Instrumentacin y el surgimiento de la fisiologa moderna

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Instrumentacin y el surgimiento de la fisiologa modernaElaumentode lafisiologaexperimental,ha recibidomucha atencinenlosltimos treintaaos a partir deloshistoriadoresy elanlisisscience.Closesociologistsofde larpidainstitucionalizaciny profesionalizacinde estecampo,comoocurrisobre todo enAlemania, ha proporcionadounaimportantecasode estudiodelo social, econmico y polticofactoresqueel desarrollode laautonomacientficaenhancethelos campos La difusinde lafisiologaexperimentalysus instituciones de apoyodela Europa continentalaGranBretaay Amrica delNortetambin se hadiscutidorecientementeendetalleporc /hi~iansHr. ~in embargo,a pesar dela actividadacadmicaintensiva, pocos hansidocapaces devincularconvincentementelas caractersticasSOCIALESintelectualdeesteaumentodi~cipliEste artculo sugiere que la instrumentacin de laboratoriopueden proporcionar pistas importantes sobre el cambio intelectualy la estructura social de la ciencia en los finales del siglo XIXy de los siglos XX. Los instrumentos utilizados hanque ofrece enfoques conceptuales no slo nuevos investigadoressino tambin la cultura material que ha dado forma experimentaldiseo y prcticas de laboratorio como la profesionalizaciny la institucionalizacin se han producido. Grabacininstrumentos, en particular, han dado forma a la manera cientficalos datos se presentan, discutido y aceptado. El papel de la esta instrumentacin en el intelectual y socialcambios asociados con el aumento de la fisiologa experimentaly otras ciencias autnomas todava no se ha exploradosistemticamente. Este artculo sugiere que cerca deestudio de los instrumentos de investigacin presentado por los fisilogosen los aos 1840 y 1850 pueden proporcionar datos valiososcon el que discutir los vnculos sociales e intelectuales entoda su riqueza y profundidad. En concreto, la incorporacin de la grabacin del tambor o del"quimgrafo" en la fisiologa a fines de los 1840sled inmediatamenteal estudio y anlisis de una amplia gama de mdicosHarvardUniverologicalhechosqueantes eraninaccesiblespararesearchers4Emulandoelenfoqueexperimentaldelos fsicos, fisilogosa partir de 1850cada vez ms trat demedida, ascomodescribirlos procesosfisiolgicos.Estemtodofue asimiladofcilmenteypopularizadomediante el usodeaparatos degrabacin, relativamenteinstrumentacinsimplequehacerpido ypor lo tanto invisiblephysiologicalprocessescaminovisible.Followingtheconjuntoporel"1847group" enAlemania, los fisilogosexperimentalesesforzado porformularleyesgeneralesypredecirphenfisiolgicos~Mena. ~De esta manera, sealcanzadouna vasta extensinde lagama deeventoscapacesde serestudiadodentro dela fisiologa. Registro deinstrumentosefectivamenteabrinuevoseventosfisiolgicosyprocesosdeanlisis, en particularlosquese produjeronmuyrpidamenteomuylentamente. Tales instrumentostantoextendida lossentidosde losobservadores delo que les permiteanalizarpreviamentelos fenmenosdetectados, yal mismo tiempoaparentementeeliminadoelobservadordeintervenirenel medicinde losfisiolgicosevents6Como consecuencia de ello,investigadores pudieronynoreclamar unnuevo niveldeobjectivityforsuciencia-una meta importanteen lavida cienciasen estemomentohistrico. Loseventosfisiolgicosprimero enserregistrados fueronrelacionadosa la presinarterial. Autoregistro de loscambiosla presin arterialporla traduccindel movimientodeunmercurio manmetroparaunagrabacinlpizdio lugar a laautografiandode eventostransitoriosqueno hubiera podido servistoomedido. Lautilidadobviadetalesanalysisleda la rpida incorporacindeaparatosde grabacinen lainvestigacinprotocolos. Los investigadoresmodificadoelregistro