Instrumentación y el surgimiento de la fisiología moderna

El aumento de la fisiología experimental, ha recibido mucha atención en los últimos treinta años a partir de los historiadores y el análisis science.Close sociologistsof de la rápida institucionalización y profesionalización de este campo, como ocurrió sobre todo en Alemania, ha proporcionado una importante caso de estudio de lo social, económico y político factores que el desarrollo de la autonomía científica enhancethe los campos La difusión de la fisiología experimental y sus instituciones de apoyo de la Europa continental a Gran Bretaña y América del Norte también se ha discutido recientemente en detalle por c / hi ~ iansH r. ~ in embargo, a pesar de la actividad académica intensiva, pocos han sido capaces de vincular convincentemente las características SOCIALES intelectual de este aumento di ~ cipli

Este artículo sugiere que la instrumentación de laboratorio pueden proporcionar pistas importantes sobre el cambio intelectual y la estructura social de la ciencia en los finales del siglo XIX y de los siglos XX. Los instrumentos utilizados han que ofrece enfoques conceptuales no sólo nuevos investigadores sino también la cultura material que ha dado forma experimental diseño y prácticas de laboratorio como la profesionalización y la institucionalización se han producido. Grabación instrumentos, en particular, han dado forma a la manera científica los datos se presentan, discutido y aceptado. El papel de laesta instrumentación en el intelectual y social cambios asociados con el aumento de la fisiología experimental y otras ciencias autónomas todavía no se ha explorado sistemáticamente. Este artículo sugiere que cerca de estudio de los instrumentos de investigación presentado por los fisiólogos en los años 1840 y 1850 pueden proporcionar datos valiosos con el que discutir los vínculos sociales e intelectuales en toda su riqueza y profundidad.

En concreto, la incorporación de la grabación del tambor o del "quimógrafo" en la fisiología a fines de los 1840sled inmediatamente al estudio y análisis de una amplia gama de médicos HarvardUniverological hechos que antes eran inaccesibles para researchers4 Emulando el enfoque experimental de los físicos, fisiólogos a partir de 1850 cada vez mástrató de medida, así como describir los procesos fisiológicos. Este método fue asimilado fácilmente y popularizado mediante el uso de aparatos de grabación, relativamenteinstrumentación simple que hace rápido y por lo tanto invisible physiologicalprocesses camino visible.Followingthe conjunto por el "1847group" en Alemania, los fisiólogos experimentales esforzado por formular leyes generales y predecirphen fisiológicos ~ Mena. ~ De esta manera, se alcanzado una vasta extensión de la gama de eventos capaces de ser estudiado dentro de la fisiología. Registro de instrumentos efectivamente abrió nuevos eventos fisiológicos y procesos de análisis, en particular los que se produjeronmuy rápidamente o muy lentamente. Tales instrumentos tanto extendidalos sentidos de los observadores de lo que les permite analizar previamente los fenómenos detectados, y al mismo tiempo aparentemente eliminado el observador de intervenir en elmedición de los fisiológicos events6 Como consecuencia de ello, investigadores pudieron y no reclamar un nuevo nivel deobjectivityfor su ciencia-una meta importante en la vidaciencias en este momento histórico.

Los eventos fisiológicos primero en ser registrados fueron relacionados a la presión arterial. Auto-registro de los cambios la presión arterial por la traducción del movimiento de un mercuriomanómetro para una grabación lápiz dio lugar a la autografiando de eventos transitorios que no hubiera podido ser visto o medido. La utilidad obvia de tales analysisled a la rápida incorporación de aparatos de grabación en la investigación protocolos. Los investigadores modificado el registrotambor y su aparato de accesorios para medir una amplia variedad de los acontecimientos. Ellos y sus sucesores también adoptaron esta nuevo método de análisis fisiológicos, de auto-registro,para satisfacer las necesidades prácticas de la clínica. La medición de cada una hasta ahora poco comprendido fisiológicos evento fue vinculada explícitamente a la expectativa de que talesdatos que resultan ser de valor diagnóstico en la detección de y el control de enfermedad.

eran ciertamente prematura en los años 1850 y 1860, el nueva metodología de los fisiólogos parecía en ese momento para se applicableboth en el banco de laboratorio y en la cabecera.El historiador puede seguir la adaptación de estos instrumentos de sus formas invasoras de laboratorio a sus clinicalcounterpartsand no invasivos de seguimiento en el procesola transformación de la fisiología experimental de una actividad de investigación especializados realizados en pequeñas illequipped habitaciones para una importante enseñanza y la investigaciónactividad con el apoyo de una amplia gama de aparatos e instrumentos en las escuelas de medicina. Las pretensiones de la objetividad y la utilidad estaban plenamente explotadas por los defensores de la enfoque experimental, aunque estos dos reclamaciones se challe.nged lo largo de este período

