Golding Bird

Aparatura elektryczna

Z prac Michaela Faradaya wynikało już, że elektryczność i galwanizm są w istocie tym samym zjawiskiem. Bird zdawał sobie z tego sprawę, lecz nadal dzielił swoje urządzenia na maszyny elektryczne, które jego zdaniem dostarczały wysokiego napięcia przy niskim natężeniu, oraz aparaturę galwaniczną o wysokim natężeniu i niskim napięciu. Do dostępnej mu aparatury galwanicznej należały ogniwa elektrochemiczne, takie jak stos Volty i ogniwo Daniella, którego własną odmianę Bird sam skonstruował. Standardowe wyposażenie obejmowało także cewki indukcyjne, które wraz z układem przerywacza (urządzenia rytmicznie przerywającego obwód) pozwalały zadawać pacjentowi wstrząs elektryczny z jednego z ogniw. Dostępne maszyny elektryczne (w odróżnieniu od galwanicznych) były generatorami elektrostatycznymi o napędzie ciernym, w których po obracającej się szklanej tarczy lub walcu sunęły jedwabne płatki. Maszyny te trzeba było obracać ręcznie podczas zabiegu, lecz niewielkie ilości elektryczności statycznej można było gromadzić w butelkach lejdejskich.

Do 1849 roku generatory oparte na prawie indukcji Faradaya stały się na tyle zaawansowane, że mogły zastąpić oba rodzaje wcześniejszych maszyn, i Bird zaczął je polecać w swoich wykładach. Ogniwa galwaniczne wiązały się z niedogodnością obchodzenia się z kwasami elektrolitu w gabinecie i ryzykiem ich rozlania, a generatory elektrostatyczne wymagały dużej wprawy i uwagi. Maszyny elektromagnetyczne nie miały żadnej z tych wad. Jedynym zastrzeżeniem Birda było to, że tańsze z nich dostarczały wyłącznie prądu przemiennego. W zastosowaniach medycznych, zwłaszcza przy leczeniu nerwów, często potrzebny był jednokierunkowy prąd o określonej biegunowości, co wymagało wyposażenia maszyny w pierścienie dzielone (komutator, który co pół obrotu odwraca połączenia). Maszyny prądu przemiennego Bird uznawał jednak za odpowiednie w przypadkach braku miesiączki.

Wymagany kierunek prądu zależał od kierunku, w jakim – jak sądzono – płynie prąd w nerwach ciała ludzkiego lub zwierzęcego. W przypadku funkcji ruchowych przyjmowano przepływ od ośrodka ku mięśniom kończyn, więc sztuczna stymulacja elektryczna musiała mieć ten sam kierunek. Dla nerwów czuciowych przyjmowano zasadę odwrotną. Bird ilustrował ją doświadczeniem na żywej żabie. Żaby trzymano zwykle pod ręką, gdyż wykorzystywano je w galwanoskopie żabim(inne języki). Mimo że galwanometr elektromagnetyczny był już wówczas dostępny, Bird nadal używał żabich nóżek z powodu ich znacznie większej czułości na słabe prądy. W eksperymencie nogę żaby niemal całkowicie odcinano od ciała, pozostawiając połączony jedynie nerw kulszowy, po czym przepuszczano prąd od ciała do nogi. Przy takim kierunku prądu mięsień drgał, a odwrócenie prądu nie wywoływało ruchu – żaba jedynie skrzeczała z bólu.

Bird zaprojektował własny układ przerywacza do zadawania pacjentom wstrząsów z ogniwa przez cewkę indukcyjną. Wcześniej przerywacz był urządzeniem mechanicznym, wymagającym od lekarza obracania koła zębatego lub zatrudnienia pomocnika. Bird chciał mieć wolne ręce, by precyzyjniej przykładać elektrody. Jego przerywacz działał samoczynnie dzięki indukcji magnetycznej, z dość dużą częstotliwością. Im szybciej przerywacz przełączał, tym częściej zadawano wstrząs pacjentowi, a celem było uzyskanie możliwie wysokiej częstotliwości.

