Голдинг Берд (9 декабря 1814 — 27 октября 1854) — британский врач и член Королевского колледжа врачей . Он стал большим авторитетом в области заболеваний почек и в 1844 году опубликовал обширную статью об отложениях в моче . Он также был известен своими работами в смежных науках, особенно в области медицинского использования электричества и электрохимии . С 1836 года он читал лекции в больнице Гая , известной клинической больнице в Лондоне, а ныне являющейся частью Королевского колледжа Лондона , и опубликовал популярный учебник по естественным наукам для студентов-медиков под названием « Элементы естественной философии ».
Развив интерес к химии еще в детстве, в основном благодаря самообучению, Бёрд был достаточно продвинутым, чтобы читать лекции своим одноклассникам в школе. Позже он применил эти знания в медицине и провел много исследований по химии мочи и камней в почках . В 1842 году он первым описал оксалурию — состояние, которое приводит к образованию особого вида камней.
Бёрд, который был членом Лондонского электрического общества , был новатором в области медицинского использования электричества, разработав большую часть своего собственного оборудования. В его время электролечение приобрело плохую репутацию в медицинской среде из-за его широкого использования шарлатанами . Бёрд приложил усилия, чтобы противостоять этому шарлатанству, и сыграл важную роль в распространении медицинской электротерапии . Он быстро осваивал всевозможные новые инструменты; он изобрел новый вариант ячейки Даниэля в 1837 году и сделал с ее помощью важные открытия в электрометаллургии . Он был не только новатором в области электротехники, но также разработал гибкий стетоскоп и в 1840 году опубликовал первое описание такого инструмента.
Набожный христианин, Бёрд считал, что изучение Библии и молитва так же важны для студентов-медиков, как и их академическая учеба. Он стремился пропагандировать христианство среди студентов-медиков и призывал других специалистов делать то же самое. С этой целью Берд был ответственным за основание Христианской медицинской ассоциации, хотя она начала активную деятельность только после его смерти. Берд всю жизнь имел слабое здоровье и умер в возрасте 39 лет.
Бёрд родился в Даунхэме, Норфолк , Англия, 9 декабря 1814 года. Его отец (которого также звали Голдинг Берд) был офицером налоговой службы Ирландии , а его мать, Маррианна, была ирландкой. Он был не по годам развитым и амбициозным, [2] но детский ревматизм и эндокардит оставили у него плохую осанку и слабое здоровье на всю жизнь. Он получил классическое образование , когда его вместе с братом Фредериком отправили к священнослужителю в Уоллингфорд , где он на всю жизнь выработал привычку к самообучению. С 12 лет он получил образование в Лондоне, в частной школе, не пропагандировавшей науку и давшей лишь классическое образование. Берд, который, кажется, намного опередил своих учителей в естественных науках, читал своим однокурсникам лекции по химии и ботанике. У него было четверо младших братьев и сестер, из которых его брат Фредерик также стал врачом и опубликовал публикации по ботанике. [3] [4]
В 1829 году, когда ему было 14 лет, Бёрд бросил школу, чтобы пройти стажировку у аптекаря Уильяма Претти в Бертон-Кресент, Лондон. Он завершил ее в 1833 году и получил лицензию на практику от Благочестивого общества аптекарей в Аптекарском зале в 1836 году. Он получил эту лицензию без экзаменов из-за репутации, которую он приобрел, будучи студентом в лондонской клинической больнице Гая, где он стал студент-медик в 1832 году, все еще работая в ученичестве. В Guy's на него повлиял Томас Аддисон , который рано распознал его таланты. Бёрд был амбициозным и очень способным учеником. В начале своей карьеры он стал членом Высшего физического общества, для чего требовалась диссертация. Он получил премии по медицине, акушерству и офтальмохирургии в «Гае» и серебряную медаль по ботанике в «Аптекарском зале». Примерно с 1839 по 1840 год он работал над заболеваниями молочной железы в клинике Гая в качестве помощника сэра Эстли Купера . [5]
Бёрд окончил Университет Сент-Эндрюса со степенью доктора медицины в 1838 году и магистра в 1840 году, продолжая работать в Лондоне. Сент-Эндрюс не требовал проживания или экзаменов на получение степени доктора медицины. Берд получил свою степень, предоставив отзывы квалифицированных коллег, что было обычной практикой в то время. Получив квалификацию в 1838 году, в возрасте 23 лет, он начал заниматься общей практикой в хирургическом отделении на Сеймур-стрит, 44, Юстон-сквер в Лондоне, но поначалу безуспешно из-за своей молодости. Однако в том же году он стал врачом диспансера Финсбери и занимал эту должность пять лет. К 1842 году его доход от частной практики составлял 1000 фунтов стерлингов в год. С поправкой на инфляцию сейчас это составляет около 100 000 фунтов стерлингов. [6] В конце карьеры его доход составлял чуть менее 6000 фунтов стерлингов. Он стал лицензиатом Королевского колледжа врачей в 1840 году и научным сотрудником в 1845 году .