Introducción de nuevos instrumentos Los fisiólogos tradicionalmente marca el nacimiento de la moderna fisiología con la obra de Carl Ludwig (1816-1895), especiallyhis introducción en el invierno de 1846-47of la "kymographion" o tambor giratorio grabadora en el fisio l ~ yL g. innovaciones técnicas u dwig ~ en la medición de la presión arterial iban a tener de largo alcance consecuencias tanto para el contenido de los datos fisiológicos y cómo fisiólogos ver esos datos. Conceptual importante y los cambios cognitivos apareció como resultado de la el uso generalizado de aparatos de registro en el período 1850-1870, es decir, en el período de los historiadores por lo general asociado con el surgimiento y la institucionalización de Continental fisiología.

Ludwig inicialmente pretendemos profundizar en la relación entre la presión arterial y respiratorio movements.10 Esto fue difícil de hacer porque la presión arterial, como leído de un manómetro conectado por catéter en un vaso sanguíneo de un animal de experimentación, no era estable. El nivel de de mercurio en el manómetro oscila y no pudo ser leer con facilidad, sino que sólo podía ser puesta approximated.11By un flotador en la parte superior del mercurio y adjuntando un lápiz óptico a la flotador, Ludwig podría utilizar un lápiz para registrar en la superficie de un tambor giratorio el nivel cambiante del mercurio. La altura de la excursión del cojinete de la aguja de la pluma

indica la presión máxima. Las curvas producidas en esta manera puede ser medido y comparado con otros curvas, incluso las realizadas por otros investigadores, reduciendo al mínimo las diferencias individuales. También podrían ser preservados indefinidamente y se correlacionaron con los registros producidos bajo diferentes condiciones experimentales. En otras palabras,el montaje experimental fácilmente podrían ser manipuladas para estudio de la variación de la presión arterial bajo diferentes fisiológicos condiciones. Luis estaba interesado específicamente endeterminar los efectos de la frecuencia respiratoria y la presión sobre la presión arterial.

Luis trató de obtener lecturas precisas de su gráficos, sin embargo, reconoció el valor científico de la curvas de sí mismos, especialmente cuando más de un evento se registró. Tubinga fisiólogo Karl Vierordt (1818-1884) aprovechara esta presentación pictórica posterior. Con el fin de proporcionar a los médicos con un registro visual de la clínica señales de que hasta entonces sólo podía ser leído por el tacto o la palpación, que adaptó el quimógrafo para controlar la pulso externo en lugar del instrumento sangre pressure.12His, que él llamó la "esfigmógrafo" o "pulso escritor "era voluminoso, pesado y mal adaptadas para necesidades clínicas. Sin embargo, esta dificultad fue superada por las modificaciones realizadas por un estudiante de medicina de París que abordó el problema en la década de 1850 tarde; ~ tienneJules Marey (1830-1904) adaptada dispositivo Vierordt para hacerlo más conveniente, confiable y useful.13Marey clínicamente Posteriormente, se embarcó en una scientificcareer dedicada a la ampliación de la investigación relacionada se refiere techniques.14He con estos collectivelyas la "graphicmethod." En el 1860sand 1870, diseñó numerosos instrumentsthat registro graphicrecords producido de otherphysiological y los procesos patológicos. Estos incluyen: la electrocardiógrafo para registrar los movimientos del corazón (Marey creó dos sondas internas y externas para este propósito), el polígrafo (ToRecord varios fisiológicos procesos), el Neumógrafo (por los movimientos respiratorios), la miografía (para eventos neuromusculares), el termógrafo (para medir los cambios de temperatura), el electrómetro (cambios tomonitor eléctrica), y la pletismografía (Para registrar el cambio de volumen en las extremidades u órganos). Durante su carrera de casi cincuenta años, que popularizó el uso de mecánicos, eléctricos y fotográficos grabación de instrumentos en la fisiología, la medicina, y la biología