tamborysuaparatode accesoriospara medirunaamplia variedadde los acontecimientos.Ellos ysussucesorestambinadoptaronestanuevo mtodode anlisisfisiolgicos, de auto-registro, parasatisfacerlas necesidades prcticas dela clnica. Lamedicindecada unahasta ahorapococomprendidofisiolgicoseventofuevinculadaexplcitamente ala expectativade quetales datosqueresultan serdevalor diagnsticoen ladeteccin dey el controlde enfermedad. eranciertamenteprematuraenlos aos 1850y1860, elnueva metodologadelos fisilogosparecaen ese momentoparaseapplicablebothen elbancode laboratorio yenlacabecera. Elhistoriadorpuedeseguirlaadaptacinde estos instrumentosde susformasinvasorasde laboratorioasusclinicalcounterpartsandnoinvasivosde seguimientoen elproceso latransformacinde lafisiologaexperimentaldeuna actividad deinvestigacinespecializadosrealizadosenpequeasillequippedhabitacionesparauna importante enseanzay la investigacin actividadcon el apoyo deuna ampliagama deaparatos einstrumentosenlas escuelas demedicina. Laspretensiones dela objetividadyla utilidadestaban plenamente explotadasporlos defensoresdelaenfoqueexperimental, aunque estos dosreclamacionessechalle.ngedlo largo de esteperodo Introduccindenuevos instrumentosLos fisilogostradicionalmentemarcaelnacimientode lamodernafisiologaconla obrade CarlLudwig(1816-1895),especiallyhisintroduccinenel inviernode1846-47of la"kymographion" otambor giratoriograbadoraen elfisiol~yLg. innovacionestcnicasudwig~enlamedicinde la presinarterialiban a tenerde largo alcanceconsecuenciastanto paraelcontenido de losdatosfisiolgicosycmofisilogosveresos datos.Conceptual importantey los cambioscognitivosaparecicomoresultadode lael usogeneralizadodeaparatosde registroen elperodo1850-1870, es decir, enelperodo delos historiadorespor lo generalasociadoconel surgimientoy la institucionalizacindeContinentalfisiologa. Ludwiginicialmentepretendemos profundizar enla relacinentre la presinarterialyrespiratoriomovements.10Estofuedifcildehacerporque la presin arterial, comoledodeunmanmetroconectadoporcatteren un vaso sanguneodeun animal de experimentacin, no eraestable. El niveldede mercurioenelmanmetrooscilay no pudoserleercon facilidad, sino que slo podaserpuestaapproximated.11Byunflotadoren laparte superiordelmercurioy adjuntandounlpiz pticoa laflotador, Ludwigpodra utilizarunlpizpararegistraren lasuperficiedeuntambor giratorioelnivelcambiantedelmercurio.Laalturadelaexcursindel cojinete dela agujade lapluma indicala presinmxima. Lascurvasproducidasenestamanerapuedeser medido ycomparadoconotroscurvas, inclusolasrealizadas porotros investigadores, reduciendo al mnimolas diferenciasindividuales. Tambinpodranserpreservadosindefinidamentey secorrelacionaronconlos registrosproducidosbajodiferentescondicionesexperimentales. Enotras palabras, elmontaje experimentalfcilmentepodranser manipuladasparaestudio de la variacinde la presinarterialbajodiferentesfisiolgicoscondiciones. Luisestaba interesadoespecficamente en determinarlos efectosde lafrecuencia respiratoriay lapresinsobrela presinarterial.Luis trat de obtener lecturas precisas de su grficos, sin embargo, reconoci el valor cientfico de la curvas de s mismos, especialmente cuando ms de un evento se registr. Tubinga fisilogo Karl Vierordt(1818-1884) aprovechara esta presentacin pictrica posterior. Con el fin de proporcionar a los mdicos con un registro visual de la clnica seales de que hasta entonces slo poda ser ledo por el tacto o la palpacin, que adapt el quimgrafo para controlar la pulso externo en lugar del instrumento sangre pressure.12His, que l llam la "esfigmgrafo" o "pulso escritor "era voluminoso, pesado y mal adaptadas para necesidades clnicas. Sin