Przerywacz Birda miał z medycznego punktu widzenia niekorzystną cechę: podczas zwierania i rozwierania obwodu prąd płynął w przeciwnych kierunkach, a leczenie często wymagało prądu o jednym ustalonym kierunku. Bird skonstruował więc przerywacz jednokierunkowy z mechanizmem zwanym dziś pierścieniami dzielonymi. Rozwiązanie to miało tę wadę, że tracono działanie samoczynne i przerywacz znów trzeba było obracać ręcznie. Mimo to przez pewien czas pozostawał on tańszym rozwiązaniem niż generatory elektromagnetyczne.

Zabiegi

W użyciu były trzy rodzaje elektroterapii. Pierwszym była kąpiel elektryczna(inne języki), polegająca na posadzeniu pacjenta na izolowanym stołku o szklanych nogach i połączeniu go z jedną elektrodą – zwykle dodatnią – maszyny elektrostatycznej, dzięki czemu ciało pacjenta ładowało się elektrycznie, jakby było zanurzone w elektryczności. Drugi rodzaj zabiegu można było wykonywać podczas kąpieli elektrycznej: do pacjenta zbliżano ujemną elektrodę, zwykle w okolicy kręgosłupa, wywołując iskry między elektrodą a ciałem. Trzecim rodzajem była terapia wstrząsem elektrycznym, w której wstrząs zadawano z baterii galwanicznej (później z generatorów elektromagnetycznych) przez cewkę indukcyjną znacznie podnoszącą napięcie.

Stymulację elektryczną stosowano w zaburzeniach nerwowych, gdy układ nerwowy nie był w stanie pobudzić wymaganej czynności gruczołu lub mięśnia. Bird wykorzystywał swoją aparaturę do leczenia pląsawicy Sydenhama (tańca świętego Wita) i innych postaci kurczu, a także niektórych rodzajów porażeń (choć leczenie było bezużyteczne tam, gdzie nerwy uległy fizycznemu uszkodzeniu). Stosowano ją również przy przedawkowaniu opiatów (utrzymywała bowiem pacjenta w stanie czuwania), w celu wywołania miesiączki przy jej braku oraz w histerii – uważanej wówczas za chorobę kobiecą. Histerii przypisywano też porażenie czynności pęcherza u młodych dziewcząt, które leczono, przykładając silny prąd między kością krzyżową a kością łonową. Choć leczenie działało, opróżniając pęcherz, Bird podejrzewał, że w wielu przypadkach następowało to raczej ze strachu i bólu niż dzięki właściwościom leczniczym elektryczności.

Leczenie wstrząsem elektrycznym stało się modne wśród publiczności, lecz lekarze często stosowali je jedynie w ostateczności. Jego popularność prowadziła do licznych nadużyć, a oszukańczych praktyków było wielu – reklamowali oni terapię jako lek niemal na wszystko i zarabiali na niej duże sumy. Bird konsekwentnie bronił natomiast leczenia stosowanego prawidłowo. Przekonał początkowo sceptycznego Addisona o zaletach tej metody, a pierwszą publikację (z 1837 roku) opisującą pracę oddziału elektryczności i galwanizmu firmował Addison, nie Bird. Cieszący się dużym autorytetem Addison, jasno przypisując zasługi Birdowi, pomógł w ten sposób elektroterapii zyskać akceptację we wciąż nieufnym środowisku lekarskim. Praca Birda z 1841 roku w „Guy’s Hospital Reports” zawierała obszerną listę opisów przypadków przedstawianych jako skutecznie leczone. W 1847 roku Bird włączył elektroterapię do materia medica w dorocznym wykładzie wygłoszonym w Royal College of Physicians. Wielokrotnie występował przeciwko szarlatanom, w jednym przypadku demaskując kolejowych telegrafistów, którzy podawali się za „elektryków medycznych”. W ten sposób Bird w znacznym stopniu przyczynił się do rehabilitacji leczenia elektrycznością wśród lekarzy.