Бёрд читал лекции по натурфилософии , медицинской ботанике и патологии мочевыделительной системы с 1836 по 1853 год в школе Гая. Он читал лекции по Материи медике у Гая с 1843 по 1853 год и в Королевском колледже врачей с 1847 по 1849 год. Он также читал лекции в Медицинской школе Олдерсгейта . На протяжении всей своей карьеры он публиковал множество публикаций не только по медицинским вопросам, но также по электротехнике и химии. [8]
Бёрд стал первым заведующим отделением электричества и гальванизма в больнице Гая в 1836 году под руководством Аддисона, поскольку Бёрд получил высшее образование только в 1838 году. В 1843 году он был назначен помощником врача в больнице Гая, и эту должность он активно лоббировал. а в октябре того же года его назначили заведующим детской амбулаторией . Как и его пациенты электротерапии, дети в основном были бедняками , которые не могли позволить себе платить за лечение, и их активно использовали для обучения студентов-медиков. В то время было общепринято, что случаи помощи малоимущим можно использовать для экспериментального лечения, и их разрешения не требовалось. Берд опубликовал в больничном журнале серию отчетов о детских заболеваниях, основанных на тематических исследованиях из этой работы. [9] [10]
Женившись на Мэри Энн Бретт в 1842 году, Берд переехал из своего семейного дома на Уилмингтон-сквер , 22, Клеркенвелл , в Мидделтон-сквер , 19 . У них было две дочери и три сына, второй из которых, Катберт Хилтон Голдинг-Бёрд (1848–1939), стал известным хирургом. [1] Другой сын, Персиваль Голдинг-Бёрд, стал священником в Ротерхите, [11]
Берд был членом Линнеевского общества (избран в 1836 г.), Геологического общества (избран в 1836 г.) и Королевского общества (избран в 1846 г.). [12] Он присоединился к Лондонскому патологоанатомическому обществу (которое в конечном итоге слилось с Королевским медицинским обществом ), когда оно было сформировано в 1846 году. [13] Он также принадлежал к Лондонскому электрическому обществу, основанному Уильямом Стердженом и другими. Эта организация очень отличалась от элитных научных учреждений; это больше походило на ремесленную гильдию , склонную к зрелищным демонстрациям. Тем не менее, в нем было несколько выдающихся членов, а новые машины и аппараты регулярно обсуждались и демонстрировались. [14] Берд также был масоном с 1841 года и достопочтенным мастером ложи Святого Павла в 1850 году. Он покинул масонов в 1853 году. [15] [16]
Берд был тщеславен, имел склонность к саморекламе, а его водительские амбиции иногда приводили его к конфликтам с другими. Он участвовал в ряде публичных споров в современных медицинских журналах, включая спор с компанией Pulvermacher и спор по поводу разработки стетоскопа. Тем не менее, говорят, что он уделял своим пациентам все свое внимание и полную приверженность их благополучию. Он был прекрасным оратором, хорошим лектором и красноречивым спорщиком. [17]
Когда в 1848 или 1849 году его брат диагностировал болезнь сердца, Бёрд был вынужден прекратить работу. Однако к 1850 году он снова работал так же усердно, как и прежде, и настолько расширил свою практику, что ему пришлось переехать в более просторный дом на Рассел-сквер. Но в 1851 году острый ревматизм вынудил Берда взять длительный отпуск со своей женой в Тенби , где он занимался исследованиями в области ботаники, морской фауны и пещерной жизни как времяпрепровождения. Эти длинные летние каникулы повторились в 1852 и 1853 годах в Торки и Тенби. Даже во время отпуска его слава заставляла его получать множество просьб о консультациях. В 1853 году он приобрел для выхода на пенсию поместье Сент-Катберт в Танбридж-Уэллс , но оно нуждалось в доработке, и он не мог покинуть Лондон до июня 1854 года. Тем временем он продолжал принимать пациентов, но только в своем доме, несмотря на серьезные ухудшение здоровья. Он умер 27 октября 1854 года в Сент-Катберте от инфекции мочевыводящих путей и камней в почках . Его ранняя смерть в 39 лет могла быть вызвана сочетанием слабого здоровья на протяжении всей жизни и переутомления, которое, как знал сам Бёрд, разрушало его. [18] Он похоронен на кладбище Вудбери-Парк, Танбридж-Уэллс. [19]
После его смерти Мэри учредила Золотую медаль и стипендию Голдинга Берда по санитарным наукам, позже названную Золотой медалью и стипендией Голдинга Берда по бактериологии, которая ежегодно присуждалась в клинической больнице Гая. Премия была учреждена в 1887 году и все еще вручалась в 1983 году, хотя в настоящее время она уже не является нынешней премией. С 1934 года Золотая медаль и стипендия Голдинга Берда также присуждались за акушерство и гинекологию . Среди известных получателей медали были Натаниэль Хэм (1896 г.), Альфред Солтер (1897 г.), Рассел Брок (1926 г.), Джон Бил (1945 г.) и Д. Бернард Амос ( около 1947–1951 гг.). [20]
Вспомогательными науками являются те науки, которые играют важную роль в медицине, но сами не являются частью медицины, особенно физика, химия и ботаника (поскольку ботаника является богатым источником лекарств и ядов). До конца первой половины XIX века химический анализ редко использовался в медицинской диагностике – в некоторых кругах к этой идее относились даже враждебно. Большую часть работ в этой области в то время проводили исследователи, связанные с Гаем. [21]
К тому времени, когда Голдинг Берд учился в больнице Гая, в больнице уже существовала традиция изучать физику и химию, связанные с медициной. Бёрд следовал этой традиции, и на него особенно повлияли работы Уильяма Праута , эксперта в области химической физиологии. Бёрд стал известен своими познаниями в химии. Ранний пример датируется 1832 годом, когда он прокомментировал статью о тесте сульфата меди на отравление мышьяком , представленную его будущим зятем Р. Х. Бреттом Физическому обществу учеников. Берд раскритиковал положительный результат теста, когда образуется зеленый осадок, [22] заявив, что тест был безрезультатным, поскольку осадки, отличные от арсенита меди , могут давать такой же зеленый цвет. [23]