embargo, esta dificultad fue superada por las modificaciones realizadas por un estudiante de medicina de Pars que abord el problema en la dcada de 1850 tarde; ~ tienneJulesMarey (1830-1904) adaptada dispositivo Vierordt para hacerlo ms conveniente, confiable y useful.13Marey clnicamente Posteriormente, se embarc en una scientificcareer dedicada a la ampliacin de la investigacin relacionada se refiere techniques.14He con estos collectivelyas la "graphicmethod." En el 1860sand 1870, dise numerosos instrumentsthat registro graphicrecords producido de otherphysiologicaly los procesos patolgicos. Estos incluyen: la electrocardigrafo para registrar los movimientos del corazn (Marey cre dos sondas internas y externas para este propsito), el polgrafo (ToRecord varios fisiolgicos procesos), el Neumgrafo (por los movimientos respiratorios), la miografa (para eventos neuromusculares), el termgrafo (para medir los cambios de temperatura), el electrmetro (cambios tomonitor elctrica), y la pletismografa(Para registrar el cambio de volumen en las extremidades u rganos). Durante su carrera de casi cincuenta aos, que populariz el uso de mecnicos, elctricos y fotogrficos grabacin de instrumentos en la fisiologa, la medicina, y la biologaMareyutilizacindeaparatosde registrocoincidicon laextensindelas tcnicas degrabacin enotrosphysiologicalproblemareas.In1850, colegade Ludwigyamigo deHermannvonHelmholtz(1821-1894)aparatosadaptadosregistro grficopara medirlavelocidaddeconduccinnerviosa. Helmholtz, que se utiliza laregistrogrficoproducidopor lacontraccindeun hecho aisladomsculocomounaindicacindela respuestaa unestmulonervioso,elmomentoen elgrficoentreel estmuloy larespuestasiendoelperodode tiemponecesarioparala conduccin. '6Otrosfisilogosypsiclogosadaptarse rpidamenteMiografade Helmholtzparael estudiode conduccinnerviosa, contraccin delos msculos, el trabajomuscularyel tiempo de reaccin.Marey, tambinhizomuchas modificacionesde esteaparatoen losaos 1860y1870. As, elsimple hechodegrabarrpidamentetransformadola fisiologadeunaprincipalmentedescriptivo, vivisectionaly laactividadanatmicamenteorientadaaunacuantitativosexperimentalesla ciencia. Coincidiendoconlos objetivosde lafsicacientficos, fisilogoscada vez msyexplcitamentese ocupaban deladeterminacinde la diversidad biolgicalas leyesyconelanlisisdel efectoenlafisiologacauseand. Sin embargo, supreocupacininicialcon la cuantificaciny lamedicinprecisasetransformpoco a poco. Porla continuacin del usode estosinstrumentos, undeseoexpresado comprenderel procesoyel cambiodentro del complejosistemasfisiolgicossurgido. Mientras los investigadoresregistrarony la presinarterialcorrelacionados, el ritmo cardaco, nervioso ylas respuestasmusculares, se adaptaronlosinstrumentosparacontrolarestosprocesosde forma simultnea.Unintrincado webdeeventosdiscretoscomenzaserestudiadoutilizandonoslo unoodos, sino toda una seriedepalancasyagujas. Documentos delargo, mantiene tensaentre losdostamboresoun tamboryrodillo, permitepara la grabacin demltiples fenmenosmslargos perodos de tiempo Inicialmente, el uso delaquimgrafoo"wavewriter" abriporperodosde tiempoypequeoseventosfugaces, transitoriasparamedicin yanlisis.Sin embargo, ajustandola velocidad de rotacindelos tambores, instrumentos tambin podranadaptarsepara estudiarel cambiomuyleveenrelativamentelargos perodosdetiempo, como,porejemplo,queevidente enelprocesodecrecimiento delas plantas[Figura 2] .18Estoampliella percepciny los sentidosdelos observadoresan msenpreviamentelos fenmenosobservables. El estudio decada nuevo procesoslorequiereuna ligera modificacindelatransmisinygrabacin de sonido. Elquimgrafotamborse mantuvo sin cambios, en