Elektryczna moksa

Bird wynalazł elektryczną moksę w 1843 roku. Nazwa nawiązuje do techniki akupunktury zwanej moksoterapią i prawdopodobnie powstała pod wpływem wprowadzonej dwie dekady wcześniej we Francji elektroakupunktury(inne języki). Elektryczna moksa nie służyła jednak akupunkturze – wykorzystywano ją do wytworzenia na skórze pacjenta ropiejącej rany w celu leczenia niektórych stanów zapalnych i przekrwień metodą kontrdrażnienia(inne języki) (celowego drażnienia skóry, które miało odciągać chorobę od narządów wewnętrznych). Ranę taką wytwarzano wcześniej znacznie boleśniejszymi sposobami, takimi jak przyżeganie. Konstrukcja Birda opierała się na modyfikacji istniejącego przyrządu do miejscowego leczenia elektrycznego porażenia połowiczego i składała się ze srebrnej oraz cynkowej elektrody połączonych miedzianym drutem. Na skórze wytwarzano dwa pęcherze, do których przykładano elektrody i przytrzymywano je przez kilka dni. Pęcherz pod elektrodą srebrną goił się, natomiast pod cynkową powstawała wymagana ropiejąca rana.

Zagojenie pęcherza pod srebrną elektrodą było bez znaczenia dla zabiegu kontrdrażnienia, ale podsunęło Birdowi myśl, że elektryczną moksę można wykorzystać do leczenia uporczywych owrzodzeń podudzi. Była to częsta dolegliwość klas pracujących, a szpitale nie mogły przyjąć większości chorych. Moksa poprawiła sytuację, umożliwiając leczenie ambulatoryjne. Srebrną elektrodę przykładano do gojonego owrzodzenia, cynkową zaś kilka centymetrów dalej, w miejscu, gdzie zdjęto wierzchnią warstwę skóry. Technikę tę z powodzeniem stosowali na zalecenie Birda także inni. Thomas Wells(inne języki) odkrył później, że zamiast uszkadzać skórę pod płytką cynkową, wystarczy zwilżyć ją octem.

Spór z Pulvermacherem

Pewne kontrowersje wzbudziło poparcie Birda dla urządzenia wynalezionego przez I. L. Pulvermachera, znanego jako łańcuch Pulvermachera(inne języki). Kupowali go głównie szarlatani, z którymi Bird walczył, lecz urządzenie rzeczywiście działało jako bateria. Bird otrzymał jego egzemplarz w 1851 roku i zadowolony z jego działania wystawił Pulvermacherowi rekomendację, w której stwierdzał, że maszyna jest użytecznym źródłem elektryczności i może służyć lekarzom jako urządzenie przenośne. Pod względem elektrycznym działała ona jak stos Volty zbudowany z drewnianych kołków, z których każdy miał nawój z miedzi i cynku. Elektrolit stanowił ocet, w którym moczono kołki.

Firma Pulvermachera wykorzystała tę rekomendację w reklamie, przez co Bird spotkał się z krytyką za niegodne zawodu postępowanie, choć nigdy nie sugerowano, że odniósł z tego korzyść finansową. W swojej obronie Bird tłumaczył, że rekomendacja miała być jedynie listem polecającym do lekarzy w Edynburgu. Szczególnie wzburzyło go to, że firma przytaczała cytaty z jego publikacji o zaletach leczenia elektrycznością i przedstawiała je jako opis zalet wyrobu Pulvermachera. Bird skrytykował też twierdzenie, że łańcuch można owijać wokół chorej kończyny. Choć jego elastyczna budowa sprzyjała owijaniu, w takim ułożeniu – jak twierdził – byłby on niemal bezużyteczny, gdyż ciało pacjenta tworzyłoby drogę przewodzącą przez każde ogniwo, uniemożliwiając zbudowanie użytecznego napięcia.

Zatrucie arsenem

W 1837 roku Bird wziął udział w badaniu zagrożeń, jakie niosła zawartość arsenu w tanich świecach. Były to świece stearynowe z dodatkiem arszeniku, który sprawiał, że paliły się jaśniej. Połączenie taniości i jasnego światła czyniło je popularnymi. Badanie prowadziło Westminster Medical Society(inne języki), towarzystwo studenckie Westminster Hospital(inne języki), a kierował nim John Snow, późniejszy badacz zdrowia publicznego. Zadaniem Birda było zbadanie zawartości arsenu w świecach. Stwierdził, że producenci znacznie ją zwiększyli. Bird potwierdził też doświadczalnie, że arsen przedostaje się do powietrza podczas spalania świec. Badacze wystawiali na działanie świec różne gatunki zwierząt, w tym ptaki, w warunkach kontrolowanych. Ptaki padły, pozostałe zwierzęta przeżyły. Bird ustalił, że duże ilości arsenu znajdowały się w wodzie pitnej ptaków, co wskazywało na drogę, jaką obrała trucizna.

