Виллем Эйнтховен

Виллем Эйнтховен

нидерл. Willem Einthoven

Дата рождения

21 мая 1860 года

Место рождения

Индонезия

Дата смерти

29 сентября 1927 года

Место смерти

Лейден, Голландия

Награды и премии

Виллем Эйнтховен (нидерл. Willem Einthoven; 21 мая 1860, Семаранг — 29 сентября 1927, Лейден) — голландский физиолог, основоположник электрокардиографии^[1].

Научная карьера[править]

Родился 21 мая 1860 года в Семаранге, Голландская Ост-Индия, в семье военного врача Якоба Эйнтховена, сына еврея, потомка испанских сефардов, переселившихся в Нидерланды в период инквизиции в 15 веке, и его второй жены Луизы Марии Матильды Каролины де Фогель, дочери местного финансового управляющего Виллема де Фогеля. Фамилия Эйнтховен произошла от двоюродного деда Якоба — по кодексу Наполеона I все граждане Франции и её провинций, которой тогда были Нидерланды, были обязаны обзавестись фамилиями, и Израиль Давид, двоюродный дед Якоба, взял искажённую фамилию по своему месту жительства, городу Эйндховену. Виллем Эйнтховен был старшим из трёх сыновей.

После смерти отца семья переехала в Утрехт, где Виллем окончил среднюю школу.

16 октября 1878 года поступил на медицинское отделение в Утрехтский университет, заключив армейский контракт для оплаты учёбы, так как семья испытывала финансовые затруднения.

Был помощником офтальмолога в «Госпитале для страдающих от глазных болезней».

После получения степени бакалавра провёл два исследования — «Некоторые замечания о механизме локтевого сустава» и «Стереоскопия посредством дифференцировки цветов».

Затем написал ещё ряд трудов «Простое физиологическое объяснение различных геометрическо-оптических иллюзий» (1898), «Аккомодация человеческого глаза» (1902), «Вид и величина электрического отклика глаза на световое возбуждение различной интенсивности» (1908).

В 1886 году женился на Фредерике Жанне Луизе де Фогель, сестре бывшего руководителя системы здравоохранения в Голландской Ост-Индии. С ней учёный имел 4 детей (Аугусту, Луизу, Виллема и Джоанну).

В 1885-1889 годах работал над изучением физиологии дыхания, в том числе занимался изучением работы блуждающего нерва в механизме контроля дыхания.

В 1893 году предложил термин «электрокардиограмма» на заседании Нидерландской медицинской ассоциации.

В 1890−1895 годах работал над устройством капиллярного электрометра, улучшая его функциональность и увеличивая разрешение, применяя физико-математический подход. Эйнтховену удалось получить хорошие электрокардиографические изображения. Каждому циклу сердечного сокращения соответствовало 5 зубцов, для которых учёный ввёл новую номенклатуру: P, Q, R, S, T и U, чтобы избежать разногласий с номенклатурой A, B, C и D, введённой Эйнтховеном в предыдущих исследованиях электрометра, в которых Эйнтховен не записывал отрицательные зубцы. Учёному не удавалось усовершенствовать капиллярный электрометр настолько, чтобы он мог использоваться в диагностических целях. По этой причине Эйнтховен работать со струнным гальванометром. Учёный не знал о том, что в 1897 году схожий прибор уже было сконструирован как средство связи французским инженером К. Адером. Но аппарат Адера обладал недостаточной чувствительностью для применения в электрокардиографии. Несмотря на это, Эйнтховен в своей работе «Новый гальванометр» в 1901 году упомянул устройство К. Адера. При создании своего струнного гальванометра Виллем Эйнтховен взял за основу конструкцию магнитоэлектрического гальванометра Д’Арсонваля. Эйнтховен заменил подвижные части (катушку и зеркало) на тонкую посеребрённую кварцевую нить (струну). По нити пропускался электрический сигнал сердца, регистрируемый с поверхности кожи. Вследствие этого на нить в поле электромагнита действовала сила Ампера, прямо пропорциональная величине силы тока ( $d{\vec {F}}=I[d{\vec {l}},{\vec {B}}]$ ), и нить отклонялась нормально к направлению линий магнитного поля. Одной из проблем было создание источника сильного и постоянного по значению магнитного поля. Учёному удалось создать электромагнит, обеспечивавший поле в 22 тысяч Гс, но он настолько разогревался в рабочем состоянии, что для него пришлось подвести систему [водяного охлаждения. Другая проблема заключалась в создании системы записи и измерения отклонений нити. Учёный сконструировал систему линз, позволявшую фотографировать тень нити. В качестве источника света Эйнтховен применил массивную дуговую лампу. Устройство фотографической камеры включало фотографическую пластинку, которая в ходе снятия показаний двигалась с постоянной скоростью, регулируемой масляным поршнем. Пластинка передвигалась под линзой, на которой была нанесена шкала в вольтах. Временна́я шкала наносилась на саму пластинку тенями от спиц вращающегося с постоянной угловой скоростью велосипедного колеса. Благодаря применению лёгкой и тонкой нити и возможности изменять её напряжение для регулирования чувствительности прибора струнный гальванометр получал более точные, в сравнении с капиллярным электрометром, выходные данные.

В 1903 году сконструировал прибор для регистрации электрической активности сердца и напечатал первую статью о записывании электрокардиограммы человека на струнном гальванометре.

В 1906 году впервые использовал электрокардиографию в диагностических целях и опубликовал статью «Телекардиограмма», в которой было дано описание метода записи электрокардиограммы на расстоянии и впервые показано, что электрокардиограммы различных форм сердечных заболеваний имеют характерные различия. Эйнтховен привёл примеры кардиограмм, снятых у больных с гипертрофией правого желудочка при митральной недостаточности, гипертрофией левого желудочка при аортальной недостаточности, гипертрофией левого ушка предсердия при митральном стенозе, ослабленной сердечной мышцей и с разными степенями блокады сердца при экстрасистоле.

К 1911 году была создана «настольная модель» аппарата Эйнтховена.

В 1913 году вместе с коллегами опубликовал статью, в которой предложил к использованию три стандартных отведения: от правой руки к левой, от правой руки к ноге и от ноги к левой руке с разностями потенциалов: V1,V2 и V3 соответственно. Такая комбинация отведений составляет электродинамически равносторонний треугольник с центром в источнике тока в сердце. Данная работа положила начало векторкардиографии, получившей развитие в 1920-е годы.

Закон Эйтховена представляет собой следствие закона Кирхгофа и утверждает, что разности потенциалов трёх стандартных отведений подчиняются соотношению V1 + V3 = V2. Данный закон Эйнтховена имеет применение, когда вследствие дефектов записи не получается идентифицировать зубцы P, Q, R, S, T и U для одного из отведений; в этом случае можно вычислить значение разности потенциалов, при условии, если для других отведений получены нормальные данные.

В 1924 году — лауреат Нобелевской премии по физиологии или медицине.

Умер 29 сентября 1927 года в Лейдене.