principio, aunqueUnidadde Ludwigporunpeso que caesegraduallyreplacedporun relojy luegopormotor.19Infinales del siglo XIXy principios delsigloXX,laposibilidad de que loselctricosyla traduccinelectronicrecordingyelectrnicosal finaldeeventosmecnicosse realiztambin. TwentiGthdispositivos degrabacin desiglono son sinotransductoreselectrnicosjugandoelmismopapel funcionalcomonineteenthcentury ancestromecnica ThisTecnologadeRegistroy DerivadosdeeighteenthandLa fisicadelSigloXIXylaMeteorologa. En1878engraphiqueme'thodeLaDunslesCienciasEXPERIMENTALES, Mareydescritoearlierinstruments, includingMorin yPoncelet'sapparatusforinscribingtheposiciones deunfallingbodyynumerososmeteorolgicos los instrumentos utilizados entermometra, barmetro, higrometra,yla medicindelvientorainfalland. HoffyGeddeshanintentadodefinetheprecisaintelectualconexionesentre losfisilogosylos fsicosamediados del sigloXIX,sin embargo,estosno puedenserreconstructedentirely, becauseitesclearthatlabasicelementsdelaquimgrafo(therecordingtamborosuanaloguethegrabaci n de discos), wereinuseyavailablebyla1840~A.s~~etdetechniqueswasborrowedyuna categoradeinstrumentosadaptados alasnecesidades especficas dephysiologists.Investigatorswhotratado demedirtransitoriaeventosbiolgicosconprecisinhecho uso deestatecnologa. Lo que nofueinmediatamenteevidenteenesteproceso deadaptacin delos instrumentosphysicalsciencestothebiologicalscienceswasthefromthe tremendotransformacionesintelectuales ysocialesenorganizationandlaboratorio prctica profesional queseencuentra enmovimientoporlafisiologadeestosintroductionintorelativamenteinstrumentosencillo Efectoscognitivos Los efectoscognitivos delaintroduccinde lagrabacinaparatoenla fisiologa, lamedicinay,posteriormente,y labiologa, weremanifoldyprofunda. Muchos deellosfueroninesperados. Inicialmente, la auto-registrationapparatussimplementeextendilos sentidosdelos observadores, por lo que lainvisiblevisibleandallowinginvestigatorstomeasurephenomena con precisin.Lasmotivacionesque subyacen a estasinnovacionesenla tcnicafueron, en primer lugar, la cuantificacin y,eliminacinen segundo lugar,de lasubjetividaddelobservador de eseproceso.InvestigadoresfisiolgicasfueronexplcitamentefollowingtheSowellexperimentalmetho ddesarrolladospor losfsicosyqumicos. Queranlegislaciones dehasta descubrirun mundodeterminado. La visualizacinpermitemedicinprecisay la eventualmatemticaanlisisde losrpidos, eventos complejose interrelacionados Instrumentosde registrofueronmuyadaptable.Ellosfueron, enprincipio, infinitamenteextensiblea lanecesidades de los investigadores. En primer lugar, el papel de impresinse alargado, a continuacin,sesustituir porunabatera fueampliada, a continuacin,apiladasunaencima deanother.23Pneumatictransmisin(de cambios de presin) y, finalmente,transductoreselctricos yelectrnicossustituyemechanicalconnectionbetweendirectalaeventandlagrabacin stylus.24No obstante, el principio sigue siendo elmismo: elcaso deauto-recordedonuntambor giratorio, el perodogeneracinde la revolucinel eje de abscisas, llevando el casoo la posicindellpizcontra el tiempo. Registrogrfico, inscripcingrficade grabacinogrfico comoMareyms tardelo llam, permiti que eleventofisiolgicodeautgrafoss mismo.Elregistropermanentesehizo, ya sea por usinginkenvellumpaper(Ludwig), papelinkon, ormostcon frecuenciapor el rascadode una lneaen el papelholln. LaLas curvasse han generado, medido, y se almacenapararenpIIrat0 medicin. El eventofuecuantificadopor lo tanto.Tcnicas degrabacinKymographicefectivamenteampliadocondensadaopercibeplazos, en funcinde la velocidadderotacin deltambor. Todos loseventosregistradosfueroncronometradosporelforwardmotiontamboryporuntiempomarcadoroc rongrafo, a