Zatrucie tlenkiem węgla

Choć tlenek węgla umiano otrzymywać od 1776 roku, początkowo nie rozpoznawano, że to właśnie zatrucie tlenkiem węgla jest mechanizmem śmierci i obrażeń od pieców opalanych paliwami węglowymi. W 1838 roku zmarł James Trickey, nocny stróż, który całą noc spędził przy nowym piecu na węgiel drzewny w kościele St Michael w Cornhill(inne języki). W dochodzeniu koronera w sprawie jego śmierci rozważano zatrucie kwasem węglowym (czyli dwutlenkiem węgla), a nie tlenkiem węgla. Zarówno Bird, jak i Snow zeznawali, popierając tezę o zatruciu kwasem węglowym. Sam Bird zaczął odczuwać dolegliwości, pobierając próbki powietrza przy podłodze obok pieca. Producenci pieca, Harper i Joyce, wystawili jednak własnych świadków, którzy przekonali ławę przysięgłych, że przyczyną śmierci była apopleksja, a „nieczyste powietrze” było tylko czynnikiem towarzyszącym. W późniejszym wyjaśnieniu Bird jasno stwierdził, że każdy piec opalany paliwem węglowym jest niebezpieczny, jeśli nie ma komina ani innego sposobu wentylacji.

W 1839 roku Bird przedstawił Senior Physical Society referat o skutkach zatrucia wróbli oparami węglowymi, co skłoniło go do zaprezentowania swoich poglądów Brytyjskiemu Towarzystwu Krzewienia Nauki(inne języki) (pełnił funkcję sekretarza sekcji chemicznej tego towarzystwa w Birmingham). Bird przedstawił pracę także w Westminster Medical School, gdzie szczególnie zainteresował się nią Snow. Dotąd Snow i wielu innych sądziło, że kwas węglowy działa jedynie przez wypieranie tlenu, lecz doświadczenia Birda i innych przekonały Snowa, że kwas węglowy jest szkodliwy sam w sobie. Również w 1839 roku Bird opublikował w „Guy’s Hospital Reports” obszerną pracę z licznymi opisami przypadków. Zdał sobie sprawę, że przynajmniej część zatruć od pieców wynika nie z kwasu węglowego, lecz z innego czynnika, choć nie zidentyfikował go jeszcze jako tlenku węgla.

Urologia

Bird prowadził rozległe badania w urologii, obejmujące chemię zarówno moczu, jak i kamieni nerkowych, i wkrótce stał się uznanym specjalistą. Zdaniem historyka chemii klinicznej Louisa Rosenfelda jego prace o złogach moczowych i kamicy nerkowej były najbardziej zaawansowane w swoim czasie. Stanowiły kontynuację dokonań Alexandra Marceta(inne języki) i Williama Prouta i pozostawały pod ich silnym wpływem. Marcet także był lekarzem w Guy’s. Prout nie zajmował tam stanowiska, lecz był związany ze szpitalem i dobrze tam znany.

Bird zbadał i sklasyfikował kolekcję kamieni w Guy’s, skupiając się zwłaszcza na strukturze krystalicznej ich jąder, gdyż powstanie kamienia następuje dopiero wtedy, gdy istnieje jądro, na którym może się on tworzyć. Wyróżnił wiele rodzajów kamieni, lecz uznał, że wszystkie należą do dwóch grup: kamieni organicznych, powstających wskutek zaburzenia procesów ustrojowych, oraz kamieni tworzonych przez osad z nadmiaru soli nieorganicznych. W 1842 roku Bird jako pierwszy opisał oksalurię, zwaną niekiedy chorobą Birda, którą wywołuje czasem nadmiar szczawianu wapnia w moczu. W swoim dziele Urinary Deposits Bird poświęcił wiele miejsca rozpoznawaniu związków chemicznych w moczu poprzez mikroskopowe badanie wyglądu kryształów. Urinary Deposits stało się standardowym podręcznikiem. W latach 1844–1857 ukazało się pięć wydań. W czwartym wydaniu Bird zalecił przepłukiwanie pęcherza w przypadkach moczu zasadowego – po tym, jak doświadczenie Snowa wykazało, że stary mocz staje się zasadowy, gdy powoli wkrapla się do niego mocz świeży. Bird wiedział, że odczyn zasadowy sprzyja wytrącaniu fosforanów, a w następstwie powstawaniu inkrustacji i kamieni. Ostatnie wydanie zaktualizowano po śmierci Birda.

