心跳會(huì)產(chǎn)生電流

1856年，德國科學(xué)家馮科里克爾和繆勒，因一次偶然而發(fā)現(xiàn)心臟的電流活動(dòng)。他們?cè)谥谱饔嘘P(guān)青蛙的實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，先切斷與青蛙一條腿肌肉相關(guān)的神經(jīng)，當(dāng)他們剛切開另一只青蛙胸壁時(shí)，因?yàn)橛惺聲簳r(shí)離開了實(shí)驗(yàn)室。當(dāng)他們返回實(shí)驗(yàn)室時(shí)，吃驚地看到第一只青蛙切斷神經(jīng)的肌肉與第二只青蛙的心臟在一起收縮。原來他們無意中讓第一只青蛙切斷的神經(jīng)末梢掉到了第二只青蛙暴露的心臟表面。他們意外地發(fā)現(xiàn)，心臟的每次搏動(dòng)都產(chǎn)生一次電流。

沃勒使用利普曼靜電計(jì)記錄下的心電圖

第一個(gè)記錄心臟電流、完成世界上第一張心電圖的是英國倫敦大學(xué)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)家沃勒。他證明，可以不打開胸腔研究心臟電流，只要把一個(gè)與毛細(xì)靜電計(jì)相連的電極置于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體內(nèi)即可。1887年，沃勒把自己的右手和左腳浸在兩個(gè)盛有鹽溶液的盆中，它們與電表的兩個(gè)電極相連，可以看到水銀柱與心臟一起跳動(dòng)。沃勒成功記錄了人體心臟搏動(dòng)時(shí)的電流變化。

世界上第一張心電圖是英國醫(yī)生沃勒用運(yùn)動(dòng)著的玩具火車連接微電流計(jì)記錄下來的，而這張心電圖的“主人”則是沃勒醫(yī)生家的小狗吉米，它非常配合地把腿伸在生理鹽水瓶子里完成了試驗(yàn)

沃勒所用的儀器是1872年在柏林發(fā)明的利普曼毛細(xì)靜電計(jì)。它包括一個(gè)非常細(xì)的玻璃管中的水銀柱，一端浸于稀釋的硫酸液中，心臟放電時(shí)造成的表面張力使其高度上下浮動(dòng)。這種變化被記錄在一張感光紙上。但是，沃勒始終沒有意識(shí)到，他的觀察結(jié)果對(duì)臨床具有巨大的潛在價(jià)值。

抓住這一差點(diǎn)失之交臂的機(jī)遇的是荷蘭萊頓大學(xué)生理系主任愛因托芬。他畢業(yè)于荷蘭烏得勒友醫(yī)學(xué)院。

荷蘭萊頓大學(xué)的愛因托芬

愛因托芬繪出他稱之為“心電圖”的曲線需要經(jīng)過繁復(fù)的計(jì)算。他還注意到，因?yàn)楫?dāng)時(shí)記錄系統(tǒng)的一些缺陷使結(jié)果出現(xiàn)誤差：如水銀柱有不同的敏感性差異；這種儀器對(duì)外界震動(dòng)極為敏感，馬車經(jīng)過而產(chǎn)生的震動(dòng)會(huì)影響其記錄的準(zhǔn)確性，愛因托芬為此在室內(nèi)挖了一個(gè)三四米深的洞，將儀器安置在洞內(nèi)一個(gè)穩(wěn)固的基座上，但收效甚微。多種影響造成“心電圖”記錄結(jié)果的不準(zhǔn)確，愛因托芬一直努力探索以提高其精確性。

經(jīng)過6年的努力，愛因托芬成功地制成了一種線電流計(jì)，用一根敏感的導(dǎo)線通過磁場傳導(dǎo)心臟的微弱電流。愛因托芬設(shè)計(jì)的電流計(jì)是一個(gè)龐大的裝置，重272公斤，占2個(gè)房間，需5個(gè)人操作。但是，這個(gè)線電流計(jì)是當(dāng)時(shí)最敏感的電流測量計(jì)。1902年11月18日，這個(gè)儀器記錄下第一張真正意義上的人體心電圖。1903年，愛因托芬發(fā)表了心電圖研究的報(bào)道，標(biāo)志著對(duì)人類心臟生理活動(dòng)的研究進(jìn)入了一個(gè)新階段。

為了證明心電圖的臨床作用，愛因托芬通過地下電話線把機(jī)器與1.6公里外的校醫(yī)院連接起來，信號(hào)從病床這邊傳出，而他在校醫(yī)院接收心電圖，并能夠?qū)π呐K的病理狀況作系統(tǒng)分析。1911年，愛因托芬與英國劍橋科學(xué)儀器公司達(dá)成共同研發(fā)的協(xié)議。公司對(duì)愛因托芬的儀器重新進(jìn)行了設(shè)計(jì)，體積大大縮小，成為臺(tái)式儀器。1913年，英國內(nèi)科醫(yī)師劉易斯出版心電圖教科書，闡述了心律失常及傳導(dǎo)異常的心電圖變化。1925年時(shí)，美國總共裝備了459臺(tái)心電圖儀，廣泛用作對(duì)心臟急癥——心肌梗死的診斷。

心電圖的出現(xiàn)為心臟病的診斷提供了重要手段。鑒于愛因托芬研究工作的重要價(jià)值，1924年，他被授予諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。但是，隨著時(shí)間的推移，人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到，愛因托芬的心電圖儀并沒有揭示“心臟的全部秘密”，勇敢的醫(yī)學(xué)家們開始采用更大膽的方法，直接探查心臟本身。

早期的心電圖機(jī)