© Huygens ING - Amsterdam. Bronvermelding: A.M. Luyendijk-Elshout, 'Einthoven, Willem (1860-1927)', in Biografisch Woordenboek van Nederland. URL:http://resources.huygens.knaw.nl/bwn1880-2000/lemmata/bwn2/einthoven [12-11-2013]

EINTHOVEN, Willem (1860-1927)

Einthoven, Willem, hoogleraar fysiologie (Semarang (Ned.-Indië) 21-5-1860 - Leiden 28-9-1927). Zoon van Jacob Einthoven, arts, en Louise Marie Mathilde Caroline de Vogel. Gehuwd op 29-4-1886 met Frédérique Jeanne Louise de Vogel. Uit dit huwelijk werd 1 zoon en 3 dochters geboren.

Willems moeder verliet met haar zes kinderen Nederlands-Indië toen haar echtgenoot in 1870 stierf, en vestigde zich in Utrecht. Hier voltooide Willem zijn schoolopleiding in 1878 met het einddiploma HBS, aangevuld door het staatsexamen. Op 16-10-1878 werd hij als student in de geneeskunde te Utrecht ingeschreven. Gedurende zijn opleiding tot arts bleek hij reeds sterk geïnteresseerd in de natuurkunde. Zijn leermeesters waren C.D.H. Buys Ballot, W. Koster, F.C. Donders en H. Snellen. Aanvankelijk voelde Einthoven zich aangetrokken tot de oogheelkunde. Op 4 juli 1885 promoveerde hij bij Donders cum laude op een proefschrift over Stereoscopie door kleurverschil. Op 9 januari 1886 werd hij te Amsterdam tot arts bevorderd. Nog geen twee maanden later hield de 26-jarige Einthoven zijn inaugurele rede over De leer der specifieke energieën als hoogleraar in de fysiologie aan de Leidse Universiteit.

Leiden bezat sinds 1867 een fysiologisch laboratorium, gelegen aan de Zonneveldstraat. Dit werd door Einthoven ingericht als werkplaats voor elektrofysiologie. Aanvankelijk doceerde hij zowel fysiologie als histologie - dit laatste vak was sinds de benoeming van A. Heynsius in 1866 aan de leerstoel toegevoegd en zou in 1906 weer van de leeropdracht fysiologie ontkoppeld en toegewezen worden aan de anatoom J. Boeke.

Einthovens eigen wetenschappelijk onderzoek richtte zich ondertussen geheel op de fysiologie, zowel op het gebied van de ademhaling, als het optische systeem en de elektrofysiologie van het hart.

Toen Einthoven van 1905 tot 1906 rector magnificus was, zette hij op 8 februari 1906 in zijn diesrede Over de beteekenis der electrophysiologie als een onderdeel van de leer der levensverrichtingen op magistrale wijze zijn geavanceerd onderzoek uiteen. Reeds toen was hij in het buitenland erkend als de schepper van de snaargalvanometer, na zijn publikaties zoals 'Un nouveau galvanomètre' over dit instrument en de toepassingen voor de registratie van het elektrocardiogram in 1901. Ongetwijfeld heeft zijn inventiviteit op het gebied van de natuurkunde in belangrijke mate zijn wetenschappelijk werk bepaald. Dit neemt niet weg dat Einthoven juist ook geïnteresseerd was in de klinische verschijnselen, en dat hij de pathofysiologie steeds in zijn onderzoek betrok. Hij publiceerde over de intrathoracale druk en de gasspanningen in de pleuraholte. In 1892 volgde uit dit onderzoek Einthovens baanbrekende studie over het mechanisme van het bronchiale astma. Evenmin liet hij het onderzoek van het oog los. Tussen 1895 en 1902 was hij bezig met de fysiologische optica, o.a. met kleurmenging, brekingsindices, optische illusies en accommodatie van het oog.

Maar toen was hij bovendien reeds begonnen met een nieuw veld van onderzoek, nl. het registreren van de elektrische activiteit van het hart en de harttonen bij gezonden en zieken.

