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“忆君心似西江水，日夜东流无歇时”。心脏是人体最忙碌的器官之一，它每天要搏动近10万次。心脏不仅是血液循环中的一个泵，心脏的肌肉还会产生电流活动。今天，几乎人人皆知心电图是一种简单、准确的心脏病检查方法。医生们使用心电图机将心脏活动时产生的心电信号自动记录下来，主要用于诊断有无心肌缺血和心律失常。 让人大为震惊、恐慌的肌肉电流现象 有趣的是，心脏的肌肉会产生电流这事，对于300多年前的人们来说简直不可思议，甚至在当时还引起了社会的巨大震惊、慌乱和恐惧。 1780年有一天，43岁的意大利解剖学家伽伐尼Galvani Luigi，1737-1798），在实验室解剖青蛙，在用银质手术刀触碰放在铁盘上的青蛙的时候，无意间发现青蛙腿部肌肉抽搐了一下，仿佛受到电流的刺激．如果换用一种金属器械去触动青蛙，就无此种反应。 1786年，受到电鳗（生长在南美的一种热带河鱼）具有放电现象的启发，伽伐尼在一间密闭的房间里作了这样的实验：他用铜钩勾住蛙腿，平放在玻璃板上，再用一根细长的弯铁杆，一端去接触铜钩，另一端去碰蛙腿。果然看到了蛙腿会颤动。但是换一根玻璃弯杆去触碰，蛙腿却一点也不会动。这样就更证实了伽伐尼的设想，动物体内存在着“生物电”，金属弯杆只是起着一种传导作用。伐尼推测动物躯体内产生的“生物电”，能支配肌肉活动。伽伐尼于1791年将此实验结果写成论文，公布于学术界。 世界上有着各种各样的电：由摩擦产生的玻璃电和树脂电；有富兰克林发现的空中的电；还有伽伐尼发现的“生物电”。 伽伐尼的发现引起了社会极大不安，特别对于历来认为上帝创造人类的宗教界，绝对不能接受人体是通过电流支配肌肉来运动的观点，这意味着僵尸通电也可能会复活。 从青蛙腿引出来的思考—电池的来龙去脉 伽伐尼的发现引起了物理学家们极大兴趣，他们竞相重复枷伐尼的实验，企图找到一种产生电流的方法。意大利物理学家伏特在多次实验后认为：伽伐尼的 “生物电”之说并不正确，青蛙的肌肉之所以能产生电流，大概是肌肉中某种液体在起作用。他的注意点主要集中在那两根金属上，而不在青蛙的神经上。他推想电的流动可能是由两种不同的金属相互接触产生的，与金属是否接触活动的或死的动物无关。 1800年，伏特制成了世界上第一个电池。他把一块锌板和一块银板浸在盐水里，发现连接两块金属的导线中有电流通过。于是，他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片，平叠起来。用手触摸两端时，会感到强烈的电流刺激。 1836年，英国的丹尼尔对“伏特电堆”进行了改良，又陆续有效果更好的“本生电池”和“格罗夫电池”等问世。然而在当时，无论哪种电池都需在两个金属板之间灌装液体，搬运很不方便，特别是蓄电池所用液体是硫酸，在挪动时很危险。 干电池的鼻祖在19世纪中期诞生了。1860年，法国的雷克兰士(George Leclanche)发明了碳锌电池，这种电池更容易制造，且最初潮湿水性的电解液逐渐用黏浊状类似糨糊的方式取代，于是装在容器内时，“干”性的电池出现了。1887年，英国人赫勒森(Wilhelm Hellesen)发明了最早的干电池。相对于液体电池而言，干电池的电解液为糊状，不会溢漏，便于携带，因此获得了广泛应用。 第一台心电图机的诞生 1832年，一个晴朗的日子，还是意大利，还是青蛙，只是做实验的人换成了马泰乌奇。这一次，马泰乌奇探测到损伤和未损伤的肌肉之间存在一种电流，他称之为“肌肉电流”。他发现，包括心脏在内，一切正在收缩的肌肉都会产生肌肉电流。 既然存在心电，那能否对其进行测量，来推测生物体的心脏健康状况呢？ 1875年，法国物理学家李普曼发明了一种灵敏的毛细管静电计，虽然李普曼意识到它很适合于记录迅速变化的生物电，但在用毛细管静电计研究心电这件事儿上却被英国人捷足先登了。这个英国人名叫沃勒（Waller）。 