desarrolló una fórmula matemática para corregir la distorsión. Sin embargo, no alcanzaba para generar estudios con la calidad que ambicionaba.

Dirigió entonces su interés a otro invento de la época, el galvanómetro de bobina desarrollado por Desprez y d´ Arsonval, y en busca de la perfección reemplazó la media espiral de la bobina por un hilo único cubierto de plata tendido entre dos soportes y bajo la influencia de un electroimán. En toda esta tarea contó con la colaboración de su asistente Van de Woerd, que fabricó las piezas del nuevo instrumento a partir de las ideas de Einthoven, genial pero insanablemente torpe. Así, de esta colaboración, surgió el galvanómetro de cuerda. La publicación inicial sobre el invento en una revista holandesa en 1901 pasó desapercibida. En cambio, una nueva publicación, ahora en alemán, la lengua de la ciencia antes de la primera guerra mundial, tuvo mucha más repercusión.

Fue Einthoven quien creó la palabra electrocardiograma a partir de 2 términos entonces utilizados, electrograma y cardiograma. Es interesante recordar que mientras duró el predominio del alemán la abreviatura era EKG, y que cuando el inglés se enseñoreó como lengua científica dominante se empezó a escribir ECG. Fue también Einthoven quien designó a las deflexiones del registro como P, QRS y T. Eligió adrede no las primeras ni las últimas letras del alfabeto, por si encontraba luego otras ondas que requirieran nominación, como de hecho sucedió con la onda U. El aparato inicial distaba mucho de los modelos que hoy empleamos. Pesaba más de 270 kg, ocupaba 2 piezas, debía ser manejado por 5 operarios. Había 1,5 km de distancia entre el Laboratorio donde se encontraba y el Hospital de la Universidad, donde estaban los pacientes. ¿Entonces? Pues la conexión mediante hilos conductores entre ambos lugares, usando la red subterránea de cables telefónicos. Por eso, Einthoven usaba el término telecardiograma. En la Universidad, el paciente con los electrodos colocados en los miembros para definir las derivaciones bipolares I, II y III tal como las conocemos, las manos sumergidas en una solución concentrada de cloruro de sodio; en el Laboratorio, Einthoven obteniendo registros y más registros. Desarrolló la teoría del triángulo equilátero que lleva su nombre e ideó el concepto de eje eléctrico.

El camino no fue sencillo. Su superior en la Universidad, celoso de su fama creciente, boicotéo el apoyo económico necesario para sostener una empresa tan costosa; la primera empresa que empezó a comercializar el invento le introdujo un mínimo cambio y sostuvo que por ende no correspondía pagar a Einthoven ningún monto en calidad de patente. Pero una empresa inglesa firmó con él un contrato que le reconoció autoría y derechos (el director era el hijo de Charles Darwin). Para 1908 Einthoven podía presumir de contar con más de 5.000 ECGs, y de haber descripto las patentes características de las distintas arritmias y trastornos de conducción, enfermedad coronaria, cardiopatías congénitas y endocarditis. Ese año conoció a Thomas Lewis, de quien hablaremos más adelante, y que tanto hizo por extender el uso del electrocardiógrafo. Con los años aparecerían las derivaciones unipolares de los miembros, y las precordiales; a partir de 1920 habría modelos portátiles, cada vez más precisos y pequeños.

Willem Einthoven obtuvo el Premio Nobel de Medicina en 1924. Quiso compartir la mitad del monto obtenido (40.000 dólares) con su ayudante Van de Woerd. Como supo que había fallecido, hizo un largo viaje en tren para entregar la suma a dos hermanas del mismo, que pasaban penurias económicas. Cuando la Reina de Holanda le ofreció construir un nuevo laboratorio, prefirió destinar el dinero a contratar más personal. Murió en septiembre de 1927. Quisiéramos creer que sigue investigando.

La naranja eléctrica: Wenckebach y Einthoven

Dr. Jorge Thierer

Fuentes consultadas

Fye W. Karel Frederik Wenckebach, 1864-1940. Clin Cardiol 1990; 13:146-148

Scherf D. Karel Frederik Wenckebach. Am Heart J 1941; 22: 852-855

Lama T A. Einthoven. El hombre y su invento. Rev Médica Chile 2004; 132: 260-264

De Micheli A. El centenario del electrocardiógrafo de Einthoven. Archivos de Cardiología de Méjico 2001; 71:160-166

 

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