Medicinens historie

moderne arbejds- og idrætsfysiologi

 

Grundlæggeren af den moderne arbejds- og idrætsfysiologi

Man kan bedst forstå kroppens mange funktioner gennem studier af levende organismer. Og det er ikke etisk ansvarligt at udføre forsøg på mennesker, før grundlæggende forsøg har været udført på forsøgsdyr.

August Krogh studerede derfor kapillærernes funktion i musklerne fra forskellige dyr, blandt andet marsvin og frøer - både i hvile og mens de bevægede sig.

Han viste, at en stor del af kapillærerne er lukkede under hvile, men at flere og flere kapillærer åbner sig i takt med, at musklernes behov for blodtilførsel øges under fysisk arbejde.

August Kroghs tidligere studier på frivillige forsøgspersoner, som udførte fysisk arbejde, stemte ikke overens med datidens opfattelse af, hvordan musklernes gennemblødning bliver reguleret.

August Krogh udførte en række andre studier på forsøgsdyr, som i sig selv var værdige til en Nobelpris.

Blandt andet viste han, at ilt siver passivt ud i lungernes alveoler. Til forsøgene benyttede han det såkaldte mikrotonometer; et instrument han selv havde udviklet i forbindelse med forsøg på insekter, og som er i stand til at måle transporten af gasser over en membran.

Alveolerne er det sted i lungerne, hvor udveksling af kuldioxid og ilt sker. Han gjorde dermed op med den gængse opfattelse om, at ilten transporteres aktivt fra lungeluften til blodet.


Krogh var den første

Krogh er den første, som på en nøjagtig måde besvarede spørgsmålet, hvor stor iltspændingen i vævene uden for kapillærerne er. Han bestemte diffusionsraten for gasser i forskellige vævstyper, især muskler. I sidstnævnte væv forretter kapillærerne en så enkel og regelbunden anordning, at kapillarnettets dimensioner uden vanskelighed kunne indføres i en beregning.

Krogh kunne beregne forskellen mellem iltspændingen i blodet i kapillærerne og i et punkt i vævet mellem dem.

Under studiet blev han anbefalet at følge Christian Bohrs forelæsninger i fysiologi, og han blev hurtigt involveret i dennes forsøg på at opklare mekanismen bag gasudvekslingen i menneskers lunger. I 1897, to år før han var færdig med studiet, blev han Bohrs assistent.

Forinden havde Krogh konstrueret et apparat og udviklet en teknik til analyse af blodets iltbinding ved forskellige CO2-tryk, som han selv, Bohr og kollegaen Hasselbalch kom til at benytte sig af i de forsøg, der skulle lede til fundet af Bohr-effekten, som defineres i hele verden som “ bindingen af ilt til blodets røde farvestof (hæmoglobin), således at udvekslingen af kuldioxid og ilt i både væv og lunger lettes”.

Klarlæggelsen af lungernes respirationsmekanisme førte naturligt til spørgsmål om respirationens og kredsløbets regulering under arbejde, hvor organismens iltforbrug og kuldioxid-produktion øges mange gange i forhold til hvile.

Efter at have modtaget Videnskabernes Akademi pris i 1906 fulgte en række yderst betydningsfulde arbejder vedrørende den måde, hvorpå optagelsen at ilt og udskillelsen af kuldioxid i lungerne foregår.

Ved anvendelse af bedre arbejdsmetoder end dem, hans forgængere havde brugt, lykkedes det Krogh at påvise, at de nævnte processer i lungerne har samme forløb som ved undersøgelser uden for organismen, at lungerne således ikke har nogen bestemmende indflydelse på forløbet.


Banebrydende forskning

Fra 1910 -15 gennemførte Krogh sammen med lægen Johannes Lindhard banebrydende forskning i organismens reaktion på fysisk arbejde, der grundlagde arbejdsfysiologien i Skandinavien.

For at kunne bestemme organismens fysiske arbejde med stor præcision konstruerede Krogh et cykelergometer, der udnytter bremsevirkningen af de elektriske strømme, der induceres i en kobberskive, når den roterer mellem magnetpoler.

Ved at lade kobberskiven trække cyklens roterende pedaler og anbringe elektromagneterne på en slags vægt kunne bremsevirkningen og dermed arbejdet direkte vejes i kg/meter.

Vippespirometret til bestemmelse af organismens iltforbrug udgør en anden opfindelse fra disse år, der sammen med cykelergometret efterhånden blev fremstillet i talrige eksemplarer til laboratorier i både Danmark og udlandet.

I arbejdsfysiologiske undersøgelser af organismens stofskifte i hvile og under arbejde konstrueredes apparatur, der fik anvendelse i lægeklinikker.

Sammenhængen mellem arbejdsintensitet, luftudveksling og energistofskifte blev målt, og det kunne beregnes, at under fysisk arbejde ikke alene øges den mængde blod, hjertet pr. minut pumper rundt i kroppen, men organismens kredsløb omlægges også, således at lunger og muskler får øget blodgennemstrømning på bekostning af indre organer.