menudountenedorajustea principios de losinvestigaciones. Movimiento rpidodelabaterahacia fueraelevento ylas fluctuaciones decorto sea visible, lento movimientodeltamborcondensadoscasoacentuandoritmo, ritmoocambiogradual. Rpidoyeventospequeos intervalosde tiempose presentaronpor lo tantoa lo visibleampliade manera anlogaaenlargkmentmicroscpicas. Lentaeventosymscondensedintiempointervalswere formasanalogoustolatelescopebringingthedistantesen punto de vista. En todoslos casos, elhechoseregistr, eliminando la"subjetiva" la intervencindelobservador, la "ecuacin personal" quetantoproblemasdel siglo XIX astrnomos, fsicos, fisilogosy psiclogoEn este proceso, el grfico de la misma effectivelybecamefenmeno anlisis enel ~ ed. ~ T6hetracingcouldbemeasuredy evaluados en el ocio, tiempo despus de la original evento fue grabado. Marey destac, tras Claude Bernard, que toda la vida fue el movimiento y que elmtodo grfico capt esta movement.27Study de latrayectorias de los procesos dinmicos fue sustituyendogradualmente elmedicin simple de eventos estticos como el foco principalde la investigacin fisiolgica. El grfico de ambos retratadosy simboliza el proceso dinmico en estudio. Por elfinales del siglo XIX, los fisilogos estudiabanmltiples variables y el control de descubrir complejasmecanismos que funcionan dentro del cuerpo. La importanciade esta tendencia, el estudio del proceso y el Reglamentode ese proceso, fue subrayada por la introduccinen 1926 del concepto de homeostasis biolgicaUninteresanteaparentementeinesperadoscognitivacambioacompaadodel uso deestosinstruments.Investigatorscada vez mscomenzaron areconocerel valor delacurva des mismo.Es decir, quecada vezque aparecensusdatoscuantitativos(algunosde losque inicialmentederivadodequimgrafotrazos) engrficosy noennumrico, tabularform.29Thispresentacingrfica delos datosse convirti enunelementoimportanteyvisiblede la comunicacin cientfica enladcada de 1860, precisamente duranteesos aosenregistro grficoquese convirti enunmtodo derutinadefisiolgica analysis.30 hecho, a principios fisiolgicos y grficos mdicos fueron publicados a menudo en blanco sobre negro de fondo en lugar de negro sobre blanco, al parecer, imitando el registro kymographicinscrito en holln documento3 ' Inicialmente, los fisilogos utiliz el registro grfico para obtener nmeros precisos. Se present estas cifras en forma de tabla en su ^ publicacin. ^ ^ Poco a poco, los mdicos, fisilogos y psiclogos comenzaron a construir grficos de los nmeros, para presentar incluso su los datos numricos de forma grfica. La grabacin fisiolgicos instrumentos utilizados por los investigadores del siglo XIX hecho visibles procesos ocultos y gener numrica datos acerca de los procesos. Estos datos se visualizan ms por la manipulacin sistemtica de matemticas y posteriores presentacin grficaLosregistrosgrficosdelos instrumentossutilmenteencourc aosde la presentacingrficadetodos losdatosnumricos, incluso los datosque originalmente nose reunieronenform.Routinegrficosestadsticos anlisis, registrogrfico, y lapresentacingrfica se convirti encaractersticas importantes dela comunidad cientfica mtodoenladcada de 1860ydebeprobablementeaservisto comocognitivamenteinterrelacionados y se refuerzanmutuamente este contextosurgielahora universalmenteaplicadotcnicasqueTufterecientemente llamado"la representacin visual deinfcuantitativos~rmacin." ~~ Grabacinapparatusliterallycreadounaconciencia de la valordelos grficosenla fisiologayla medicinayacelerado aplicacin cientfica de losmtodosgrficos, aunque aunquela presentacingrfica de losdatosen s noeraunnuevo idea. Especialmenteinteresante eneste contextoeseldesarrollo por losmdicosalemanesde