Marey utilización de aparatos de registro coincidió con la extensión de las técnicas de grabación en otros physiologicalproblem areas.In 1850, colega de Ludwig y amigo de Hermann von Helmholtz (1821-1894) aparatos adaptados registro gráfico para medir la velocidad de conducción nerviosa. Helmholtz, que se utiliza la registro gráfico producido por la contracción de un hecho aislado músculo como una indicación de la respuesta a un estímulo nervioso, el momento en el gráfico entre el estímulo y la respuesta siendo el período de tiempo necesario para la conducción. '6 Otros fisiólogos y psicólogos adaptarse rápidamente Miografía de Helmholtz para el estudio de conducción nerviosa,

contracción de los músculos, el trabajo muscular y el tiempo de reacción. Marey, también hizo muchas modificaciones de este aparato en los años 1860 y 1870.Así, el simple hecho de grabar rápidamente transformado la fisiología de una principalmente descriptivo, vivisectional y la actividad anatómicamente orientada a una cuantitativos experimentales la ciencia. Coincidiendo con los objetivos de la física científicos, fisiólogos cada vez más y explícitamente se ocupaban de la determinación de la diversidad biológica las leyes y con el análisis del efecto en la fisiología causeand.Sin embargo, su preocupación inicial con la cuantificación y la medición precisa se transformó poco a poco. Por la continuación del uso de estos instrumentos, un deseo expresadocomprender el proceso y el cambio dentro del complejo sistemas fisiológicos surgido. Mientras los investigadores registraron y la presión arterial correlacionados, el ritmo cardíaco, nerviosoy las respuestas musculares, se adaptaron los instrumentos para controlar estos procesos de forma simultánea. Un intrincado

web de eventos discretos comenzó a ser estudiado utilizando no sólo uno o dos, sino toda una serie de palancas y agujas.Documentos de largo, mantiene tensa entre los dos tambores o un tambor y rodillo, permite para la grabación de múltiples fenómenos más largos períodos de tiempo

Inicialmente, el uso de la quimógrafo o "wavewriter" abrió por períodos de tiempo y pequeños eventos fugaces, transitorias para medición y análisis. Sin embargo, ajustando lavelocidad de rotación de los tambores, instrumentos también podrían adaptarse para estudiar el cambio muy leve en relativamente largos períodos de tiempo, como, por ejemplo, que evidente en el proceso de crecimiento de las plantas [Figura 2] .18 Esto amplió el la percepción y los sentidos de los observadores aún más en previamente los fenómenos observables. El estudio de cadanuevo proceso sólo requiere una ligera modificación de la transmisión y grabación de sonido. El quimógrafo tambor se mantuvo sin cambios, en principio, aunque Unidad de Ludwig por un peso que cae se graduallyreplaced por un reloj y luego por motor.19In finales del siglo XIX y principios del siglo XX, la posibilidad de que los eléctricos y la traducción electronicrecording y electrónicos al final de eventos mecánicos se realizó también. TwentiGth dispositivos de grabación de siglo no son sino transductores electrónicos jugando el mismo papel funcional como nineteenthcenturyancestro mecánicaThis Tecnología de Registro y Derivados de eighteenthand La fisica del Siglo XIX y la Meteorología. En 1878 en graphique me'thode La Duns les Ciencias

EXPERIMENTALES, Marey descrito earlierinstruments, includingMoriny Poncelet'sapparatus forinscribingthe posiciones de un fallingbody y numerosos meteorológicos

los instrumentos utilizados en termometría, barómetro, higrometría, y la medición del viento rainfalland. Hoff y Geddes han intentado definethe precisa intelectual conexiones entre los

fisiólogos y los físicos a mediados del siglo XIX, sin embargo, estos no pueden ser reconstructedentirely, becauseit es clearthat la basicelements de la quimógrafo (therecording

tambor o su analoguethe grabación de discos), wereinuse y availableby la 1 8 4 0 ~ A. s ~ ~ et de techniqueswasborrowed y una categoría de instrumentos adaptados a las necesidades específicas

de physiologists.Investigatorswho tratado de medir transitoria eventos biológicos con precisión hecho uso de esta tecnología. Lo que no fue inmediatamente evidente en este proceso de adaptación de los instrumentos physicalsciencestothebiologicalscienceswasthe fromthe

tremendo transformaciones intelectuales y sociales en organizationand laboratoriopráctica profesional que se encuentra en movimiento por la fisiología de estos introductioninto

relativamente instrumento sencillo

Efectos cognitivosLos efectos cognitivos de la introducción de la grabación aparato en la fisiología, la medicina y, posteriormente, y la biología, weremanifold y profunda. Muchos de ellos fueron inesperados. Inicialmente, la auto-registrationapparatus simplemente extendió los sentidos de los observadores, por lo que la invisiblevisibleand allowinginvestigatorstomeasurephenomenacon precisión. Las motivaciones que subyacen a estas innovaciones en la técnica fueron, en primer lugar, la cuantificación y, eliminación en segundo lugar, de la subjetividad del observadorde ese proceso. Investigadores fisiológicas fueron explícitamente followingthe Sowell experimentalmethod desarrollados por los físicos y químicos. Querían legislaciones de hasta

descubrir un mundo determinado. La visualización permite medición precisa y la eventual matemática análisis de los rápidos, eventos complejos e interrelacionados