Einthoven gebruikte voor dit doel de capillaire elektrometer die in 1873 door Gabriel Lippmann was ontworpen. Met behulp van dit instrument was het de Franse onderzoeker E.J. Marey in 1876 gelukt actiestromen in de hartwand van kikker en schildpad rechtstreeks te registreren. De Engelse fysioloog A.D. Waller zag kans in 1887 de actiestromen van het menselijk hart met behulp van de capillaire elektrometer van diverse punten van het menselijk lichaam af te leiden. De geregistreerde curve werd door Einthoven elektrocardiogram genoemd, op advies van A. Samoiloff afgekort tot EKG. Einthoven verbeterde de Lippmann-elektrometer om een nauwkeuriger registratie te verkrijgen. Weldra bleek het noodzakelijk de verkregen curven mathematisch te corrigeren.

Dit maakte het werken met de capillaire elektrometer omslachtig en niet geschikt voor de kliniek. Einthoven ging op zoek naar een gevoelig en snel meetinstrument. Hij richtte zijn aandacht op de galvanometer van Deprez d'Arsonvalle, die hij op grond van berekeningen omvormde tot zijn belangrijkste technische vondst: de snaargalvanometer. In zijn publikatie 'The string galvanometer and the human electrocardiogram' (1903) legde hij hiervan getuigenis af. Dit instrument bestond uit een zeer dunne kwartsdraad, uitgespannen in een magnetisch veld. Door middel van een microscoop werden de uitslagen van de snaar vergroot en vervolgens fotografisch geregistreerd. De verkregen curven stemden geheel overeen met de mathematische correcties van de curven die Einthoven met behulp van de capillaire elektrometer had verkregen. De snaargalvanometer hield grote beloften voor klinisch onderzoek in. Het was echter niet transportabel, zodat patiënten uit het ziekenhuis naar het Physiologisch Laboratorium moesten worden vervoerd. Om dit bezwaar te ondervangen ontwierp Einthoven een telefoonsysteem tussen ziekenhuis en laboratorium, waarlangs de 'telecardiogrammen' konden worden opgenomen. Hierdoor gelukte het Einthoven in 1906 een aantal cardiogrammen te publiceren waarop diverse afwijkingen van het hart duidelijk zichtbaar waren. Het op deze wijze opengelegde terrein bleek welhaast onuitputtelijk voor verder onderzoek, zowel voor het hart als voor zenuw- en spierfysiologie.

Einthoven beijverde zich om behalve de technische eigenschappen ook de standaardisatie van de methodiek (afleidingsplaatsen, snelheid van registratie, ijking van gevoeligheid) te bevorderen. Dit was van belang voor de algemene aanvaarding en voor de vergelijkbaarheid van het internationale onderzoek in klinieken.

Technisch verbeterde Einthoven zijn apparaat door een onderzoek naar het gedrag van de snaar in een vacuüm. Dit vacuümmodel van de snaargalvanometer kreeg de belangstelling van zijn zoon Willem ( 1893-1944), die in Delft studeerde en die op het idee kwam de galvanometer als elektrisch resonantie-instrument dienstbaar te maken aan het fotografisch registreren van uitgezonden radiotelegrammen. Samenwerking tussen vader en zoon leidde tot het resultaat dat de radiotelegrafie verrijkt werd met een nieuw instrument; in Malabar (Bandoeng, Ned.-Indië) werden radiotelegrammen over een afstand van 12.000 km fotografisch geregistreerd (1923).

De vacuümsnaargalvanometer bleek geschikt te zijn voor zenuwactiestromen, maar niet gevoelig genoeg om deze nauwkeurig te registreren. Dit onderzoek kon pas na Einthovens dood worden voortgezet door de ontwikkeling van de elektronische versterkingstechniek.

Einthoven was reeds in 1893 begonnen met behulp van de Lippmann-elektrometer de harttonen te registreren. In 1907 gebruikte hij voor dit doel de snaargalvanometer. De verkregen curven werden door hem 'cardiofonogram' genoemd. De precisie van de registratie was zo groot dat het hem gelukte de 'derde harttoon', die A.O. Gibson in Oxford had menen waar te nemen bij beluistering van het hart, in de curven aan te tonen. Hij had echter meer belangstelling voor de cardiografie, zodat hij de fonocardiologie terzijde liet liggen.