Bird jako pierwszy rozpoznał, że pewne postacie wałeczków moczowych są oznaką choroby Brighta (dawnej nazwy zapalenia nerek). Wałeczki te odkrył wcześniej Henry Bence Jones(inne języki). Są to mikroskopijne walce z białka Tamma-Horsfalla wytrącone w nerkach, a następnie uwolnione do moczu.

Witalizm

Powszechny w XVIII i na początku XIX wieku był pogląd, że choroba jest wynikiem stanu całego organizmu, a środowisko i aktywność pacjenta odgrywają dużą rolę w leczeniu. Najpełniejszym wyrazem takiego myślenia była koncepcja siły witalnej, która miała rządzić procesami chemicznymi w ciele. Według tej teorii związki organiczne mogły powstawać wyłącznie w żywych organizmach. Przekonanie to podważyła w 1828 roku synteza mocznika z prekursorów nieorganicznych, której dokonał Friedrich Wöhler. Mimo to w czasach Birda siłę witalną nadal przywoływano, by tłumaczyć chemię organiczną. W połowie XIX wieku zaczął się jednak kształtować nowy sposób myślenia, zwłaszcza wśród młodszych lekarzy, napędzany szybkim postępem w rozumieniu chemii.

Do tych młodszych radykałów należeli Bird i Snow, do starej szkoły zaś William Addison(inne języki) (inna osoba niż przełożony Birda w Guy’s). William Addison nie lubił nowoczesnego polegania na wynikach laboratoryjnych i teoretycznych, jakie ceniło nowe pokolenie, i zakwestionował pogląd Richarda Brighta, że źródłem problemu w obrzęku są nerki. Snow stwierdził, że proporcja mocznika w moczu jego pacjentów jest niska, i wywnioskował stąd, że mocznik gromadzi się we krwi, w związku z czym zaproponował upuszczanie krwi. Bird nie zgadzał się z tym leczeniem i wątpił, by podwyższony mocznik we krwi był przyczyną choroby nerek. Powoływał się na wyniki François Magendiego, który według własnych relacji wstrzykiwał mocznik do krwi bez szkodliwych skutków. Mimo tej różnicy zdań biograf Snowa Peter Vinten-Johansen zalicza Birda do nowego pokolenia, gdyż ten całkowicie unikał argumentów odwołujących się do całego organizmu.

Ważną rolę w rozwoju nowego myślenia odegrał też Justus von Liebig, choć jego stanowisko było niejednoznaczne. Tłumaczył on procesy chemiczne w ciele jako dodawanie i odejmowanie prostych cząsteczek od większej cząsteczki organicznej – koncepcja ta przyświecała Birdowi w jego własnej pracy – lecz nawet materialistyczny Liebig nadal przywoływał siłę witalną dla procesów wewnątrz żywych ciał zwierzęcych. Bird pomógł rozwiać ten sposób myślenia, wykazując, że określona chemia wiąże się z określonymi narządami ciała, a nie z całym zwierzęciem. Zakwestionował niektóre wnioski Liebiga dotyczące chemii zwierzęcej: Liebig przewidywał na przykład, że stosunek kwasu moczowego do mocznika zależy od poziomu aktywności gatunku lub osobnika, Bird zaś wykazał, że jest to nieprawda. Sam próbował wyjaśniać łączenie się atomów, odwołując się do siły elektrycznej, a nie witalnej, opierając się na własnych doświadczeniach z elektrolizy.