Бёрд не ограничился вызовом своему будущему зятю. В 1834 году Берд и Бретт опубликовали статью об анализе сыворотки крови и мочи, в которой выступили против некоторых работ Праута. Праут сказал (в 1819 году), что розовый осадок в моче возник из-за присутствия пурпурата аммония , но тесты Берда не смогли это подтвердить. Хотя Бёрд был еще только студентом, а Праут пользовался большим авторитетом, Праут счел необходимым ответить на вызов. В 1843 году Бёрд попытался идентифицировать розовое соединение; ему это не удалось, но он был убежден, что это новое химическое вещество, и дал ему название пурпурин . [24] Однако это название не прижилось, и соединение стало известно как уроэритрин благодаря работе Франца Симона. [25] Его структура была окончательно определена только в 1975 году. [26]
Примерно в 1839 году, признав способности Берда в химии, Эстли Купер попросил его внести свой вклад в его книгу о заболеваниях молочной железы. Бёрд написал статью о химии молока, и книга была опубликована в 1840 году . и свиное молоко. [28] Также в 1839 году Бёрд опубликовал свои собственные «Элементы естественной философии» , учебник по физике для студентов-медиков. Полагая, что существующие тексты слишком математические для студентов-медиков, Берд избегал такого материала в пользу четких объяснений. Книга оказалась популярной и оставалась в печати в течение 30 лет, хотя некоторые из ее математических недостатков были исправлены в четвертом издании Чарльза Брука . [29]
В 1836 году Бёрду поручили возглавить вновь созданный отдел электричества и гальванизма под руководством Аддисона. Хотя это была не первая больница, в которой применялась электротерапия, она все еще считалась очень экспериментальной. Предыдущее использование в больницах либо было недолгим, либо основывалось на прихоти одного хирурга, такого как Джон Берч в больнице Святого Томаса . Лечение в больнице Гая было частью больничной системы и стало настолько хорошо известно публике, что лечение Гая было пародировано за использование электричества в сатирическом журнале «Новый Франкенштейн» . [30]
В своей электротерапии Берд использовал как электрохимические , так и электростатические машины (а позже и машины электромагнитной индукции ) для лечения очень широкого спектра заболеваний, таких как некоторые формы хореи . Лечение включало стимуляцию периферических нервов, электрическую стимуляцию мышц и терапию электрошоком . Бёрд также использовал свое изобретение — электрическую моксу — для лечения кожных язв .
Уже из работ Майкла Фарадея было ясно , что электричество и гальванизм по сути одно и то же. Берд осознавал это, но продолжал делить свои аппараты на электрические машины, которые (по его словам) выдавали высокое напряжение при малом токе, и гальванические аппараты, которые выдавали большой ток при низком напряжении. Гальваническое оборудование, доступное Бёрду, включало электрохимические элементы , такие как гальваническая батарея и элемент Дэниела , вариант которого Бёрд изобрел сам. Также частью стандартного оборудования были индукционные катушки , которые вместе с прерывателем использовались с одним из электрохимических элементов для подачи электрического удара. Электрические (в отличие от гальванических) машины, доступные в то время, представляли собой электростатические генераторы с фрикционным приводом , состоящие из вращающегося стеклянного диска или цилиндра, на котором шелковые лоскуты могли тянуться при вращении стекла. Во время лечения эти машины приходилось поворачивать вручную, но можно было хранить небольшое количество статического электричества в лейденских банках для последующего использования. [32]
К 1849 году генераторы, основанные на законе индукции Фарадея, стали достаточно совершенными, чтобы заменить оба типа машин, и Берд рекомендовал их в своих лекциях. Гальванические элементы страдали от неудобств, связанных с необходимостью иметь дело с кислотами -электролитами во время хирургии, а также из-за возможности разлива; электростатические генераторы требовали большого мастерства и внимания, чтобы поддерживать их успешную работу. С другой стороны, электромагнитные машины не имеют ни одного из этих недостатков; Единственная критика, высказанная Бёрдом, заключалась в том, что более дешевые машины могли подавать только переменный ток . Для медицинского использования, особенно при лечении проблем с нервами, часто требовался однонаправленный ток определенной полярности, что требовало наличия в аппарате разъемных колец или подобных механизмов. Однако Бёрд считал, что машины переменного тока подходят для случаев аменореи . [33] [34]
Требуемое направление тока зависело от того, в каком направлении считалось течь электрический ток по нервам тела человека или животного. Например, для двигательных функций поток считался от центра к мышцам конечностей, поэтому искусственная электрическая стимуляция должна была идти в том же направлении. Для сенсорных нервов применялось обратное: поток шел от конечности к центру, а положительный электрод прикладывался к конечности. Этот принцип был продемонстрирован Бёрдом в эксперименте с живой лягушкой. Запас лягушек обычно имелся под рукой, так как они использовались в гальваноскопе-лягушке . В то время был доступен электромагнитный гальванометр , но Берд все еще использовал лягушачьи лапки из-за их гораздо большей чувствительности к малым токам. В ходе эксперимента ногу лягушки почти полностью отделили от тела, оставив подключенным только седалищный нерв , а затем подали электрический ток от тела к ноге. При стимуляции мышцы наблюдались судороги в ноге. Однако изменение направления тока не вызвало никакого движения мышц, а только кваканье боли в лягушке. В своих лекциях Берд описывает множество экспериментов аналогичной цели на органах чувств человека. Например , в одном эксперименте Грапенгиссера [35] через голову испытуемого пропускали электрический ток от уха к уху, вызывая галлюцинацию звука. Ухо, подключенное к положительному выводу, слышит более громкий звук, чем ухо, подключенное к отрицательному. [36]