Instrumentos de registro fueron muy adaptable. Ellos fueron, en principio, infinitamente extensible a la necesidades de los investigadores. En primer lugar, el papel de impresión sealargado, a continuación, se sustituirá por una batería fue ampliada, a continuación, apiladas una encima de another.23Pneumatic transmisión (de cambios de presión) y, finalmente, transductores eléctricos y electrónicos sustituye mechanicalconnectionbetween directa la eventand la grabaciónstylus.24 No obstante, el principio sigue siendo el mismo: el caso de auto-recordedon un tambor giratorio, el período generación de la revolución el eje de abscisas, llevando el caso o la posición del lápiz contra el tiempo. Registro gráfico,inscripción gráfica de grabación o gráfico como Marey más tarde lo llamó, permitió que el evento fisiológico de autógrafos sí mismo. El registro permanente se hizo, ya sea porusingink en vellumpaper (Ludwig), papel inkon, ormost con frecuencia por el rascado de una línea en el papel hollín. La Las curvas se han generado, medido, y se almacena para renpIIrat0

medición. El evento fue cuantificado por lo tanto. Técnicas de grabación Kymographic efectivamente ampliado condensada o percibe plazos, en función de la velocidad de rotación del tambor. Todos los eventos registrados fueron cronometrados por el forwardmotion tambor y por un tiempo marcador o cronógrafo, a menudo un tenedor ajuste a principios de los investigaciones. Movimiento rápido de la batería hacia fuera el evento y las fluctuaciones de corto sea visible, lentomovimiento del tambor condensados caso acentuando ritmo, ritmo o cambio gradual. Rápido y eventos pequeños intervalos de tiempo se presentaron por lo tanto a lo visible amplia de manera análoga a enlargkment microscópicas.Lenta eventos y más condensedin tiempo intervalswereformas analogousto la telescopebringingthe distantes enpunto de vista. En todos los casos, el hecho se registró, eliminandola "subjetiva" la intervención del observador, la"ecuación personal" que tanto problemas del siglo XIXastrónomos, físicos, fisiólogos ypsicólogo

En este proceso, el gráfico de la misma effectivelybecame fenómeno análisis enel ~ ed. ~ T6hetracingcouldbemeasured y evaluados en el ocio, tiempo después de la originalevento fue grabado. Marey destacó, tras

Claude Bernard, que toda la vida fue el movimiento y que el método gráfico captó esta movement.27Study de la trayectorias de los procesos dinámicos fue sustituyendo gradualmente el medición simple de eventos estáticos como el foco principal de la investigación fisiológica. El gráfico de ambos retratados y simboliza el proceso dinámico en estudio. Por el finales del siglo XIX, los fisiólogos estudiaban múltiples variables y el control de descubrir complejas mecanismos que funcionan dentro del cuerpo. La importancia de esta tendencia, el estudio del proceso y el Reglamento de ese proceso, fue subrayada por la introducción en 1926 del concepto de homeostasis biológica

Un interesante aparentemente inesperados cognitiva cambio acompañado del uso de estos instruments.Investigators cada vez más comenzaron a reconocer el valor de la curva de sí mismo. Es decir, que cada vez que aparecen sus datos cuantitativos (algunos de los que inicialmente

derivado de quimógrafo trazos) en gráficos y no en numérico, tabular form.29This presentación gráfica de los datos se convirtió en un elemento importante y visible de la comunicación científicaen la década de 1860, precisamente durante esos años en registro gráfico que se convirtió en un método de rutina de

fisiológica analysis.30 hecho, a principios fisiológicos y gráficos médicos fueron publicados a menudo en blanco sobre negro de fondo en lugar de negro sobre blanco, al parecer, imitando el registro kymographic inscrito en hollíndocumento3 ' Inicialmente, los fisiólogos utilizó el registro gráfico para obtenernúmeros precisos. Se presentó estas cifras en forma de tabla en su ^ publicación. ^ ^ Poco a poco, los médicos, fisiólogos y psicólogos comenzaron a construir gráficos de los números, para presentar incluso su los datos numéricos de forma gráfica. La grabación fisiológicosinstrumentos utilizados por los investigadores del siglo XIX hecho visibles procesos ocultos y generó numérica datos acerca de los procesos. Estos datos se visualizan máspor la manipulación sistemática de matemáticas y posteriores presentación gráfica

