नोबेल-संशोधन(३): थायरॉइड, इन्सुलिन व इसीजी (विज्ञानभाषा म.)

वैद्यकातील प्रभावी नोबेल-विजेते संशोधन : भाग 3
(भाग २ : https://www.maayboli.com/node/69095)
*****************************

( १९०९, १९२३ आणि १९२४ चे पुरस्कार)
१.
या लेखमालेत कालानुक्रमे पुढे जात आता आपण १९०९च्या पुरस्काराची माहिती घेऊ.

विजेता संशोधक : Emil Theodor Kocher
देश : स्वित्झर्लंड
संशोधकाचा पेशा : शल्यचिकित्सा
संशोधन विषय : थायरॉइड ग्रंथीचे कार्य, रोगमीमांसा व शल्यचिकित्सा यांचा सखोल अभ्यास

थायरॉइड ही आपल्या मानेतील महत्वाची हॉर्मोन-ग्रंथी. तिची हॉर्मोन्स सर्व पेशींमध्ये अत्यंत मूलभूत पातळीवर काम करतात. सर्व पेशींची परिपूर्ण वाढ होण्यासाठी आणि त्यांचा चयापचय (metabolism) व्यवस्थित होण्यासाठी ही हॉर्मोन्स अत्यावश्यक आहेत. त्यामुळे पेशींमध्ये उत्तम उर्जानिर्मिती होण्यासाठी त्यांचे योगदान महत्वाचे आहे. हृदय आणि चेतासंस्थेच्या कामावरही त्याचे नियंत्रण असते.

हे सर्व आपण आज जाणतो ! पण……..
२०व्या शतकाच्या सुरवातीस ते समजलेले नव्हते.

थायरॉइडचा आकार विविध आजारांत वाढतो (goitre). त्याकाळी अशा वाढलेल्या थायरॉइडसाठी ती पूर्णपणे काढून टाकणे हा उपाय सर्रास केला जाई. परंतु ही शस्त्रक्रिया खूप जोखीमीची असे. अशा शस्त्रक्रियेदरम्यान ७५% रुग्ण मृत्युमुखी पडत. त्यामुळे फ्रान्समध्ये तर तिच्यावर बंदी घालण्यात आली होती. या आजारावर अन्य उपायांचा शोध लागलेला नव्हता. तसेच पूर्ण थायरॉइड काढून टाकल्याने रुग्णावर काय परिणाम होतील, याचेही तेव्हा ज्ञान नव्हते. या पार्श्वभूमीवर Kocher यांनी या अभ्यासाचे आव्हान स्वीकारले.

सर्वप्रथम त्यांनी थायरॉइडची शस्त्रक्रिया अत्यंत शास्त्रशुद्ध पद्धतीने करायला सुरवात केली. त्यामध्ये निर्जंतुकीकरण चोख करणे, शस्त्रक्रियेदरम्यानचा रक्तस्त्राव कमीतकमी करणे यांकडे त्यांनी विशेष लक्ष दिले. ते खूप एकाग्रतेने ही शस्त्रक्रिया करीत. त्या दरम्यान थायरॉइडच्या बाजूस असणाऱ्या छोट्या पॅराथायरॉइड ग्रंथींना धक्का लागू न देणे हे अतिशय महत्वाचे असते. त्यांच्या पूर्वीच्या सर्जन्सकडून ही दक्षता घेतली जात नसे आणि बऱ्याचदा त्या छोट्या ग्रंथी उडवल्या जात. तसेच थायरॉइडचेही काही अंश शरीरात शिल्लक राहत. कोचर यांच्या शास्त्रशुद्ध पद्धतीने ही शस्त्रक्रिया आता खूप सुधारली आणि तिच्या दरम्यान होणाऱ्या मृत्यूंचे प्रमाण खूप कमी झाले. थायरॉइड यशस्वीपणे आणि पूर्णतया काढता आल्याने कोचर अगदी खूष झाले होते. मग अशा अनेक शस्त्रक्रिया त्यांनी लीलया पार पाडल्या.

