ジョン・アレクサンダー・マクウィリアム

ジョン・アレクサンダー・マクウィリアム FRS
生まれる	( 1857-07-31 )1857年7月31日 キルタリティ、インヴァネスシャー、スコットランド
死亡	1937年1月13日(1937-01-13)（享年79歳） エディンバラ、スコットランド
国籍	イギリス/スコットランド
市民権	イギリス
母校	アバディーン大学 ロンドン 大学 ライプツィヒ大学
知られている	心臓機能（心臓、動脈、血圧）の分野における研究と発見。
受賞歴	FRS（1916） アバディーン大学より名誉法学博士号授与（1927年）
科学者としてのキャリア
フィールド	生理学、心臓病学
サイン

ジョン・アレクサンダー・マクウィリアム（1857年7月31日 - 1937年1月13日）は、19世紀後半から20世紀初頭にかけてアバディーン大学に勤務した生理学者で、心臓電気生理学の分野の先駆者であった。彼は長年にわたり心室細動を研究し、突然死の最も一般的な原因は心室細動であり、心臓に一連の誘導ショックを与えることで心室細動を停止させ（場合によっては命を救うことができる）ことを初めて提唱した。^[1]彼は不整脈（不整脈）の状態を正確に説明した初めての人物であり、一過性心停止（心停止）の治療に経胸壁ペーシングを提案した。^{[2]彼の研究は生前に評価されていたが、}人工心臓ペースメーカー などの生命を脅かす心臓疾患の理解と治療の発展の基礎を築くのは何十年も後のことであった。マクウィリアムは1886年に29歳で アバディーン大学医学研究所（後に生理学研究所）の王立教授に任命され^{[3] 、1927年に退職するまで41年間その職に留まりました。}

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マックウィリアムは1857年7月31日、スコットランドのインヴァネスシャー州ビューリー近郊のキルタリティで生まれた。^[3]彼の父親はカルミル農場で農業を営んでいた。彼の両親はウィリアム・マックウィリアム（1814年 - 1888年）とその妻イザベラ・カミング（1816年 - 1887年）で、1850年頃にスペイサイドの近隣の教区インヴァラヴォン（インヴァヴェンと綴られることもある）とノッカンドーからカルミルの農場に移住してきた。彼の母親イザベラ・カミングは、スペイサイドのカーデュ・ウイスキー蒸留所の創設者であるジョンとヘレン・カミングの末娘であった。

ジョン・アレクサンダーには兄弟が 2 人いました。兄のウィリアム・ルイス・マクウィリアムは 1855 年にキルタリティで生まれました。彼はカルミルで農夫として暮らし、メアリー・バーンズと結婚しました。2 人には子どもがいませんでした。ウィリアムは尊敬される農夫で、インヴァネスシャー州議会議員でもありました。また、30 年以上にわたり、地元の学校委員会の委員長や教区議会の議長も務めました。1936 年に 81 歳で亡くなりました。妹のイザベラ・ヘレン・マクウィリアムは 1859 年 10 月 12 日に生まれ、わずか 16 か月で幼少期に亡くなりました。

1880 年代後半頃、彼は自分の名前の綴りを McWilliam から MacWilliam に変更することを選びました。1889 年まで発表された彼の論文は McWilliam の綴りで書かれています。

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マクウィリアムはキルタリティ教区学校で教育を受け、1874年に17歳でアバディーン大学に進学した。アバディーンでは2年間文学部で学んだ後、医学に転向した。1880年にMBとCMを卒業し、その年に優れた業績によりジョン・マレー・メダルを授与された。^{[3] [6]}

エディンバラ大学とロンドン大学ユニバーシティ・カレッジで大学院研究を終えた後、マクウィリアムはベルンの生理学者ヒューゴ・クロネッカーやライプツィヒ大学生理学研究所所長カール・ルートヴィヒと研究を行った。^{[1]ルートヴィヒは1847年に}キモグラフ（心拍やその他の筋肉の収縮や動きを記録する機械装置）を発明していたが、もちろんこれは心電計が発明される前のことだった。マクウィリアムはルートヴィヒとともにウナギ、魚、カエルなどの冷血動物の心臓の研究を始め、これらの生物から人間へと進化した心臓の電気的行動に系統発生的な類似性があることに気付いた。彼は論理的に下等動物の心室細動に関する実験を人間にまで広げ、この不整脈が突然死の原因であると推測した。大陸から戻った後、マクウィリアムは1882年にアバディーン大学で博士号（最優秀成績）を取得した。博士論文は第1部「さまざまな動物の心筋繊維について」、第2部「さまざまな動物の横隔膜繊維について」であった。

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1883年から1886年までの4年間、マクウィリアムは主にロンドン大学ユニバーシティ・カレッジでエドワード・アルバート・シャーピー＝シェーファー（旧称シェーファー）の下で実験者として働き、同大学の生理学の著名な同時代人（ WDハリバートンやアーネスト・スターリング）と緊密に協力し、ケンブリッジ大学キングス・カレッジのWHガスケルから刺激と指導を受けた。1886年、マクウィリアムはウィリアム・スターリング教授の後任として、若干29歳でアバディーン大学医学研究所の王立教授に任命された。この役職は後に生理学王立教授と改名された。

