John Alexander MacWilliam - John Alexander MacWilliam

John Alexander MacWilliam FRS
Född	( 1857-07-31 )31 juli 1857 Kiltarlity , Inverness-shire , Skottland
Död	13 januari 1937 (1937-01-13)(79 år) Edinburgh, Skottland
Nationalitet	Brittisk/skotsk
Medborgarskap	Storbritannien
Alma mater	University of Aberdeen University College, London University of Leipzig
Känd för	Forskning och upptäckter inom hjärtfunktionen (hjärta, artärer, blodtryck).
Utmärkelser
Vetenskaplig karriär
Fält	Fysiologi , kardiologi
Signatur

John Alexander MacWilliam (31 juli 1857 - 13 januari 1937), fysiolog vid universitetet i Aberdeen i slutet av artonhundratalet och början av nittonhundratalet, var en pionjär inom hjärtelektrofysiologi . Han tillbringade många år med att studera ventrikelflimmer och var den första personen som föreslog att ventrikelflimmer var den vanligaste orsaken till plötslig död - och att flimmer kunde avbrytas (och liv potentiellt räddas) av en serie induktionsstötar i hjärtat. Han var den första som exakt beskrev tillståndet för arytmi (oregelbunden hjärtslag), och han föreslog transtorakisk pacing för att behandla övergående asystol (hjärtstopp). Även om hans arbete erkändes under hans livstid, var det inte förrän många decennier senare som det lade grunden för utvecklingen av förståelse och behandling av livshotande hjärtsjukdomar, till exempel i den konstgjorda pacemakern . MacWilliam utnämndes till Regius professor vid Institutionen för medicin (senare fysiologi) vid University of Aberdeen vid 29 års ålder 1886 och förblev i den posten i 41 år fram till sin pensionering 1927.

Bakgrund

MacWilliam föddes 31 juli 1857 på Kiltarlity , nära Beauly , Inverness-shire i Skottland , där hans far var bonde på Culmill farm. Hans föräldrar var William McWilliam (1814 - 1888) och hans fru Isabella Cumming (1816 - 1887) som hade flyttat omkring 1850 från grannförsamlingarna Inveravon (ibland stavat Inveraven) och Knockando på Speyside till gården vid Culmill. Hans mamma Isabella Cumming var den yngsta dottern till John och Helen Cumming, grundare av whiskydestilleriet Cardhu på Speyside.

John Alexander hade två syskon. Hans äldre bror, William Lewis McWilliam, föddes i Kiltarlity 1855. Han stannade som bonde på Culmill och gifte sig med Mary Burns. De hade inga barn. William var en respekterad bonde och ett landstingsråd i Inverness-shire, som också var ordförande i lokala skolnämnden och ordförande i församlingsrådet i över 30 år. Han dog 1936, 81 år gammal. Hans syster, Isabella Helen McWilliam, föddes 12.10.1859 och dog i spädbarn - bara 16 månader gammal.

Runt slutet av 1880 -talet valde han att ändra stavningen av sitt namn till MacWilliam snarare än McWilliam. Hans publicerade artiklar fram till 1889 är under McWilliam -stavningen.

Utbildning och tidigt arbete

MacWilliam utbildades vid Kiltarlity församlingsskola tills han gick vidare till Aberdeen University vid 17 års ålder 1874. I Aberdeen studerade han vid konstfakulteten i två år innan han bytte kurs till medicin. Han tog examen MB, CM 1880 och tilldelades John Murray -medaljen det året för enastående prestation.

Efter forskararbetet vid University of Edinburgh och vid University College, London, arbetade MacWilliam med fysiologerna Hugo Kronecker i Bern och Carl Ludwig , chef för det fysiologiska institutet vid University of Leipzig . År 1847 hade Ludwig uppfunnit Kymografen (ett mekaniskt instrument för att registrera hjärtslag och andra muskelsammandragningar eller rörelser), men detta var naturligtvis fortfarande före uppfinningen av elektrokardiografen . MacWilliam började sin forskning med Ludwig om hjärtan hos kallblodiga djur som ål, fisk och grodor och noterade en fylogen likhet mellan hjärtats elektriska beteende som utvecklas från dessa varelser till människan. Han utvidgade logiskt sina experiment med ventrikelflimmer hos lägre djur till människor och antog att denna artrit var orsaken till plötslig död. Efter att ha återvänt från kontinenten fick MacWilliam sin MD -examen (med högsta utmärkelse) från Aberdeen University 1882 för sin avhandling: Del 1 - "Om hjärtmuskelfiber i olika djur", del 2 - "Om membranfiber i olika djur ".

Forskningsarbete och undervisning

Under de fyra åren från 1883 till 1886 arbetade MacWilliam främst vid University College London , som demonstrant under Edward Albert Sharpey-Schafer (tidigare Schäfer), och arbetade nära med framstående samtida inom fysiologi där ( WD Halliburton och Ernest Starling ), och med inspiration och vägledning från WH Gaskell vid King's College, Cambridge . År 1886 utnämndes MacWilliam till Regius professor vid Institutionen för medicin vid University of Aberdeen - bara 29 år gammal - efterträdare till professor William Stirling . Rollen omnämndes därefter som Regius professor i fysiologi .