Los registros gráficos de los instrumentos sutilmente encourcaños de la presentación gráfica de todos los datos numéricos, inclusolos datos que originalmente no se reunieron en form.Routine gráficos estadísticosanálisis, registro gráfico, y la presentación gráficase convirtió en características importantes de la comunidad científicamétodo en la década de 1860 y debe probablemente a ser vistocomo cognitivamente interrelacionados y se refuerzan mutuamente

este contexto surgió el ahorauniversalmente aplicado técnicas que Tufte recientementellamado "la representación visual de inf cuantitativos ~ rmación." ~ ~Grabación apparatusliterally creado una conciencia de lavalor de los gráficos en la fisiología y la medicina y aceleradoaplicación científica de los métodos gráficos, aunqueaunque la presentación gráfica de los datos en sí no era un nuevoidea.Especialmente interesante en este contexto es el desarrollopor los médicos alemanes de la temperatura de gráficos enlos años 1850 y 1860. Ludwig Traube (1818-1876) utilizóla quimógrafo y extendió la aplicación demétodos gráficos de grabación a principios de la farmacología en el1 8 5 0 ~ Du ~ ri ~ ng estos años, también sugirió a CarlosWunderlich (1815-1877) el valor de señalar de forma sistemáticacambio de temperatura humanos a través del tiempo. Wunderlichlibro de referencia, Das Eigenwarme der Verhalten enKrankheiten (TheBehavior de Fuego en el cuerpo de Enfermedades), aparecióen 1868, una segunda edición en 1870. Wunderlichhizo hincapié en

Cualquiera que sea la naturaleza de las observaciones termométricas,si van a ser de alguna utilidad a todos, es esencialque los resultados obtenidos se registran continuamente.

La mejor manera de hacer y el curso de la enfermedadprestados más evidente, por lo que indica que en un gráfico,o descartar mapa, como una línea curva continua. . . Es convenientetener en cuenta la frecuencia del pulso, y el númerode la respiración de una manera similar, pero endiferentes colores. . . De esta manera todo el curso de lala enfermedad, con todas sus variaciones, las complicaciones, las tendencias,y los cambios pueden ser vistos en un sologlance.37Tales registros numéricos presentarán por medios visuales como la temperaturacurvas o "cartas" resultó útil para el diagnóstico enel estudio de las fiebres diversas, lo que permite a los médicos a distinguirentre ellos y controlar su curso. Tales visualespresentación de los datos seguros del lugar determometría en la práctica médica de la década de 1870.Técnicas gráficas de grabación también se ve afectada termometríadirectamente. El termómetro que mide la temperatura,que podrían ser ellos mismos muestran gráficamente,fue complementado por el termógrafo que automáticamenteinscribe su propia curva

Estos temas conceptuales relacionados entre sí son evidentes enla organización de mithodegraphique Marey La Duns lesEXPERIMENTALES ciencias (el método gráfico en el Campo ExperimentalCiencias), publicado en 1878. En la década de 1870muchos de los accesorios más importantes para la grabaciónaparato había sido inventado o se perfeccionaron ser. Unred de fabricantes de instrumentos se estaba desarrollando.Técnicas de registro se había convertido en una parte integral dela investigación fisiológica como lo demuestran los planes de los nuevoslaboratorios. Por otra parte, la presentación gráfica del numéricade datos fue un importante procedimiento analítico que se habíaya han demostrado su valor en termometría y se fuese extendió a otras áreas problemáticas [Figura 4] 0.39 MareyFue entonces avanzar técnicas gráficas a través del usode otro procedimiento de registro de la fotografía. Más tarde

desarrollados crono-fotografía (fotografía rápida) para registro de las posiciones sucesivas de los animales durante la locomoción. 40For cada una de estas variaciones sobre el tema de la método gráfico, la instrumentación de grabación siempre y cuando el detrás de la unidad fundamental de la percepción, conceptuales y cambio cognitivo en la fisiología. ENCR aparatos de grabación-duró fisiólogos para desarrollar técnicas analíticas tliat arenow firmlyidentified con los métodos de la ciencia moderna. Asimismo, siempre que elmecanismo para la traducción de lo expresado experimentales ética de los investigadores del siglo XIX, es decir, el deseo para descubrir las leyes de la naturaleza, en común, la rutina, uniforme laboratorio de experiencias y prácticas. Grabacióninstrumentos no sólo simboliza un nuevo experimentallybased la ciencia para los fisiólogos, que también proporcionó el

material de base y la heráldica, tanto para la transmisión de esala ciencia y para su institucionalización y normalizaciónen una amplia variedad de contextos sociales y culturales. Lafabricación, distribución y utilización de estos instrumentosnos dice mucho acerca de las metas percibidas experimentaleslos científicos a finales del siglo XIXdel siglo