latemperaturade grficosen losaos 1850y1860. LudwigTraube(1818-1876)utiliz laquimgrafoyextendi laaplicacindemtodosgrficosde grabacinaprincipios dela farmacologaenel 1850~Du~ri~ngestosaos, tambin sugiriaCarlos Wunderlich(1815-1877)el valordesealarde forma sistemtica cambiode temperaturahumanosa travs del tiempo. Wunderlich libro dereferencia, DasEigenwarmederVerhaltenen Krankheiten(TheBehaviordeFuego en el cuerpodeEnfermedades), apareci en1868, una segunda edicin en1870. Wunderlich hizo hincapi en Cualquiera que sea lanaturaleza de lasobservacionestermomtricas, sivan aser de alguna utilidadatodos, es esencial que losresultadosobtenidosseregistran continuamente. La mejor manera dehaceryelcursodelaenfermedad prestadosmsevidente, porlo que indica queen ungrfico, odescartarmapa, como una lneacurvacontinua. ..Esconveniente tener en cuentalafrecuenciadel pulso, yel nmero delarespiracinde una manerasimilar, pero en diferentes colores. ..De estamaneratodo el cursode la la enfermedad, con todas susvariaciones, las complicaciones, las tendencias, y los cambiospuedenser vistosenunsolo glance.37 Talesregistrosnumricospresentarn por medios visualescomola temperatura curvaso"cartas" resulttil para el diagnsticoen elestudiode lasfiebresdiversas, lo que permite a los mdicos adistinguir entre ellosycontrolarsucurso. Talesvisuales presentacindelos datos segurosdel lugarde termometraen la prcticamdicadeladcada de 1870. Tcnicasgrficasde grabacintambin se ve afectadatermometra directamente. Eltermmetroquemidela temperatura, quepodranser ellos mismosmuestran grficamente, fuecomplementadoporeltermgrafoque automticamente inscribesupropia curva Estostemasconceptualesrelacionados entre sson evidentesen la organizacindemithodegraphiqueMareyLaDunsles EXPERIMENTALESciencias(el mtodo grficoen el Campo Experimental Ciencias), publicado en1878.Enla dcada de 1870 muchos delosaccesoriosmsimportantesparalagrabacin aparatohabasidoinventadooseperfeccionaronser. Un reddefabricantes deinstrumentosse estaba desarrollando. Tcnicasde registrose haba convertido enuna parteintegral de la investigacin fisiolgicacomo lo demuestranlos planesde los nuevos laboratorios. Por otra parte, la presentacingrficadelnumrica de datosfueunimportante procedimientoanalticoquese haba ya han demostradosu valorentermometraysefue se extendi aotras reas problemticas[Figura 4] 0.39Marey Fueentoncesavanzartcnicasgrficasa travs deluso deotroprocedimiento de registrode la fotografa.Ms tardedesarrollados crono-fotografa (fotografa rpida) pararegistro de las posiciones sucesivas de los animales durante la locomocin.40For cada una de estas variaciones sobre el tema de lamtodo grfico, la instrumentacin de grabacin siempre y cuando eldetrs de la unidad fundamental de la percepcin, conceptuales ycambio cognitivo en la fisiologa.ENCR aparatos de grabacin-dur fisilogos para desarrollartcnicas analticas tliatarenowfirmlyidentifiedcon los mtodos de la ciencia moderna. Asimismo, siempre que el mecanismo para la traduccin de lo expresado experimentalestica de los investigadores del siglo XIX, es decir, el deseopara descubrir las leyes de la naturaleza, en comn, la rutina, uniformelaboratorio de experiencias y prcticas. Grabacin instrumentos no slo simboliza un nuevo experimentallybasedla ciencia para los fisilogos, que tambin proporcion el material de base y la herldica, tanto para la transmisin de esa la ciencia y para su institucionalizacin y normalizacin en una amplia variedad de contextos sociales y culturales. La fabricacin, distribucin y utilizacin de estos instrumentos nos dice mucho acerca de las metas percibidas experimentales los cientficos a finales del siglo XIX del siglo