Under sin tid vid University College studerade MacWilliam strukturen hos membranets och hjärtats muskelfibrer. Resultaten av hans forskning kommunicerades till Royal Society i en uppsats "Ålens hjärta och rytm" - med resultaten av experiment som sträckte sig över två år om ursprunget och ledningen av kontraktionsvågen som sveper över åls hjärta, de olika sätten på vilka vågen kunde blockeras och sättet på vilket dess riktning kunde ändras. Från 1885 och framåt följde ytterligare tre år av systematisk undersökning. Han utvidgade sina experiment till hjärtan hos däggdjur, oftast katter, och fann att allt han hade observerat i hjärtan på den (kallblodiga) ålen också var att se i däggdjurshjärtat. Han studerade tillståndet som då kallades "Herz-delirium" eller "ventrikelflimmer", vilket blev av betydelse för kliniker under de första decennierna av 1900-talet. Han försökte förklara på vilket sätt denna inkoordination i hjärtats muskelverkan åstadkoms och hur normal sammandragning kunde återställas. Han fann att det fanns ett "visst område längs septum" där hämning av kontraktionsvågen lätt kunde produceras. Han observerade tillståndet som blev känt som "auricular flutter" och drog slutsatsen att flimmer var en störning av muskler, inte av nerv. Han beskrev också de grundläggande elementen i hjärt -lungräddning - vanligen förkortad som HLR - (ventilation och hjärtkompression) för att hålla sina försöksdjur vid liv.

Hans bidrag till hjärtelektrofysiologin var inte begränsat till kammarflimmer. Till exempel beskrev han tekniken för transthoratisk pacing för övergående bradykardi (onormalt långsam hjärtslag), och han föreslog att stimulera hjärtat under asystole (hjärtstopp) genom att orsaka "artificiell excitation" med en serie induktionschocker (snarare än att använda konstant stark elektrisk strömmar som kan utlösa flimmer). Han listade flera potentiella utlösare för ventrikelflimmer hos personer med underliggande hjärtsjukdom som kan leda till ett "överkänsligt tillstånd" i hjärtat. Dessa inkluderade ansträngningsrelaterade förändringar i blodtryck och hjärtfrekvens, digitalis, kloroform och koronarobstruktion.

MacWilliam gjorde många andra bidrag till hjärtfysiologin under sin karriär. År 1887, när kloroformanestesi var en orsak till kirurgisk död, visade hans omfattande djurförsök att kloroform kan påverka hjärtat direkt och orsaka ventrikelflimmer. Mellan 1912 och 1925 publicerade han artiklar som analyserade isolerade blodkärls kontraktila egenskaper, korotkoffljudets mekanism, perifer motstånds effekt på blodtrycket och blodtrycksmätningar vid normala och patologiska förhållanden. År 1919 publicerade han The Mechanism and Control of Fibrillation in the Mammalian Heart .

MacWilliam var den första personen som beskrev drömmarnas verkan på hjärtfrekvensen och blodtrycket, efter att först ha märkt detta hos hundar i slutet av 1800 -talet. År 1923 rapporterade han sina sömnstudier om människor och hundar, där han observerade att djupgående effekter på blodtryck och puls ibland inträffade med "störd sömn" som "ställde plötsliga och farliga krav på hjärtat". Han kände att flimmer kunde utfällas under sömnen och drömmen, liknande effekterna av känslomässig nöd.

Även om hans forskningsarbete fortsatte under hela sin karriär, flyttade hans fokus mer mot hans lärarroll efter att ha tagit fysiologistolen i Aberdeen 1886. Han gick i pension 1927 vid 70 års ålder.

Bland hans studenter i Aberdeen var många som gick vidare till egna framsteg, inklusive John James Rickard Macleod (gemensam Nobelpristagare 1923 för upptäckten av insulin ). År 1928 återvände Macleod från Kanada för att ta fysiologistolen i Aberdeen, i följd till MacWilliam. Arthur Robertson Cushny tog doktorsexamen vid Aberdeen 1892 och blev en ledande farmakolog och professor vid de medicinska fakulteterna vid University of Michigan , University College London och slutligen University of Edinburgh .

Arv

Det skulle ta mer än 60 år innan MacWilliams forskning om arytmier och deras behandling översattes till kliniska metoder som läkare och kirurger kunde använda i patientvården. Den första framgångsrika defibrillering av en människa rapporterades 1947 av Cleveland -kirurgen Claude Beck och den första framgångsrika humana transthoratiska defibrilleringen av Boston -kardiologen Paul Zoll 1956. Hjärtpacemakerterapi skulle inte bli verklighet inom klinisk medicin förrän på 1950 -talet (transtorakisk och tillfällig pacing) ) och 1960 -talet (permanent pacing).

Under 1960-talet förbättrades vården för patienter som drabbades av hjärtstillestånd eller trodde att de riskerade att få livshotande arytmier signifikant förbättrats genom införandet av hjärt-lungräddning och införandet av kranskärlsenheten.

Värdet av MacWilliams arbete har erkänts under de senaste åren i flera publicerade artiklar. År 1989 skrev Regis de Silva från Harvard University: "MacWilliam utarbetade metoder som lade grunden för modern hjärtforskning och som gav den första övergripande metoden för framgångsrik hjärträddning" och "MacWilliams grundläggande fysiologiska begrepp har överlevt i ett sekel, vilket har påverkat mycket mer än tre generationer av forskning och praktik inom klinisk kardiologi ". År 1959 Dr Bernard Lown vid Harvard uppfann likström elkonvertering baserad på den ursprungliga arbete MacWilliam.

I sin långa dödsannons i Aberdeen University Review säger professor Hugh Maclean att "Han levde trettio år före sin tid" och "Det är nu uppenbart att värdet av hans bidrag knappast kan överskattas".

Högsta betyg

MacWilliam valdes till stipendiat i Royal Society (FRS) 1916 och tilldelades LL.D. examen vid Aberdeen University 1927. Han var medlem i universitetsdomstolen (styrande organet) vid Aberdeen University från 1917 till 1921 och var medlem i University Senate (Senatus Academicus) från 1906 tills han gick i pension. I Aberdeen firas han i namnet på MacWilliam Resuscitation Training Room i universitetets Suttie Building.

På National Portrait Gallery i London representeras han av två fotografiska porträtt (ca 1912 och 1925).

Privatliv

1889, 32 år gammal, gifte sig MacWilliam med Edith Constance Wise, syster till Berkeley Deane Wise , civilingenjör. Edith dog i november 1893, 33 år gammal, av malaria som drabbades på Kanarieöarna medan hennes man reste vidare till Sydafrika.

År 1898 var han gift för andra gången, med Florence Edith Thomas ursprungligen från Wrexham i North Wales, som överlevde honom med nästan två år. Hon var utbildad sjuksköterska som hade arbetat på London Temperance Hospital och sedan som syster på St. Bartholomew's i London och senare som Matron på Radcliffe Infirmary i Oxford. I Aberdeen engagerade hon sig i en mängd olika sociala arbeten, inklusive att ta hand om soldater som återvände från tjänst under första världskriget . Under hela sitt gifta liv bodde MacWilliam i byn Cults , nu en förort till Aberdeen.

John MacWilliam led under större delen av sitt liv av en oklar form av dyspepsi, diagnostiserades endast (som sår på tolvfingertarmen) och behandlades under senare liv.

Död

MacWilliam dog av hjärtsvikt i januari 1937 på ett äldreboende vid 35 Drumsheugh Gardens i Edinburgh. Han är begravd, tillsammans med sina fruar, på Allenvale -kyrkogården i Aberdeen.

Publikationer

• JA McWilliam: Om hjärtats struktur och rytm hos fiskar, med särskild hänvisning till ålens hjärta J Physiol, 6 (1885), s. 192–245
• JA McWilliam: Fibrillar sammandragning av hjärtat J Physiol, 8 (1887), s. 296–310
• JA McWilliam: Om rytmen hos däggdjurshjärtat Proc Royal Soc (2: a uppl.), 44 (1888), s. 206–208
• JA McWilliam: Inhibering av däggdjurshjärtat Proc Royal Soc (2: a uppl.), 44 (1888), s. 208–213
• McWilliam, John A. (16 februari 1889). "Elektrisk stimulering av hjärtat hos människan" . British Medical Journal . 1 (1468): 348–350. doi : 10.1136/bmj.1.1468.348 . PMC  2154721 . PMID  20752595 .
• JA MacWilliam: Hjärtsvikt och plötslig död Br Med J, 1 (1889), s. 6–8
• JA MacWilliam: Vissa fysiologiska tillämpningar på medicin, ventrikelflimmer och plötslig död Br Med J, 2 (1923), s. 215–217
• JA MacWilliam: Blodtryck och hjärtaktion i sömn och drömmar Br Med J, 2 (1923), s. 1196–1200
• John Alexander MacWilliam: Physiological Studies First Series av (pub. 1916 av Aberdeen University Press, publicerad på nytt av Hardpress Ltd 2012)
• John Gray Mackendrick och John Alexander MacWilliam: Principles of Physiology (pub. 1928)

Referenser

externa länkar

• Regis de Silva, Heart Disease (Biographies of Disease) Inbunden, Greenwood Press, (juni 2012)
• Mickey S. Eisenberg MD, PhD, History of the Science of Cardiopulmonary Resuscitation , Springer, (2005)
• Sykes, AH (oktober 1991). "Brittiska fysiologer 1885–1914: en biografisk ordbok" . Medicinsk historia . 35 (4): 470–471. doi : 10.1017/S0025727300054442 . PMC  1036446 .