ユニバーシティ カレッジ在学中、マクウィリアムは横隔膜と心臓の筋繊維の構造を研究した。彼の研究結果は、論文「ウナギの心臓の構造とリズム」として王立協会に提出された。この論文には、ウナギの心臓を流れる収縮波の起源と伝導、収縮波を阻止するさまざまな方法、収縮波の方向を変える方法についての 2 年間にわたる実験結果が盛り込まれていた。1885 年以降、さらに 3 年間の体系的な調査が続いた。彼は実験を哺乳類、特に猫の心臓にまで広げ、^[10]冷血ウナギの心臓で観察したすべての現象が哺乳類の心臓にも見られることを発見した。^[11]彼は当時「ヘルツせん妄」または「心室細動」と呼ばれていた症状を研究したが、これは 20 世紀初頭の数十年間に臨床医にとって重要になった。彼は、心臓の筋肉の活動におけるこの不調和がどのように引き起こされるか、そして正常な収縮をどのように回復できるかを説明しようとした。彼は、収縮波の抑制が容易に生じる「中隔に沿った特定の領域」があることを発見した。彼は「心房粗動」として知られるようになったこの症状を観察し、心房細動は神経ではなく筋肉の障害であると結論付けた。 ^{[12]彼はまた、実験動物の生命維持における}心肺蘇生（一般的には CPR と略される）（人工呼吸と心臓圧迫） の基本要素についても説明した。

心臓電気生理学への彼の​​貢献は、心室細動だけにとどまりませんでした。たとえば、一過性徐脈 (異常に遅い心拍) に対する経胸壁ペーシングの技術を説明し、心停止中に一連の誘導ショックで「人工的な興奮」を引き起こすことで心臓を刺激することを提案しました (細動を引き起こす可能性のある一定の強い電流を使用するのではなく)。彼は、基礎疾患のある人の心室細動の潜在的な誘因として、心臓の「過敏状態」につながる可能性のあるものをいくつか挙げました。これには、運動による血圧と心拍数の変化、ジギタリス、クロロホルム、冠動脈閉塞などが含まれていました。

マックウィリアムは、その生涯を通じて心臓生理学に多くの貢献を果たした。1887年、クロロホルム麻酔が外科手術による死亡の原因となっていたとき、彼が行った広範な動物実験により、クロロホルムが心臓に直接作用し、心室細動を引き起こす可能性があることが示された。1912年から1925年にかけて、彼は、単離血管の収縮特性、コロトコフ音のメカニズム、末梢抵抗の血圧への影響、正常および病的な状態における血圧測定を分析した論文を発表した。1919年には、『哺乳類の心臓における細動のメカニズムと制御』を出版した。

マクウィリアムは、1800年代後半に犬で初めて夢が心拍数と血圧に与える影響を説明した人物である。^[8] 1923年に彼は人間と犬の睡眠研究を報告し、血圧と心拍数に重大な影響が「心臓に突然の危険な負担をかける」睡眠障害によって時々起こることを観察した。彼は、精神的ストレスの影響と同様に、睡眠中と夢を見ている間に心房細動が誘発される可能性があると感じた。

彼は生涯を通じて研究を続けていたが、1886年にアバディーンの生理学教授に就任してからは、教育に重点が移っていった。^{[4] [7]}彼は1927年に70歳で引退した。

アバディーンでの彼の教え子の中には、後に独自の優れた業績を残した者が多くおり、その中にはジョン・ジェームズ・リカード・マクラウド（インスリンの発見により1923年のノーベル賞共同受賞者）もいた。^[4] 1928年、マクラウドはカナダから戻り、マックウィリアムの後任としてアバディーンの生理学教授に就任した。アーサー・ロバートソン・クシュニーは1892年にアバディーンで医学博士号を取得し、その後、一流の薬理学者となり、ミシガン大学、ロンドン大学ユニバーシティ・カレッジ、そしてエディンバラ大学の医学部で教授を務めた。^[9]

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マクウィリアムの不整脈とその治療に関する研究が、医師や外科医が患者の治療に使用できる臨床的アプローチに転換されるまでには、60 年以上かかりました。人間に対する最初の除細動の成功は、1947 年にクリーブランドの外科医クロード ベックによって報告され、最初の人間の経胸壁除細動の成功は 1956 年にボストンの心臓専門医ポール ゾルによって報告されました。心臓ペースメーカー療法が臨床医学で現実のものとなったのは、1950 年代 (経胸壁および一時的ペーシング) と 1960 年代 (永久ペーシング) になってからでした。

1960 年代には、心肺蘇生法と冠状動脈ケアユニットの導入により、心停止を起こした患者や生命を脅かす不整脈のリスクがあると考えられた患者のケアが大幅に改善されました。

