Filmpje van het leven zelf

Een eeuw geleden maakte Willem Einthoven in Leiden het eerste medisch bruikbare hartfilmpje. Sindsdien is het elektrocardiogram niet meer uit de geneeskunde weg te denken....

Het is haast het zinnebeeld van het leven: de groene lijn op een monitor die - biep...biep...biep - de hartslag weergeeft. Eerst een klein huppeltje, dan een dipje, dan een hoge piek die weer in een kuiltje landt en daarna nog een wat vlakker heuveltje. Even rust. Waarna het geheel zich netjes herhaalt.

In alle opzichten een historisch lijntje, wijst cardioloog dr. Martin Schalij, chef de clinique van het Leids Universitair Medisch Centrum, LUMC. 'Aan het elektrocardiogram is al een eeuw lang hoegenaamd niets veranderd. Je hoort hooguit wel zeggen dat ze tegenwoordig minder mooi zijn om te zien, omdat de registraties nu digitaal verlopen. Hakkelig in plaats van dat mooie vloeiende.'

Dit jaar een eeuw geleden registreerde de Leidse hoogleraar fysiologie Willem Einthoven (1860-1927) voor het eerst rechtstreeks de elektrische activiteit van een mensenhart. Met een zelfgebouwde, onversterkte spanningsmeter die via telefoondraden met een kliniek verderop in Leiden was verbonden. In 1924 ontving de wat schuchtere Einthoven een Nobelprijs voor zijn werk, de eerste en tot nog toe enige geneeskundeprijs voor een Nederlander.

Die telefoonlijn zegt veel over de tijd, zegt Schalij, organisator van het Einthoven-eeuwfeest dat vandaag een publieksdag kent en vanaf morgen een groot wetenschappelijk congres in Leiden. 'Het was de periode dat allerlei nieuwe technieken de medische wereld binnendrongen. Röntgenstralen, elektrocardiogram, nieuwe methodes om dingen in het lichaam zichtbaar te maken die artsen niet konden zien. Doktoren moesten er aanvankelijk niks van hebben.'

De Leidse artsen, noteerde bijvoorbeeld een van Einthovens leerlingen, raakten meer en meer geïrriteerd als vanuit diens elektrofysiologisch lab al werd doorgebeld wat er met een patiënt aan de hand was, terwijl zij met hun stethoscoop nog druk doende waren.

Binnen twee decennia was het elektrocardiogram echter niet meer weg te denken uit de hartgeneeskunde. Uit de hartfilmpjes, zoals de wit-op-zwart-registraties al snel gingen heten, was zoveel op te maken over aandoeningen van het hart, dat de meettechniek eenvoudig niet te negeren viel. Duitse en Engelse bedrijven namen Einthovens apparaat in productie.

Een eeuw later is het opnemen van ECG's alledaagse routine in de cardiologische praktijk. Apparatuur ervoor is compact en digitaal, er worden behalve twee plakcontacten op de ledematen ook zes extra contacten op de borst gebruikt. Maar nog steeds verraadt de elektrische activiteit het best wat er mis is met de hartspier. De meeste ontwikkeling zit nu nog in steeds slimmere software die de spanningsvariaties analyseert, zegt Schalij.

Willem Einthoven werd in 1860 geboren in het Indonesische Semarang, waar zijn vader als tropenarts werkte. Na diens vroege dood in 1866 keerde het gezin terug naar Nederland, waar Willem tot de eerste generatie HBS-leerlingen behoorde en later medicijnen ging studeren in Utrecht. Hij promoveerde bij de legendarische oogarts F.C. Donders op een dun maar veelgeprezen proefschrift over de rol van kleuren bij het zien van diepte.

Zijn plannen om zich als oogarts in Indië te vestigen zette hij aan de kant toen hem in 1886, nog maar vijfentwintig jaar oud, een leerstoel in Leiden werd geboden.

Rond die tijd beschreef de Engelse arts A.D. Waller hoe hij uitwendig de minieme elektrische spanningen kon registreren die de hartspier van mens en dier deden kloppen. Hij bepaalde spanningsverschillen tussen de twee armen van een patiënt die daartoe met zijn handen in bakken pekel moest zitten voor optimaal elektrisch contact. De spanningsvariatie bleek keurig parallel te lopen met de hartslag.

In 1889 ziet Einthoven op een congres een van Wallers demonstraties en besluit dat elektrocardiologie de toekomst heeft. Er is echter een probleem: Wallers meter, gebaseerd op de hoogte van een ragfijn buisje kwik, registreert de hartactiviteit niet rechtstreeks. Alleen met ingewikkelde wiskundige omrekeningen is te achterhalen wat de lijntjes op papier nu werkelijk met het kloppende hart te maken hebben. Niks voor een klinische praktijk, weet Einthoven.

Rond 1900 ontwerpt hij een nieuwe spanningsmeter die wel rechtstreeks werkt: een dunne geleidende draad tussen sterke elektromagneten. De draden voor zijn snaargalvanometer maakt Einthoven zelf door halfgesmolten glasdraden met een pijl en boog weg te schieten en het resultaat te verzilveren. Pas later blijkt dat zoiets als ontvanger voor Morse-seinen al langer bestaat.

Met het nieuwe precisieapparaat, zegt cardioloog Schalij, slaagde Einthoven er voor het eerst in systematiek in de hartmetingen te brengen. 'Bij oude meetmethodes was steeds de vraag geweest welke hobbeltjes je moest toeschrijven aan hartproblemen en wat normaal was voor een gegeven patiënt, apparaat en lab. Einthoven liet zien dat de basiscyclus voor ieder mens identiek is en gaf voorschriften voor de metingen.'

In de jaren na de eeuwwisseling deed hij talloze toonaangevende studies om verbanden te vinden tussen hartafwijkingen en bepaalde kernmerken van een ECG.

De ironie, zegt cardioloog Schalij, is dat de meeste hartproblemen die Einthoven destijds met zijn revolutionaire techniek voor het eerst beschreef, een eeuw later nauwelijks meer voorkomen. Enerzijds omdat ze op jonge leeftijd te behandelen zijn of te repareren, anderzijds omdat de verstopte kransslagader in Einthovens tijd nog niet bestond.

Schalij: 'Het klinkt wat cru, maar tegenwoordig vechten de universiteiten haast om patiënten met de klassieke hartritmestoornissen. Wat, overigens, Willem Einthoven alleen maar deugd gedaan zou hebben.'

Meer over