Берд разработал свою собственную схему прерывателя для подачи тока пациентам от гальванического элемента через индукционную катушку. Раньше прерыватель представлял собой механическое устройство, требующее от врача вращения зубчатого колеса или использования для этого помощника. Бёрд хотел освободить руки, чтобы точнее подавать электричество на нужную часть тела пациента. Его прерыватель работал автоматически за счет магнитной индукции с достаточно высокой скоростью. [37] Чем быстрее переключается прерыватель, тем чаще пациент получает удар током; Цель состоит в том, чтобы сделать частоту как можно выше. [38]
Прерыватель Берда имел невыгодную с медицинской точки зрения особенность: ток подавался в противоположных направлениях во время операций включения и выключения . Лечение часто требовало подачи тока только в одном указанном направлении. Берд изготовил однонаправленный прерыватель, используя механизм, который теперь называется разъемными кольцами. Эта конструкция имела тот недостаток, что автоматический режим работы был потерян, и прерыватель приходилось снова запускать вручную. Тем не менее, какое-то время такое устройство оставалось более дешевым вариантом, чем электромагнитные генераторы. [37] [39]
Использовались три класса электротерапии. Одной из них была электрическая ванна , которая заключалась в том, что пациента усаживали на изолированный табурет со стеклянными ножками и подключали пациента к одному электроду , обычно положительному, электростатической машины. Кожа пациента заряжалась, как будто он находился в «электрической ванне». Второй класс лечения можно было проводить, пока пациент находился в электрической ванне. Это заключалось в поднесении отрицательного электрода близко к пациенту, обычно рядом с позвоночником, в результате чего между электродом и пациентом возникали искры. Имелись электроды различной формы для разных медицинских целей и мест применения на теле. Лечение проводилось в несколько сеансов продолжительностью около пяти минут, часто вызывая образование волдырей на коже. Третьим классом лечения была электрошоковая терапия, при которой электрический шок наносился от гальванической батареи (позже электромагнитных генераторов) через индукционную катушку для значительного повышения напряжения. Можно было также нанести удар током от заряда, хранившегося в лейденской банке, но это был гораздо более слабый удар. [40]
Лечение электростимуляцией использовалось для лечения нервных расстройств, когда нервная система не могла стимулировать необходимую секрецию желез или мышечную активность. Ранее его успешно использовали для лечения некоторых форм астмы. Берд использовал свой аппарат для лечения хореи Сиденхэма (танца Святого Витта) и других форм спазмов , некоторых форм паралича (хотя лечение было бесполезным при физическом повреждении нервов), передозировки опиатов (так как оно не давало пациенту уснуть), вызывая менструацию там, где это не удалось ( аменорея ), и истерию , предполагаемую женскую болезнь. Паралич функции мочевого пузыря у молодых девушек объяснялся ныне архаичным состоянием истерии. Его лечили применением сильного электрического тока между крестцом и лобком . Хотя лечение сработало, поскольку оно привело к опорожнению мочевого пузыря, Берд подозревал, что во многих случаях это происходило скорее из-за страха и боли, чем из-за каких-либо терапевтических свойств электричества. [41]
Лечение электрошоком стало модным среди населения, но врачи часто не одобряли его, за исключением крайнего случая. Его популярность привела к появлению множества неподходящих методов лечения, а практикующие мошенники были широко распространены. Практикующие шарлатаны утверждали, что это лечение лечит практически все, независимо от его эффективности, и заработали на нем большие суммы денег. Берд, однако, продолжал придерживаться лечения, если оно проводилось правильно. Он убедил изначально скептически настроенного Аддисона в его достоинствах, и первая публикация (в 1837 году), описывающая работу электрифицирующей установки, была автором Аддисона, а не Берда, хотя Берд явно и справедливо отдается должное Аддисону. То, что статья была написана Аддисоном, во многом способствовало ее признанию в все еще подозрительном медицинском сообществе. Аддисон пользовался большим авторитетом, тогда как Бёрд на этом этапе был неизвестен. Статья Бёрда 1841 года в журнале Guy's Hospital Reports содержала впечатляюще длинный список успешных тематических исследований. В 1847 году он полностью перенес этот предмет в сферу Материи медики , прочитав ежегодную лекцию по этому предмету в Королевском колледже врачей. Он неустанно выступал против многочисленных шарлатанов-практиков, в одном случае разоблачая операторов железнодорожного телеграфа, которые выдавали себя за медицинских электриков, хотя у них вообще не было медицинского образования. Таким образом, Берд в значительной степени ответственен за восстановление электролечения среди практикующих врачей. Его работа при поддержке Аддисона, а также повышение простоты использования машин по мере развития технологий привели к более широкому использованию этого метода лечения в медицинской профессии. [33] [42]
Берд изобрел электрическую моксу в 1843 году. Название является отсылкой к акупунктурной технике прижигания и, вероятно, на него повлияло введение электроакупунктуры , при которой иглы усиливаются электрическим током, двумя десятилетиями ранее во Франции. Однако электрическая мокса не предназначалась для акупунктуры. Его использовали для создания гноящихся язв на коже пациента для лечения некоторых воспалений и заложенности носа методом противораздражения . Раньше язву создавали гораздо более болезненными способами, такими как прижигание или даже сжигание древесного угля. Конструкция Берда была основана на модификации существующего инструмента для местного электролечения гемиплегии и состояла из серебряного и цинкового электродов, соединенных медной проволокой. На коже образовались два небольших волдыря, к которым затем были подключены два электрода и удерживались на месте в течение нескольких дней. Электричество вырабатывалось электролитическим воздействием на жидкости организма. Волдырь под серебряным электродом зажил, а под цинковым электродом образовалась необходимая гноящаяся язва. [43]
