Willem Einthoven

Si vous avez déjà observé un graphe des impulsions cardiaques, ceci est en grande partie dû à une médecin, physicien et physiologiste néerlandais, Willem Einthoven. Celui-ci, né en 1860, est en effet à l’origine d’une invention qui a permis le développement de la cardiologie : l’électrocardiographe.

Parcours et formation

C’est sur l’île de Java, aujourd’hui partie de l’Indonésie mais à l’époque membre des Indes orientales néerlandaises, que naît Willem Einthoven en 1860. Fils d’un médecin militaire devenu médecin de la paroisse de Semarang, il fait partie d’une fratrie de trois garçons et trois filles. À l’âge de dix ans, sa mère décide de retourner vivre aux Pays-Bas avec ses enfants, suite au décès de son père quatre ans plus tôt. Le jeune Willem grandit donc à Utrecht, où, en suivant le chemin de son père, il entre à l’université de médecine en 1879.

Fervent sportif, Einthoven est persuadé des bénéfices de l’activité physique et s’implique énormément dans la vie sportive de son université ; il motive et influence ses comparses étudiants, et préside l’Union de gymnastique et d’escrime de son école. Il fonde même un club d’aviron étudiant.

C’est sans doute cette passion pour l’exercice qui le mène à s’intéresser à la physiologie au cours de ses études, en plus de son professeur Willem Koster, anatomiste qui lui enseigne la mécanique des articulations. C’est d’ailleurs à la suite d’une fracture du poignet après une séance de sport qu’il se penche de plus près aux mouvements de la main et aux articulations des membres ; il réalise son mémoire sur l’articulation du coude.

Il obtient avec mention son doctorat en 1885, et devient d’emblée le directeur du laboratoire de physiologie de l’université de Leyde. Il restera professeur de physiologie dans cette même université (il en devient même le recteur en 1905) jusqu’à sa mort, en 1927.

Les travaux de Willem Einthoven

Le jeune diplômé Einthoven fait rapidement preuve de brio et ses premières publications sont très bien reçues. Il fait notamment des recherches brillantes sur les mécaniques de l’asthme en 1909 (dont l’exactitude ne sera prouvée qu’en 1950), et en optique où il étudie entre autres le comportement de l’œil humain face à une stimulation lumineuse.

Mais c’est ses recherches sur le cœur qui le mèneront à la réussite et à la reconnaissance du monde scientifique. Il se penche d’abord sur l’étude de l’électromètre capillaire de Lippman, afin d’essayer d’enregistrer les bruits du cœur. Cependant, il n’est pas satisfait de ses résultats ni de la fiabilité de l’appareil, qu’il juge trop sensible, malgré ses nombreux calculs pour corriger les erreurs d’enregistrement. C’est en se plongeant dans les travaux du physiologiste Augustus Désiré Weller, qui songeait à capter les ondes électriques du cœur, qu’Einthoven décide de réaliser un nouvel appareil, celui créé par Weller ne donnant pas de tracé des potentiels électriques assez précis. En effet, on savait déjà à l’époque, et depuis 1842 grâce à Carlo Matteucci, que des courants électriques dans le cœur étaient responsables de son activité musculaire.

Einthoven met alors au point en 1901 un nouvel appareil pour relever les tracés de l’activité électrique du cœur, qu’il nomme le galvanomètre à cordes. Bien que plus précis que la machine de Weller et ne nécessitant pas autant de corrections que celle de Lippman, le galvanomètre est tout de même très imposant : il pèse 270 kilos, nécessite un système de refroidissement et cinq personnes pour le faire fonctionner ! Les résultats de l’appareil permettent pour la première fois d’enregistrer avec précision et sur la surface du corps les potentiels électriques créés par le cœur pendant qu’il bat.

Les travaux d’Einthoven passent pourtant plutôt inaperçus, mais il continue ses recherches et va réaliser des avancées fondamentales dans l’étude des potentiels cardiaques et du traitement du signal. Il arrive en effet à identifier les caractéristiques principales des éléments d’un tracé, et parvient même à différencier ceux de personnes en bonne santé de ceux présentant des troubles cardiaques (en distinguant même certains dysfonctionnements). Ce sont encore aujourd’hui ces caractéristiques que l’on utilise pour les diagnostics.

L’invention et les travaux de Willem Einthoven ne mirent cependant pas longtemps avant d’être reconnues par le monde scientifique ; il reçoit de nombreuses distinctions, dont le fameux Prix Nobel de médecine en 1924.

C’est donc à Willem Einthoven que l’on doit l’une des inventions les plus importantes du monde de la médecine moderne. Ses travaux ont posé les bases d’une avancée considérable pour la cardiologie et leur précision est toujours remarquable aujourd’hui. Il est admis en 2008 au National Inventors Hall of Fame, organisation américaine qui récompense les meilleurs inventeurs.

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