पण त्यानंतर अजून एक समस्या निर्माण झाली. थायरॉइड पूर्ण काढून टाकलेले रुग्ण कालांतराने पुन्हा डॉक्टरकडे येऊ लागले. त्यांची शारीरिक वाढ आता खुंटू लागली आणि त्यांचे वर्तन मंदमती भासू लागले. आता यावर तोडगा काढणे हे कोचर यांच्यापुढील नवे आव्हान होते. यातूनच त्यांना या ग्रंथीचा सखोल अभ्यास करण्याची प्रेरणा मिळाली. त्यांच्या थायरॉइड पूर्णपणे काढून टाकण्याच्या कौशल्यातूनच ही नवी समस्या निर्माण होत असल्याचे त्यांच्या लक्षात आले. म्हणजेच ही ग्रंथी शारीरिक व मानसिक वाढीसाठी अत्यावश्यक असल्याचा निष्कर्ष त्यातून निघाला. त्यामुळे हा थायरॉइडच्या अभ्यासातील अत्यंत महत्वाचा टप्पा ठरला. यातूनच पुढे थायरॉइड हॉर्मोन्सची उणीव आणि मतिमंदत्व हे वास्तव लक्षात आले. तसेच जर काही आजारांत ही ग्रंथी पूर्ण काढून टाकावीच लागली तर पुढे त्या रुग्णास बाहेरून थायरॉइड हॉर्मोन्स देणे अत्यावश्यक ठरले.

थायरॉइड संशोधनाव्यतिरिक्तही कोचर यांचे अनेक वैद्यकशाखांत योगदान आहे. बंदुकीच्या गोळीने होणाऱ्या अस्थिभंगांचा त्यांनी विशेष अभ्यास केला होता. तसेच मज्जासंस्थेच्या शल्यचिकित्सेतही त्यांनी प्राविण्य मिळवले होते. आज शल्यचिकित्सेतील काही उपकरणे व तंत्रांना कोचर यांचे नाव देऊन त्यांचा यथोचित सन्मान केलेला आहे. बर्नमध्ये त्यांच्या नावाने एक संस्था आणि उद्यान वसविले आहे. अवकाशातील एका लघुग्रहालाही त्यांचे नाव दिलेले आहे.

२.
१९२३ चे नोबेल इन्सुलिनच्या शोधासाठी Banting & Macleod यांना विभागून जाहीर झाले. इन्सुलिनचे वैद्यकातील महत्व आपण जाणतोच. तसेच त्याच्या शोधाचा इतिहास मनोरंजक आहे. म्हणून त्यावर मी पूर्वीच स्वतंत्र लेख इथे लिहीला आहे:
(https://www.maayboli.com/node/64203) .
*********
३.
आता वळूया १९२४च्या नोबेल कडे. त्याची माहिती अशी:

विजेता संशोधक : Willem Einthoven
देश : नेदरलँड्स
संशोधकाचा पेशा : शरीरक्रियाशास्त्र
संशोधन विषय : इलेक्ट्रोकार्डीओग्राम( इ.सी.जी.) चा शोध