Заживление волдыря под серебряным электродом не имело значения для процедуры противодействия раздражению, но это навело Бёрда на мысль, что электрическую моксу можно использовать для лечения стойких язв на ногах . Во времена Бёрда это была обычная жалоба среди рабочего класса, и в большинстве случаев больницы не могли принять на лечение. Мокса улучшила ситуацию, позволив пострадавшим лечиться амбулаторно. Серебряный электрод моксы прикладывался к заживляемой язве, а цинковый электрод прикладывался на несколько дюймов к месту, где был срезан верхний слой кожи. Затем весь аппарат был забинтован, как и прежде. По рекомендации Берда эту технику успешно применили другие. Позже Томас Уэллс обнаружил, что нет необходимости повреждать кожу под цинковой пластиной. Он просто смочил кожу уксусом перед тем, как приложить цинковый электрод. [44]
Были некоторые разногласия по поводу одобрения Бердом машины, изобретенной неким И. Л. Пульвермахером, которая стала известна как цепь Пульвермахера . [45] Основным потребителем этого устройства были те самые шарлатаны, которых так ненавидел Бёрд, но на самом деле оно работало как генератор. Берду подарили образец этой машины в 1851 году, и он был настолько впечатлен, что дал Пульвермахеру свидетельство, в котором говорилось, что машина является полезным источником электроэнергии. Бёрд думал, что врачи смогут использовать его как портативное устройство. Электрически машина работала как гальваническая батарея, но была устроена по-другому. Он состоял из нескольких деревянных дюбелей , каждый из которых имел бифилярную обмотку из медных и цинковых катушек. Каждая обмотка соединялась с соседним штырем с помощью металлических крючков и проушин, которые также обеспечивали электрическое соединение. Электролит получали путем замачивания дюбелей в уксусе. [46]
Бёрд, похоже, наивно ожидал, что Пульвермахер не будет использовать это свидетельство в своей рекламе. Когда компания Пулвермахера сделала это, Бёрд подвергся некоторой критике за непрофессиональное поведение, хотя никогда не предполагалось, что Бёрд получил финансовую выгоду, и Бёрд заявил в свою защиту, что отзыв всегда был задуман как рекомендательное письмо для врачей в Эдинбурге. Берд был особенно расстроен тем, что компания Пулвермахера использовала цитаты из публикаций Берда о преимуществах электрообработки и искажала их как описание преимуществ продукта Пульвермахера. Бёрд также раскритиковал заявление Пульвермахера о том, что цепью можно обернуть вокруг пораженной конечности для оказания медицинской помощи. Хотя гибкий характер его конструкции позволяет упаковать его, Берд сказал, что в такой конфигурации он будет практически бесполезен. По словам Бёрда, тело пациента будет обеспечивать проводящий путь через каждую ячейку, тем самым не позволяя устройству создавать полезное с медицинской точки зрения напряжение на своих клеммах. [47]
Бёрд использовал свое положение заведующего кафедрой электричества и гальванизма для продолжения своих исследований и помощи в обучении своих студентов. Он интересовался электролизом и повторил эксперименты Антуана Сезара Беккереля , Эдмунда Дэви и других по извлечению металлов таким способом. Его особенно интересовала возможность обнаружения низких уровней ядов тяжелых металлов с помощью этого метода, впервые предложенного Дэви. [48] Берд также изучил свойства белка при электролизе, обнаружив, что белок коагулирует на аноде , потому что там образуется соляная кислота . Он исправил более раннее ошибочное заключение У. Т. Бранде о том, что высокий электрический ток вызывает также коагуляцию на катоде , показав, что это полностью происходит из-за потоков жидкости, вызванных сильным электрическим полем. [49]
Образование медных пластин на катоде было замечено в ячейке Даниэля вскоре после ее изобретения в 1836 году. В следующем году Берд начал тщательное исследование этого явления. Используя растворы хлорида натрия , хлорида калия и хлорида аммония , ему удалось покрыть ртутный катод натрием , калием и аммонием соответственно, получив амальгамы каждого из них. Использовались не только хлориды ; бериллий , алюминий и кремний были получены из солей и оксидов этих элементов. [50]
В 1837 году Бёрд сконструировал свою собственную версию ячейки Дэниела. Новаторской особенностью клетки Берда было то, что два раствора сульфата меди и сульфата цинка находились в одном сосуде, но были разделены перегородкой из парижского гипса , обычного материала, используемого в больницах для фиксации переломов костей . Будучи пористым, Парижский гипс позволяет ионам пересекать барьер, предотвращая при этом смешивание растворов. Такое расположение является примером одноклеточной клетки Даниэля, и изобретение Берда было первым такого рода. Клетка Берда послужила основой для более поздней разработки пористой горшечной клетки, изобретенной в 1839 году Джоном Дэнсером . [51]
Эксперименты Берда с его ячейкой имели важное значение для новой дисциплины электрометаллургии . Непредвиденным результатом стало осаждение меди на штукатурке и внутри нее без какого-либо контакта с металлическими электродами. При разрушении штукатурки обнаружилось, что сквозь нее образовались медные прожилки. Этот результат был настолько неожиданным, что исследователи-электрохимики, включая Фарадея, поначалу не поверили ему. Отложение меди и других металлов отмечалось и ранее, но только на металлических электродах. Эксперименты Берда иногда приносят ему признание как основателя промышленной области электрометаллургии. В частности, открытие Берда лежит в основе электротипирования . Однако сам Бёрд никогда не использовал это открытие на практике и не проводил никаких работ в металлургии как таковой. Некоторые из современников Берда, интересующихся электрометаллургией, хотели воздать должное Берду, чтобы дискредитировать коммерческие претензии своих конкурентов. [51] [52]