August Krogh tildelt Nobelprisen

I 1920 blev August Krogh tildelt Nobelprisen i fysiologi for “opdagelse af den kapillarmotoriske regulationsmekanisme af næringstilførslen til vævene”.

Schack August Steenberg Krogh (1874 -1949) blev født i Grenå, og det blev ved Københavns Universitet, han i 1895 tog den medicinske forberedelseseksamen (1.del).

Men i stedet for at fortsætte sine medicinstudier, kastede han sig over zoologien og blev magister i 1899 med afhandlingen ”En Fremstilling af Lungernes og Luftsækkenes Bygning og Funktion hos Fuglene.”

Derefter gennemførte han sin forskeruddannelse hos lægen Christian Bohr på Medicinsk fysiologisk Institut, hvor han skrev disputats i 1903 om ”Frøernes Hud- og Lungerespiration” og viste, at ilt udveksles ved diffusion gennem frøhuden.

I 1916  blev han professor i zoofysiologi ved Københavns Universitet, som han besad, til han gik på pension i 1945.

August Krogh giftede sig i 1905 med Marie Krogh (1874-1943), som tog sin medicinske embedseksamen 1907, og de to arbejdede sammen hele livet i deres laboratorier.

Det var usædvanligt for hundrede år siden. Dengang var kvindelige forskere kun ganske få, og de fleste holdt op, når de blev gift. Men både August og Marie var meget selvstændige mennesker. Så de gjorde, hvad de selv fandt mest rigtigt, og de havde begge lyst til at forske.

I efteråret 1922 rejser August og Marie Krogh til USA inviteret af forskere fra Yale University, som havde bedt August Krogh forelæse rundt om i landet om sin medicinske forskning.

Undervejs på rejsen overtaler Marie, som selv har diabetes, sin mand til at besøge de canadiske forskere Banting, Best og Macleod, der netop var lykkedes med at fremstille insulin.


August Krogh overdrages retten til at fremstille insulin i Skandinavien

Ægteparret Krogh tilbringer 23.-25. november som gæst hos Macleod på universitetet i Toronto og mødes med insulinkomiteen, som har patent på insulinfremstillingen. Mødet forløber positivt, og August Krogh overdrages retten til at fremstille insulin i Skandinavien efter den metode, der var blevet udarbejdet og patenteret i Canada.

Der er dog én betingelse; insulinet skal gøres bredt tilgængeligt og overskuddet fra salget af insulin skal gå til videnskabelige og humanitære formål.

August og Marie Krogh vendte hjem til København med rettighederne til at producere insulin i Skandinavien, og tog straks efter hjemkomsten kontakt til Hans Christian Hagedorn.

Sammen kontaktede de Apoteker August Kongsted, som ejede den farmaceutiske virksomhed Løvens Kemiske Fabrik. Kongsted tilbød at betale udgifterne til forsøgene og hjælpe med at starte en produktion, men satte dog som betingelse, at Krogh og Hagedorn kaldte deres første insulinprodukt   Leo  –  det latinske ord for løve.


Etableringen af, hvad der i dag er kendt som Novo Nordisk Fonden og Novo Nordisk 

Det blev startskuddet til etableringen af, hvad der i dag er kendt som Novo Nordisk Fonden og Novo Nordisk A/S, en af verdens førende virksomheder inden for behandling af diabetes.

August Krogh foranledigede tillige, at Rockefeller Foundation i USA skænkede midler til opførelse af Rockefeller Instituttet i København, og med yderligere støtte fra Rask-Ørsted Fondet og Carlsberg Fondet blev det økonomisk muligt at bygge det store Rockefeller kompleks.

Instituttet, hvis indretning blev detaljeret planlagt af Krogh selv, blev taget i brug i 1928.

Det husede forskning og undervisning i zoofysiologi, medicinsk fysiologi, gymnastikteori, biokemi og biofysik og udgjorde de fysiske rammer for videreudviklingen af dansk fysiologis fremtrædende internationale forskningsposition.

Da Københavns Universitet i 1970 indviede et nyt institut for biokemi, fysiologi og cellebiologi, blev det opkaldt efter August Krogh.

I dag rummer ”August Krogh Bygningen” Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet.

Gennem 50 år bragte Kroghs naturhistoriske indsigt og hans intuitive blik for fysikkens love og hans enestående evne for at konstruere apparater og udvikle mikrometoder ham langt foran samtidens biologer og fysiologer.


I 1908 udkom August Kroghs ”Lærebog i menneskets fysiologi”

Kroghs lærebog i fysiologi har givet omkring 50 årgange af gymnasieelever grundig naturvidenskabelig indsigt i kroppens funktioner og inspireret mange studenter til at vælge en videregående uddannelse enten i biologi, medicin eller biokemi.

Gennem en mangfoldighed af evner og adskillige skelsættende arbejder har August Krogh ikke alene placeret sig blandt 1900-tallets mest betydningsfulde fysiologer, men han vil også være at finde blandt de til alle tider største danske videnskabsmænd.

 

Kilde:
Syddansk Universitet
Københavns Universitet
Nobelprize.org
Naturvidenskab

 

 

Senest opdateret: 18. oktober 2018