Willem Einthoven

Willem Einthoven leefde van 1860 tot 1927 en was hoogleraar medicijnen. Hetgeen waarmee hij echter zijn bekendheid heeft verworven neigt meer naar de kant van de natuurkunde toe dan naar iets dat te maken heeft met medicijnen. Hij was namelijk de eerste persoon die de elektrische activiteit van het hart op een elektrocardiogram wist vast te leggen. Wat men hier van kan aflezen is het al dan niet goed of slecht werken van het hart, een ware doorbraak in de geneeskundige wereld. Zijn uitvinding werd erg gewaardeerd en in 1924 ook in prijzen omgezet. Hij won toen de Nobelprijs, de kers op de slagroomtaart voor een wetenschapper. Dit is de hoogste onderscheiding die een wetenschapper kan winnen.

Willem Einthoven, geboren in Semarang op Java, keerde in zijn tiende levensjaar terug naar Nederland. Samen met zijn moeder, zijn oom en zijn broers en zussen ging hij in Utrecht wonen. Hij ging naar de HBS en deed vervolgens staatsexamen Gymnasium. Studeren leek de voor de hand liggende volgende stap maar Willem kwam uit een arm gezin en studeren was ook in die tijd erg duur. Bij de studie “Indisch officier gezondheid” was het echter zo dat je studietoelage kreeg en zo kon hij alsnog via de achterdeur gaan studeren op de Universiteit van Utrecht.

Hoewel Willem Einthoven bezig was aan de studie voor “Indisch Officier Gezondheid” keerde hij na zijn promotie niet terug naar Nederlands Oost-Indie. Hij werd hoogleraar in de onderdelen fysiologie en histologie aan de Universiteit van Leiden.
In de laboratoria van de Universiteit deed hij o.a. studie naar ademhalingsmodellen, oogspiegelingen en harttonen, hetgeen waar hij later wereldberoemd mee zou worden. In het jaar 1886, hetzelfde jaar waarin hij hoogleraar werd trouwden hij ook nog eens met zijn nicht Frederique. Een huwelijk dat 4 gezonde kinderen tengevolge zou hebben.

De tijd waarin Willem Einthoven leefde was een periode waarin er op economisch en politiek gebied veel vooruitgang werd geboekt. De financiële middelen waren aanwezig en Einthoven kreeg bij zijn onderzoek alle hulp die hij kon gebruiken. Hij werd bijna niet tegengewerkt, in andere tijden is dit wel eens anders geweest. Het was toen ook al een tijd waar de kerk een mindere sterke greep had op de samenleving. Daar waar vroeger nog wel eens hele groepen “verlichte” personen werden uitgemoord werd er in deze periode veel vrijheid en hulp aan onderzoekers geschonken. Dit had als gevolg dat er toen erg veel nieuwe dingen werden uitgevonden.

De uitvinding die Willem Einthoven had gedaan was baanbrekend. Willem Einthoven ging uit van kleine, gespecialiseerde cellen in het hart die kleine stroomschokjes afgeven. Deze schokjes zorgen er voor dat het hart op precies het juiste moment samentrekt en zij zijn daarmee als het ware de grote regelaar van het hart.

De schokjes die worden uitgevoerd door de cellen zijn ook op andere lichaamsplaatsen voelbaar. Het lichaam is op dat moment een soort van batterij die door een draadje een klein, elektrisch geladen stroompje laat lopen. De kracht hiervan is echter zo klein dat je een hele gevoelige stroommeter nodig hebt om het spanningsverschil waar te nemen.

Behalve gevoelig moet de meter ook nog eens erg snel zijn. De hartkloppingen volgen immers erg snel achter elkaar. Bovendien moeten ze ook nog eens stuk voor stuk apart zichtbaar zijn, anders zou het helemaal geen nut hebben. Willem Einthoven vond de zogehete snaargalvanometer hiervoor het meest geschikt. Hij verbeterde deze meter zodanig dat deze gevoelig en snel genoeg was om de klus te klaren.

Wat deze meter precies deed was het zeer licht bewegen van een snaar zodra er een stroompje van een hartsamentrekking werd bemerkt. De beweging van zo’n snaar was echter zo miniem dat deze met lenzen moest worden uitvergroot. Vervolgens werd deze via lampen geprojecteerd op een bewegende fotografische plaat en zo kan er worden vastgelegd hoe de signalen van het hart eruit zien.

Na grondig onderzoek kwam Willem Einthoven erachter dat er 3 meetpunten waren op het lichaam. De linkerarm, de rechterarm en het onderlijf. Indien je het spanningsverschil meet tussen de linkerarm en de rechterarm en de rechterarm en het onderlijf dan kun je daaruit ook het spanningsverschil tussen de linkerarm en het onderlijf afleiden. Daaruit kan je vervolgens weer afleiden hoe de hoe de elektrische signalen in het hart van grootte en richting veranderen. Toentertijd was het niet eenvoudig om spanningsverschillen in het lijf op te pikken. Om het te vergemakkelijken liet hij patiënten bijvoorbeeld hun rechterhand in een bak met zout doen enz. Tegenwoordig zijn er ook elektroden die op het lijf worden geplakt en zijn de bakken met zoutwater overbodig geworden.

Om te kijken of zijn uitvinding goed werkte (en gewoonweg uit nieuwsgierig) wou Willem zo veel mogelijk patiënten onderzoeken. Zijn proefpersonen, vaak uit het ziekenhuis in Leiden, waren echter vaak zo zwak dat zij niet eens uit hun bed konden komen, en dus ook niet naar het laboratorium. Hiervoor bedacht Willem iets nieuws; telercardiogrammen. Simpelweg cardiogrammen op afstand.

Deze telercardiogrammen gingen als volgt te werk. In het ziekenhuis werd allereerst de elektrische activiteit van het hart gemeten. Vervolgens werden de twee stroompjes die dit opleverde doorgestuurd naar het Laboratorium. Dit deed men via een telefoondraad die werd gefinancierd door enkele geldschieters. Dit was zo goedkoop nog niet want indien deze draad zou gaan schommelen door wind zouden er storingen kunnen optreden en daardoor moest het hele gebeuren ook nog eens worden geklemd in een dikke loodkabel. Ook werd zo het storen van normale telefoongesprekken tegen gegaan en konden de twee stroompjes zonder problemen bij het laboratorium worden afgeleverd. De tijd, moeite en geld die in het onderzoek van Einthoven werd gestoken was het zeker waard. Ook nu, in de moderne tijd waarin wij leven, is elektrocardiogram hulpmiddel numero UNO om hartkwalen en dergelijke op te sporen. Hartritmestoornissen en dergelijk zijn een stuk makkelijker vast te stellen en ook tijdens een operatie weet je hoe een patiënt er voor staat.

De uitvinding van Einthoven is van essentieel belang geweest voor de medische wereld en heeft talloze levens gered. De ideeën van Willem Einthoven worden ook nu nog in acht genomen en toegepast. Dit hoogstandje op het gebied van geneeskunde is misschien wel een van de belangrijkste uitvindingen geweest uit de laatste 200 jaar. Zonder elektrocardiogrammen had de wereld er nu waarschijnlijk heel anders uitgezien en waren vele operaties onuitvoerbaar geweest, een juweeltje uit onze geschiedenis dus.