Берд считал, что существует связь между функционированием нервной системы и процессами, наблюдаемыми при электролизе при очень слабых, постоянных токах. Он знал, что токи в обоих были одного порядка. По мнению Бёрда, если бы такая связь существовала, она сделала бы электрохимию важным предметом изучения по биологическим причинам. [53]
В 1837 году Берд принял участие в исследовании опасности, которую представляет содержание мышьяка в дешевых свечах. Это были стеариновые свечи с добавлением белого мышьяка , благодаря чему они горели ярче обычных свечей. Сочетание дешевизны и яркости сделало их популярными. Расследование проводилось Вестминстерским медицинским обществом , студенческим обществом Вестминстерской больницы, и возглавил его Джон Сноу , позже прославившийся своими исследованиями в области общественного здравоохранения. Сноу ранее исследовал отравление мышьяком, когда он и несколько однокурсников серьезно заболели после того, как он представил новый процесс сохранения трупов по предложению лектора Хантера Лейна. Новый процесс включал введение мышьяка в кровеносные сосуды трупа. Сноу обнаружил, что мышьяк попал в воздух в результате химических реакций с разлагающимся трупом, и именно так он попал в организм. Участие Берда в расследовании свечей заключалось в анализе содержания мышьяка в свечах, которое, как он обнаружил, недавно производители значительно увеличили. Бёрд также экспериментально подтвердил, что мышьяк попадал в воздух при горении свечей. Исследователи подвергли воздействию свечей различные виды животных и птиц в контролируемых условиях. Животные все выжили, но птицы погибли. Бёрд расследовал смерть птиц и проанализировал тела, обнаружив небольшое количество мышьяка. Однако на перьях мышьяк не был обнаружен, что указывает на то, что отравление не было вызвано вдыханием мышьяка, переносимого по воздуху, поскольку ожидалось, что мышьяк в воздухе прилипнет к перьям. Однако Бёрд обнаружил, что в питьевой воде птиц содержалось большое количество мышьяка, что указывает на то, что яд шел именно по этому пути. [54]
Хотя способ получения угарного газа был известен с 1776 года, сначала не было признано, что отравление угарным газом является механизмом смерти и травм в печах, сжигающих углеродистое топливо. Коронерское расследование смерти в 1838 году Джеймса Трики, ночного сторожа, который провел всю ночь у новой угольной печи в Сент-Майкле, Корнхилл , пришло к выводу, что ядом была углекислота (то есть углекислый газ ), а не углекислый газ . монооксид углерода. И Бёрд, и Сноу дали следствию показания в поддержку отравления углекислотой. Сам Бёрд начал страдать от побочных эффектов, когда собирал пробы воздуха с пола возле печи. Однако создатели печи, Харпер и Джойс, представили ряд своих собственных свидетелей-экспертов, которые убедили присяжных решить, что смерть наступила в результате апоплексии , и что «нечистый воздух» был лишь сопутствующим фактором. Среди ненаучных заявлений, сделанных на дознании Харпера и Джойса, было то, что углекислый газ поднимется к потолку (на самом деле он тяжелее воздуха и, по мнению Бёрда, будет лежать слоем близко к полу, как раз там, где находится спящий Трики). голова бы отдохнула) и этот «вредный пар» от гробов в склепе поднялся в церковь. После расследования Джойс пригрозил подать в суд на журнал, который продолжал критиковать печь за отсутствие вентиляции. В последующем разъяснении Берд пояснил, что любая печь, сжигающая углеродистое топливо, опасна, если в ней нет дымохода или других средств вентиляции. На самом деле Трики поместили в церковь только по предложению Харпера, который ожидал, что он даст положительные отзывы о работе новой печи. [55] [56]
В 1839 году Бёрд прочитал доклад Старшему физическому обществу, в котором сообщалось о проведенных им испытаниях воздействия на воробьев отравления углеродистыми парами. Этот документ имел определенное значение, и в том же году Берд изложил свое мнение Британской ассоциации . (Он работал секретарем химической секции Британской ассоциации в Бирмингеме.) Берд также представил статью в Вестминстерской медицинской школе, где Сноу проявил к ней особый интерес. До этого Сноу и многие другие полагали, что угольная кислота действует просто за счет исключения кислорода . Эксперименты Берда и других убедили его в том, что он сам по себе вреден, но он все же не разделял точку зрения Берда о том, что это активный яд. Также в 1839 году Берд опубликовал в журнале Guy's Hospital Reports обширную статью , дополненную множеством историй болезни, в которых он документировал уровень знаний. Он понял, что по крайней мере некоторые случаи отравления печами были вызваны не углекислотой, а каким-то другим агентом, хотя он до сих пор не идентифицировал его с угарным газом. [57] [58]
Берд провёл обширные исследования в области урологии , включая химию мочи и камней в почках, и вскоре стал признанным экспертом. Эта работа заняла большую часть его усилий, а его работы об отложениях мочи и камнях в почках были наиболее продвинутыми в то время. Его работа последовала за работами Александра Марсета и Уильяма Праута и находилась под их сильным влиянием. Марсет также была врачом у Гая; Праут не занимал никакой должности в больнице Гая, но был связан с больницей и был там хорошо известен. Например, когда Марсет обнаружил новый компонент камней в почках — оксид ксантина , он отправил его Прауту на анализ. В 1822 году Праут сам открыл новое вещество, составляющее мочу, которое он назвал мелановой кислотой , поскольку оно чернело при контакте с воздухом. [59]