आपले हृदय सर्व शरीराला रक्तपुरवठा करते. त्याच्या या अखंड कामामुळे त्याचे सतत ठोके पडत असतात. ‘दिल की धडकन’ आपल्या सर्वांच्या परिचयाची आहे ! इ.स. १८००च्या सुमारास इतपत ज्ञान झाले होते की, हृदयठोक्यांमुळे सूक्ष्म विद्युतलहरी निर्माण होतात आणि त्या शरीर-पृष्ठभागावर पसरतात. त्यांचा जर नीट अभ्यास करता आला तर त्यावरून हृदयकार्याची माहिती मिळवता येईल, असे गृहीतक तयार झाले होते. आता त्या लहरींचा अभ्यास करण्यासाठी योग्य त्या उपकरणांची गरज होती. त्यादृष्टीने अनेक संशोधक काम करत होते. १९०१मध्ये Einthoven यांनी अनेक प्रयोगांती एक string galvanometer विकसित केला. त्यात चुंबकीय तंत्राचा वापर केलेला होता. हृदयलहरींमुळे ती स्ट्रिंग चकाकते आणि मग त्याची प्रतिमा फोटोग्राफीक पेपरवर उमटवली जाते. आता या कागदावर जो आलेख उमटतो तो म्हणजेच हृदयालेख, अर्थात “इ. सी. जी”. आता प्रथम निरोगी व्यक्तींचे आलेख अभ्यासण्यात आले. नंतर रुग्णांवर त्याचे प्रयोग झाले. अशा अथक परिश्रमानंतर Einthoven यांनी या तंत्राने हृदयाची रचना, कार्य आणि त्यातील बिघाड या सर्वांसंबधी निष्कर्ष काढले.

तत्कालीन इसीजी काढण्याची पद्धत गुंतागुंतीची होती. रुग्णास दोन्ही हात व एक पाय सलाइनच्या बरण्यांमध्ये बुडवून बसवले जाई. त्यमुळे विद्युत लहरी बरोबर वाहतात असा समज होता. तसेच ते इसीजी यंत्र खूप अवजड होते. त्याचे वजन तब्बल २७० किलो होते! ते चालवण्यासाठी पाचजण लागत. ते खूप तापत असल्याने त्याला थंड करण्याची जलयंत्रणा जोडावी लागे.

त्यात हळूहळू सुधारणा होत आजचे सुटसुटीत(portable) यंत्र विकसित झालेले आपण पाहतो ज्याचे वजन जेमतेम ४ किलो असेल.

आता थोडे इसीजीतील आलेखाबाबत. चित्र पहा:

त्यात P, Q, R, S व T अशा लहरी (waves) असतात. त्यांना एबीसीडी अशी नावे न देता एकदम P पासून का सुरवात केली असावी याचे कुतूहल वाटेल. त्यामागे गणित-भौतिकीतील काही संकेत आहेत. इंग्रजी वर्णमालेत एकूण २६ अक्षरे आहेत. त्यांचे A-M आणि N-Z असे दोन गट पडतात. या संकेतानुसार इथे वर्णमालेच्या दुसऱ्या गटापासून सुरवात करतात. पण, N व O ही अक्षरे पूर्वीपासूनच अन्य गणितीय संज्ञासाठी वापरात होती. म्हणून मग P पासून इथे सुरवात केली गेली.

तेव्हा हृदयरोग्यांची तपासणी ही तशी गुंतागुंतीची बाब होती. रोगनिदान करणे आजच्याइतके सोपे नव्हते. त्यामुळे Einthoven यांच्या या शोधाने या क्षेत्रात खूप मोठी क्रांती घडवली. मूलभूत भौतिकशास्त्राचा वैद्यकासाठी केलेला असा वापर कौतुकास्पद ठरला. हृदय रोगनिदानातील ती एक मूलभूत चाचणी ठरली.

आजच्या घडीला तिचा वापर खालील हृदयविकारांच्या प्राथमिक निदानासाठी केला जातो:
१. करोनरी हृदयविकार
२. हृदयाच्या तालबद्धतेतील बिघाड
३. फुफ्फुस-रक्तवाहिन्यांतील बिघाड

४. औषधांचे हृदयावरील परिणाम तपासणे
५. अन्य हृदयस्नायुविकार.

आज जरी त्याहून अत्याधुनिक स्वरूपाच्या इमेजिंग चाचण्या उपलब्ध असल्या तरीही इसीजी ही प्राथमिक पातळीवरील, सोपी आणि सर्वत्र उपलब्ध असलेली चाचणी आहे. Einthoven यांच्या या मूलभूत संशोधनाने भविष्यातील विकसित चाचण्यांचा पाया घातला गेला. त्यादृष्टीने हे संशोधन पथदर्शक ठरले.
**********************************************
चित्रे जालावरुन साभार !