マクウィリアムの研究の価値は、近年、いくつかの論文で認められています。1989年、ハーバード大学のレジス・デ・シルバは、「マクウィリアムは、現代の心臓研究の基礎を築き、心臓蘇生を成功させるための最初の包括的なアプローチを提供する方法を考案しました」と書いています。また、「マクウィリアムの基本的な生理学的概念は1世紀も生き残り、臨床心臓病学の3世代以上の研究と実践に大きな影響を与えました」と書いています。^[8] 1959年、ハーバード大学のバーナード・ロウン博士は、マクウィリアムの元の研究に基づいて直流電気除細動を発明しました。

アバディーン大学レビュー^[13]に掲載された長い死亡記事の中で、ヒュー・マクリーン教授は「彼は時代を30年先取りして生きていた」と述べ、「彼の貢献の価値は、決して過大評価されるべきではないことは今や明らかだ」と述べている。

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マクウィリアムは 1916 年に王立協会会員(FRS)に選出され、1927 年にアバディーン大学から法学博士号を授与されました。1917 年から 1921 年までアバディーン大学の大学評議会 (理事会) のメンバーであり、1906 年から退職するまで大学評議会 (Senatus Academicus) のメンバーでした。アバディーンでは、大学のサッティ ビルにあるマクウィリアム蘇生訓練室に彼の名が付けられ、彼を記念しています。

ロンドンのナショナル・ポートレート・ギャラリーには、彼の肖像画が2枚（1912年頃と1925年頃）展示されている。

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1889年、32歳のとき、マクウィリアムは土木技師バークレー・ディーン・ワイズの妹であるエディス・コンスタンス・ワイズと結婚した。エディスは、夫が南アフリカへ旅行中にカナリア諸島で感染した マラリアにより、1893年11月に33歳で亡くなった。

1898年、マクウィリアムは2度目の結婚をし、北ウェールズのレクサム出身のフローレンス・エディス・トーマスと結婚した。彼女は彼より2年近く長生きした。彼女は訓練を受けた看護師で、ロンドン禁酒病院で働いた後、ロンドンのセント・バーソロミュー病院でシスターとして、その後オックスフォードのラドクリフ診療所の看護婦長として働いた。アバディーンでは、第一次世界大戦から帰還した兵士の世話など、さまざまな社会福祉事業に携わった。結婚生活の間ずっと、マクウィリアムは現在のアバディーンの郊外であるカルツ村に住んでいた。

ジョン・マクウィリアムは生涯のほとんどを、原因不明の消化不良に悩まされ、後年になって初めて（十二指腸潰瘍として）診断され、治療を受けた。

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マックウィリアムは1937年1月、エディンバラのドラムシュー・ガーデン35番地にある老人ホームで心不全のため亡くなりました。彼は妻たちとともにアバディーンのアレンベール墓地に埋葬されています。

• JA マクウィリアム: 魚類の心臓の構造とリズム、特にウナギの心臓について J Physiol, 6 (1885), pp. 192–245
• JAマクウィリアム：心臓の線維性収縮J Physiol、8（1887）、pp.296-310
• JA マクウィリアム: 哺乳類の心臓のリズムについて Proc Royal Soc (第 2 版)、44 (1888)、pp. 206–208
• JA McWilliam: 哺乳類の心臓の阻害 Proc Royal Soc (第 2 版)、44 (1888)、208 ～ 213 ページ
• McWilliam, John A. (1889 年 2月 16 日) 。「人間の心臓の電気刺激」。British Medical Journal。1 ( 1468): 348–350。doi : 10.1136 /bmj.1.1468.348。PMC 2154721。PMID 20752595。 
• JA MacWilliam: 心不全と突然死 Br Med J, 1 (1889), pp. 6–8
• JA MacWilliam: 生理学の医学への応用、心室細動と突然死 Br Med J、2 (1923)、pp. 215–217
• JA MacWilliam: 睡眠と夢における血圧と心臓の働き Br Med J, 2 (1923), pp. 1196–1200
• ジョン・アレクサンダー・マクウィリアム著『生理学研究第一シリーズ』（1916年アバディーン大学出版局刊、2012年にハードプレス社より再出版）
• ジョン・グレイ・マッケンドリック、ジョン・アレクサンダー・マクウィリアム：生理学の原理（1928年出版）^[14]

ウィキメディア・コモンズには、ジョン・アレクサンダー・マクウィリアムに関連するメディアがあります。

• レジス・デ・シルバ『心臓病（病気の伝記）』ハードカバー、グリーンウッド・プレス、（2012 年 6 月）
• ミッキー・S・アイゼンバーグ医学博士、心肺蘇生の科学の歴史、シュプリンガー、（2005）
• Sykes, AH (1991年10月). 「イギリスの生理学者1885-1914: 伝記辞典」.医学史. 35 (4): 470–471. doi :10.1017/S0025727300054442. PMC  1036446 .