Бёрд изучил и классифицировал коллекцию камней в Гая, уделяя особое внимание кристаллическим структурам ядер, поскольку образование камней происходило тогда, когда существовало ядро, из которого они могли формироваться. Он считал химию ядер наиболее важным аспектом камнеобразования. Бёрд идентифицировал множество видов камней, классифицированных по химическому составу ядра, но решил, что все они относятся к двум общим группам: органические камни, возникающие в результате сбоя в организме, и избыточное количество неорганических солей, вызывающее осадок, на котором может зародиться камень . [60] В 1842 году Берд стал первым, кто описал оксалурию , иногда называемую болезнью Берда, которая иногда вызвана избытком оксалата извести в моче. [61] Это наиболее распространенный тип камней в почках. В настоящее время известно, что наиболее распространенной причиной образования камней в почках является избыток кальция в моче, а не оксалатов, хотя камни из оксалата кальция являются наиболее распространенным типом, именно избыток кальция является наиболее распространенной причиной их образования. Однако у некоторых людей в моче наблюдается избыток оксалатов, и из-за этого образуются камни из оксалата кальция; это может быть связано с диетой, наследственными факторами или кишечными заболеваниями. Сегодня мы знаем, что наиболее распространенными типами камней в почках являются оксалат кальция (около 74%), фосфат кальция (около 20%) и мочевая кислота (около 4% в целом, но чаще встречаются у людей с ожирением и подагрой). [62] В своей великой работе «Мочевые отложения» Берд уделяет много места идентификации химических веществ в моче путем микроскопического исследования появления в ней кристаллов. Он показывает, как внешний вид кристаллов одного и того же химического вещества может сильно различаться в разных условиях и особенно, как внешний вид меняется при заболевании. «Мочевые отложения» стали стандартным текстом по этой теме; между 1844 и 1857 годами вышло пять изданий. В четвертом издании Берд добавил рекомендацию промывать мочевой пузырь в случае щелочной мочи после того, как эксперимент Сноу показал, что несвежая моча становится щелочной, когда в нее медленно капают свежую мочу. Берд знал, что щелочная моча способствует осаждению фосфатов и, как следствие, образованию корки и камней. Последнее издание «Мочевых отложений» было обновлено после смерти Берда Эдмундом Ллойдом Биркеттом. [63]
Берд был первым, кто осознал, что определенные формы мочевых цилиндров являются признаком болезни Брайта . Слепки были впервые обнаружены Генри Бенсом Джонсом . Они представляют собой микроскопические цилиндры белка Тамма-Хорсфолла , которые осаждаются в почках, а затем выделяются в мочу; теперь мы знаем, что эти слепки являются нормальным явлением, если только они не содержат внутри себя клетки; эти клеточные цилиндры указывают на аномалии в почках. [64] [65]
В XVIII и начале XIX веков преобладала идея, что болезнь является результатом состояния всего организма. Таким образом, окружающая среда и деятельность пациента играли большую роль в любом лечении. Воплощением такого рода мышления стала концепция жизненной силы , которая должна была управлять химическими процессами внутри организма. Эта теория утверждала, что органические соединения могут образовываться только внутри живых организмов, где в игру может вступить жизненная сила. Это убеждение было известно как ложное с тех пор, как Фридриху Велеру удалось синтезировать мочевину из неорганических предшественников в 1828 году. Тем не менее, во времена Берда жизненная сила продолжала использоваться для объяснения органической химии. Где-то в середине XIX века начал формироваться новый образ мышления, особенно среди молодых врачей, чему способствовал быстрый прогресс в понимании химии. Впервые стало возможным идентифицировать специфические химические реакции с конкретными органами тела и проследить их действие через различные функциональные связи органов и обмены между ними. [66]
Среди этих молодых радикалов были Бёрд и Сноу; Среди приверженцев старой школы был Уильям Аддисон (человек, отличный от начальника Бёрда в магазине Гая). Аддисону не нравилась современная зависимость от лабораторных и теоретических результатов, которую предпочитает новое поколение, и он бросил вызов Ричарду Брайту (который дал свое имя болезни Брайта), когда Брайт предположил, что источником проблемы отеков являются почки. Аддисон предпочитал верить, что это состояние было вызвано невоздержанием или каким-то другим внешним фактором и что, поскольку все тело было нарушено, оно не могло быть локализовано в определенном органе. Аддисон бросил вызов ученику Брайта, Сноу, когда в 1839 году Сноу на основе тематических исследований и лабораторного анализа предположил, что отеки связаны с увеличением содержания альбумина в крови. Аддисон назвал это простым эпифеноменом . Бёрд не согласился с предложенным Сноу обращением, но его аргументы ясно показывают, что он находится на радикальной стороне дебатов, и он полностью избегал аргументов всего тела. Сноу обнаружил, что доля мочевины в моче его пациентов была низкой, и на основании этого пришел к выводу, что мочевина накапливается в крови, и поэтому предложил кровопускание , чтобы противодействовать этому. Берд оспаривал, что повышенное содержание мочевины в крови было причиной заболевания почек, и сомневался в эффективности этого лечения, ссылаясь на результаты Франсуа Мажанди , который вводил мочевину в кровь, по-видимому, без каких-либо побочных эффектов. Неясно, принял ли Берд доводы Сноу о том, что мочевина должна накапливаться, или он просто принял их ради аргументации; будучи студентом в 1833 году, он оспаривал этот вопрос с другим учеником Брайта, Джорджем Рисом. [67] [68]