Voor al dit werk aan het onderzoek van het hart ontving Einthoven de Nobelprijs. In de rede die hij ter gelegenheid van de uitreiking op 8 december 1925 te Stockholm hield, wees Einthoven op het belang van deze ontdekking voor de leer der hartziekten, waarbij hij met nadruk betoogde dat de ontwikkeling van deze vondst alleen tot stand had kunnen komen door de internationale samenwerking met onderzoekers zoals Thomas Lewis.

Inderdaad heeft Einthoven zich steeds beijverd de internationale contacten op zijn gebied te bevorderen. In 1925 vond de eerste buitenlandse bijeenkomst van de Physiological Society in het Leidse laboratorium plaats. Zijn publikaties verschenen zowel in Duitse, Engelse als Franse vakbladen.

Hij was bevriend met de Russische onderzoeker Samoiloff en hij onderhield wetenschappelijke betrekkingen met o.a. de Amerikaan Frank Wilson. Van vele buitenlandse academiën was hij erelid, waaronder de Physiological Society en de Royal Society te Londen en de Koninklijke Academie van Wetenschappen te Stockholm.

Maar ondanks al die eer bleef Einthoven bescheiden en voorzichtig ten opzichte van zijn eigen werk, dat hem gedurig geheel in beslag nam. Hij was zeer kritisch in de beoordeling van alle registraties van de apparatuur en liet zich door de resultaten nooit het hoofd op hol brengen. Typisch empirisch ook stond hij ten opzichte van zijn eigen lichaamsverrichtingen. Gymnastiekoefeningen boeiden hem. Als student brak hij eens tijdens een oefening zijn pols, en dat had al geleid tot een eerste publikatie, nl. over het mechanisme van het ellebooggewricht in 1882. Het zou die zelfde kritische empirie zijn die hem als fysioloog terecht zo beroemd maakte.

A: Einthovens eerste snaargalvanometer met de daarbij behorende apparatuur wordt bewaard in het Museum Boerhaave te Leiden, eveneens het archief van zijn notities en correspondentie. Het Laboratorium voor Fysiologie te Leiden bezit nog een aantal exemplaren van zijn apparatuur.

P: Behalve in de tekst genoemde publikaties: Selected papers on electrocardiography of Willem Einthoven. With a bibliography, biographical notes and comments by H.A. Snellen (Leiden, 1977).

L: S.L. Barron, The development of the electrocardiograph, with some biographical notes on prof. dr. W. Einthoven, 1903-1952 (London, 1952); S. Hoogerwerf, Leven en werken van Willem Einthoven, grondlegger van de electrocardiografie (Hoorn, 1955); A. de Waart, Het levenswerk van Willem Einthoven 1860-1927 (Haarlem, 1957) met o.a. lijst met onderscheidingen, aforismen en citaten, overzicht van onder zijn leiding bewerkte proefschriften, lijst van assistenten en geschriften over Einthoven; verder het onder P genoemd werk samengesteld door H.A. Snellen; G.E. Burch en N.P. De-Pasquale, A history of electrocardiography (Chicago, [1964]); 'Proceedings of the symposium on developments in electrocardiography 1927-1977. Leiden, The Netherlands, 28 October 1977', in European Journal of cardiology 8 (1978) 197-302.

I: Website Clendening History of Medicine Library and Musuem: http://clendening.kumc.edu/dc/pc/Einthoven2.jpg [2-8-2007].

A.M. Luyendijk-Elshout

Bovenstaande biografie weerspiegelt de stand van het onderzoek tot aan het jaar van publicatie in het gedrukte deel van het BWN. Dit jaar is hieronder weergegeven. Alle daarna verschenen literatuur is niet in de tekst verwerkt en wordt evenmin vermeld in de literatuuropgave (onder L).

Oorspronkelijke versie opgenomen in: Biografisch Woordenboek van Nederland 2 (Den Haag 1985)
Laatst gewijzigd op 12-11-2013