1886年，天天探测动物心脏的沃勒（Waller）感到有些厌倦，是时候换成人体了！沃勒把自己的左脚和右手放到装着盐溶液的盆中，然后将溶液和静电计连通。他兴奋地看到，随着心脏跳动，仪器上的水银柱也发生了搏动。第一幅人类的原始的心电图诞生了！ 1887年，英国皇家学会玛丽医院举行了一场具有划时代意义的科学演示：该院生理学教授沃勒在犬和人的心脏上应用毛细管静电计记录心电图。在观摩这次科学演示的全世界著名生理学家中，其中有荷兰莱顿大学的生理学家威廉·爱因托芬（Willem Einthoven）。演示中，沃勒当场成功记录了人类第一例心电图，该图中只有心室的V1、V2波，未能记录到心房P波。沃勒伟大而卓有成效的研究成果为心电图技术的最终问世奠定了基础。 心电图机的革新 沃勒的创举震撼并像磁石一般吸引着荷兰的年轻生理学家爱因托芬。此后13年，爱因托芬完全致力于毛细管静电计记录心电图的研究。他改进了多项关键性技术，使记录到的图形更加清晰，他记录的心电图中显示了心房P波、心室除极的B、C波及复极的D波。虽然他记录的心电图形已从原来2个波变成4个波，但仍不能解决心电信号淹没在各种干扰波中这一问题，使该技术只能被束之高阁而不能用于临床。 1900年，爱因托芬决定放弃毛细管静电计记录心电图技术，开始寻找新的出路。1901年，爱因托芬终于成功地研制出了弦线式电流计。仪器结构并不复杂，主要是一根导线、两个磁极，但在细节上，爱因托芬可是做足了功夫。为了提高灵敏度，他采用了极细的镀银石英丝作导线，将其悬于两个磁极之间，即使有微弱电流通过，也会发生偏转，其偏转程度与电流强度成正比。把电极放在人体的手臂和腿上，便可测到心脏向全身泵送血液时通过心肌的电脉冲。 人类的天平总偏向那些奋不顾己、献身科学的人。1901年，爱因托芬成功地用弦线式心电图机记录了第一份心电图，并将各波命名为P、Q、R、S、T、U波，这些命名沿用至今。 1903年，爱因托芬发表了《一种新电流计》的论文，并获广泛承认，其标志着心电图临床应用的时代已开始。但在那时，受检者的双臂要浸泡在两个装满盐水的液罐中，为减少干扰，记录仪还要距受检者1.5公里之遥。 爱因托芬的心电图仪是当时最灵敏的测量装置，然而推广起来却很难。原因是它太庞大了：重达272千克，占据着2个房间，需要5个人进行操作。直到1911年，在一家仪器公司的帮助下，爱因托芬的心电图仪才得以瘦身成功，摇身变为台式仪器，很快便广泛用于临床，为无数患者带来了福音。1924年，爱因托芬因发现心电图的产生机制和改进、完善心电图仪，被授予诺贝尔生理学或医学奖。 1903年，心电图开始用于临床。1906年，爱因托芬先后记录了心房颤动、心房扑动、室性早搏等心电图。1908年，心电图开始用于诊断心房肥大、心室肥大，从此心电图的应用范围不断扩大，新的心电图波与心电现象相继被发现。1942年，标准12导联心电图最终完善。 意大利解刨学家伽伐尼生平简介 伽伐尼（Galvani Luigi），意大利医生和解剖学。1737年9月9日生于意大利的波洛尼亚。他从小接受正规教育，1756年进入博洛尼亚大学学习医学和哲学。1759年从医，并开展解剖学研究，还在大学开设医学讲座。1766年任大学解剖学陈列室示教教师。1768年任讲师。1782年任博洛尼亚大学教授。1791年他把自己长期从事蛙腿痉挛的研究成果发表，这个新奇发现，引起科学界大为震惊。 加尔瓦尼晚年在生活上和政治上连遭打击，贫病交加，1798年12月4日在波洛尼亚去世，终年61岁。 主要参考资料 百度百科：死蛙运动 收狐：从青蛙腿引出来的思考——电池的来龙去脉 快科技：信不信由你，有人靠这发明拿了诺贝尔奖！ 中国医学论坛报：百年辉煌，万众泽被——记心电图百年发展史
周 三 相 见 《 鲁 原 心 论 坛 》  陈鲁原 广东省人民医院心内科 广东省心血管疾病研究所 |
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