Юстус фон Либих — еще одна важная фигура в развитии нового мышления, хотя его позиция неоднозначна. Он объяснил химические процессы в организме с помощью добавления и вычитания простых молекул из более крупной органической молекулы - концепции, которой Берд следовал в своей работе. Но даже материалист Либих продолжал использовать жизненную силу для процессов внутри тел живых животных. Похоже, это было основано на убеждении, что для осуществления этих химических процессов необходимо все живое животное. Бёрд помог развеять такое мнение, показав, что конкретная химия связана с конкретными органами тела, а не со всем животным. Он оспорил некоторые выводы Либиха относительно химии животных. Например, Либих предсказал, что соотношение мочевой кислоты и мочевины будет зависеть от уровня активности вида или индивидуума; Бёрд показал, что это ложь. Бёрд также считал, что недостаточно просто считать атомы, как это делал Либих, но необходимо также объяснение того, почему атомы рекомбинируются одним конкретным способом, а не каким-либо другим. Он предпринял несколько попыток дать это объяснение, ссылаясь на электрическую силу, а не на жизненную силу, основываясь на своих собственных экспериментах по электролизу. [69]
Берд сконструировал и использовал стетоскоп с гибкой трубкой в июне 1840 года и в том же году опубликовал первое описание такого инструмента. В своей статье он упоминает инструмент, уже используемый другими врачами (докторами Клендиннинг и Страуд), который он описывает как «змеиную ушную трубку ». Он думал, что у этого инструмента есть серьезные технические неисправности; в частности, его большая длина привела к плохой производительности. По форме изобретение Берда похоже на современный стетоскоп, за исключением того, что у него только один наушник. В «Лондонской медицинской газете» произошел резкий обмен письмами между другим врачом, Джоном Берном, и Бердом. Бёрн утверждал, что он также использовал тот же инструмент, что и Клендиннинг и Страуд, и был оскорблен тем, что Бёрд не упомянул его в своей статье. Бёрн, работавший в Вестминстерской больнице , с подозрением указывал на то, что там же работал и брат Бёрда Фредерик. В ответе, полном гнева и сарказма, Бёрд отметил, что в своей первоначальной статье он уже ясно дал понять, что не претендует на заслугу в отношении более раннего документа. [70] Бёрд нашел гибкий стетоскоп удобным, поскольку он позволяет избежать неудобного наклона над пациентами (что требовалось бы для жесткого стетоскопа), а наушник можно было передавать другим врачам и студентам для прослушивания. Это было особенно полезно для Берда с его тяжелым ревматизмом, поскольку он мог прикладывать стетоскоп к пациенту из сидячего положения. [71]
Когда Бёрд начал читать лекции по естественным наукам в Университете Гая, он не смог найти учебник, подходящий для его студентов-медиков. Ему нужна была книга, в которой бы рассматривались некоторые детали физики и химии, но которую студенты-медики не сочли бы исключительно математической. Берд неохотно взялся написать такую книгу сам, основываясь на своих лекциях 1837–1838 годов, и результатом стали « Элементы естественной философии» , впервые опубликованные в 1839 году. через шесть изданий. Перепечатки все еще выпускались более 30 лет спустя, в 1868 году. Четвертое издание было отредактировано Чарльзом Бруком, другом Берда, после смерти последнего. Брук исправил многие математические упущения Берда. Брук отредактировал последующие издания и в шестом издании 1867 года полностью обновил его. [72]
Книга была хорошо принята и получила высокую оценку рецензентов за ясность. « Литературная газета» , например, считала, что она «преподает нам элементы всего круга натурфилософии в самой ясной и наглядной форме». Рецензент рекомендовал ее как подходящую не только для студентов и не только для молодежи, говоря, что она «должна быть в руках каждого человека, желающего вкусить удовольствия божественной философии и получить компетентные знания о том творении, в котором они живут". [73]
Медицинские журналы, напротив, были более сдержаны в своих похвалах. Например, «Провинциальный медицинский и хирургический журнал» в своей рецензии на второе издание счел, что это «хороший и краткий элементарный трактат... представляющий в удобочитаемой и понятной форме огромную массу информации, которую нельзя найти ни в одном издании » . другой отдельный трактат». Но у провинциала было несколько технических замечаний, среди которых была жалоба на отсутствие описания конструкции стетоскопа. Провинциальный рецензент считал , что книга особенно подходит для студентов, ранее не изучавших физику. Особенно рекомендовались разделы о магнетизме, электричестве и свете. [74]
В обзоре шестого издания Popular Science Review отметило, что автора теперь зовут Брук, и отметило, что теперь он сделал книгу своей собственной. Рецензенты с ностальгией вспоминали книгу, которую они в студенческие годы знали под названием «Золотая птица». Они с одобрением отмечают многочисленные новые описания новейших технологий, таких как динамо-машины Генри Уайльда и Вернера фон Сименса , а также спектроскоп Браунинга. [75]
Объем книги был широким и охватывал большую часть известной на тот момент физики. Первое издание 1839 года включало статику , динамику , гравитацию , механику , гидростатику , пневматику , гидродинамику , акустику , магнетизм , электричество, атмосферное электричество , электродинамику , термоэлектричество , биоэлектричество , свет , оптику и поляризованный свет . Во втором издании 1843 года Бёрд расширил материал по электролизу до отдельной главы, переработал материал поляризованного света, добавил две главы о «термотике» ( термодинамика - серьезное упущение в первом издании) и главу о новой технологии фотографии. . Более поздние издания включали также главу об электрическом телеграфе . Брук все еще дополнял книгу для шестого и последнего издания. Новый материал включал магнитные свойства железа на кораблях и спектральный анализ . [76]
Бёрд часто упоминался в протоколах Лондонского медицинского общества . Некоторые примеры:
