"La fisiología científica tiene la tarea de determinar el funcionamiento del cuerpo animal y derivarlo necesariamente de sus condiciones elementales" (Carl Ludwig, primera frase de la introducción al libro de texto de fisiología humana, 1852).
Carl Ludwig nació como hijo de Friedrich Ludwig (1781 Kassel - 1843 Hanau) y Christiane Ludwig, de soltera Nagel (fallecida en 1853) el 29 de diciembre de 1816 en Witzenhausen en Kurhessen. El padre fue un soldado de caballería en constante cambio de servicio militar desde 1804 hasta 1816. Primero se unió al Kurhessischer Karabinerregiment en Fritzlar en 1804 y fue ascendido a teniente, pero en 1806 pasó temporalmente al servicio de Bergisch.
En 1809 renunció a este cargo y Friedrich Ludwig cambió como primer lugarteniente al escuadrón de húsares del cuerpo formado por el elector en Bohemia. Después de su disolución, como muchos de sus compañeros, probablemente se fue a vivir con austriacos. En el otoño de 1812, poco antes del estallido de las Guerras de Liberación, Friedrich Ludwig regresó al servicio de Westfalia, primero como segundo teniente en el 2º Regimiento de Chevauxlegers, luego como ayudante de Chevauxlegersgarde.
Después de que Jérôme Bonaparte fuera derrocado y se fuga de Kassel (octubre de 1813), Friedrich Ludwig se convirtió en oficial de estado mayor en el Regimiento de Hussar. Desde la primavera de 1814 hasta el tratado de paz fue jefe de escuadrón de los cazadores voluntarios a caballo.
Friedrich Ludwig fue herido en las Guerras Napoleónicas y recibió la Orden del Casco de Hierro en 1814 por su lealtad y valentía. La carrera militar de Friedrich Ludwig terminó como Rittmeister en la primavera de 1816 y pasó a la profesión de funcionario. Consiguió un trabajo como receptor de tierras en Witzenhausen an der Werra en el Electorado de Hesse.
Los abuelos paternos de Carl Ludwig fueron el comerciante Georg Heinrich Ludwig y su esposa Sophie Elisabeth née Rüde de Kassel, mientras que el abuelo materno fue el forestal Johann Friedrich Nagel de Allenberg an der Landsburg.
La boda de su padre Friedrich Ludwig con Christiane Nagel tuvo lugar en 1810, a la que conoció como Kornet durante su tiempo como soldado en Fritzlar. La pareja se mudó a una pequeña finca en Hetzlos cerca de Hammelburg durante una pausa en su problemática vida de servicio. Christiane Ludwig logró esto sola durante seis años. Durante este tiempo, la pareja tuvo dos hijos, Aegil Friedrich Wilhelm Ludwig (nacido el 20 de mayo de 1811 en Hetzlos) y Rudolph August Birminhold Sebastian Ludwig.
El traslado de la pequeña granja de Hetzlos a Witzenhausen an der Werra no fue difícil para los padres de Carl Ludwig, porque las guerras e invasiones de años anteriores habían causado grandes daños a la agricultura, pero también al comercio y la industria en Alemania. Además, hubo una mala cosecha en el primer verano después de la paz, de la cual la agricultura solo se recuperó después de años.
Además, las leyes aduaneras extranjeras para las importaciones se hicieron más difíciles y muchas ciudades comerciales florecientes quedaron desiertas, los ricos comerciantes de cereales se empobrecieron por completo. Comenzó de nuevo una importante emigración a América del Norte; solo 20.000 alemanes emigraron allí en 1816/17.
La todavía pequeña familia de Friedrich Ludwig encontró alojamiento temporal en una modesta casa en Witzenhausen. El tercer hijo, Carl Friedrich Wilhelm Ludwig, nació allí el 29 de diciembre de 1816. Antes del nacimiento del cuarto hijo, Theodora Charlotte Ludwig (20 de junio de 1818 Witzenhausen - 1819 Witzenhausen), la familia se mudó a un edificio administrativo más grande.
Las mejores condiciones de vida de la familia Ludwig se vieron empañadas por la muerte de Theodora Ludwig, que aún no tenía un año. La quinta hija, Sophie Luise Antoinette Ludwig, nació en febrero de 1820.
Friedrich Ludwig fue nombrado maestro de rentas en 1821.
En los siguientes cuatro años nacieron dos hijos más, Konrad Heinrich Ludwig (nacido el 13 de marzo de 1822 en Witzenhausen) y Rosine Christine Caroline Ludwig (nacida el 11 de febrero de 1824 en Witzenhausen).
En 1825 Friedrich Ludwig fue trasladado al Renterei Büchenthal en Hanau, donde nació el menor de sus ocho hijos, Heinrich Ludwig, en 1829. Friedrich Ludwig fue ascendido a arrendatario principal y murió en Hanau en 1843.
Carl Ludwig vivió en Witzenhausen hasta los nueve años, donde asistió a la escuela primaria.
Después de que la familia se mudó a Hanau, asistió a la escuela primaria humanística, la "Hohe Landesschule", que fue fundada por el Conde Philipp Ludwig II de Hanau-Münzenberg (1577 - 1612) en 1607 y que tiene alrededor de 400 años en la actualidad.
La fundación de Hanauer Neustadt está particularmente asociada con el nombre del conde. Además, también privilegió a una comunidad judía de Hanau a través de la llamada población judía y donó la fuente de la justicia construida en 1611 frente al ayuntamiento de Hanau. Aquí, uno de los compañeros de clase de Carl Ludwig fue el más tarde conocido químico y profesor universitario Hermann Kopp. Mientras Hermann Kopp elogiaba la escuela primaria de Hanau, Carl Ludwig se quejó más tarde de que las lecciones allí habían ofrecido poco estímulo. Él y sus dos hermanos Rudolph y Heinrich Ludwig, ciertamente se habían beneficiado de las extensas lecciones de dibujo en la escuela primaria.
Los tres eran extremadamente talentosos en el dibujo.
El 26 y 27 de septiembre de 1834, cuando aún no tenía dieciocho años, Carl Ludwig aprobó el examen Matura y luego comenzó a estudiar medicina en la Universidad de Marburg. Además de sus estudios, participó en ejercicios de esgrima y supo utilizar bien el rapir. En Marburgo fue expulsado al final del semestre de invierno 1835/36 porque hizo campaña a favor de un estudiante perseguido políticamente.
Carl Ludwig pudo continuar sus estudios en Erlangen de 1836 a 1838 y luego continuó sus estudios en la escuela de cirujanos de Bamberg. A Carl Ludwig se le permitió regresar a Marburgo en la Pascua de 1839 y participó en la fundación de la alianza Corps Hasso-Nassovia Marburg.
Carl Ludwig dijo más tarde:
“Unirme a la asociación me costó otro semestre de estudio, por lo que solo pude hacer mi doctorado en el duodécimo semestre; pero vivía feliz en compañía de mis compañeros, porque se había logrado la meta deseada, el orden de la situación estudiantil”.
Después de graduarse, se doctoró en medicina en 1840 con la tesis "De olei jecoris aselli partibus robustcibus". En esta obra se lee, y hoy suena extraño, el efecto del aceite de hígado en diversas enfermedades como la escrófula y el reumatismo.
En el caso de la escrófula, se supone que los glóbulos rojos, que se deforman de cierta manera, recuperan su forma original mediante la introducción de la grasa del aceite del hígado.
Además, Carl Ludwig se refirió al aceite de hígado de bacalao por sus propiedades mecánicas como un medicamentum deliniens y, por sus propiedades químicas, especialmente por su contenido en yodo, lo describió como un remedio específico, nutritivo, formador de sangre y específico.
El aceite de hígado de bacalao consta, como sabemos hoy, de ácidos grasos altamente insaturados, esteroles y tiene un contenido variable de vitaminas A y D, y anteriormente se usaba para prevenir el raquitismo.
Ya en 1839, Carl Ludwig había aprendido sobre el trabajo científico preciso del químico Robert Wilhelm Bunsen, que todavía estaba en Marburgo en ese momento, y se puso en contacto con físicos y químicos. A partir de 1841 trabajó en el Instituto Anatómico de Marburgo, el director del instituto fue Christian Heinrich Bünger (1782-1842), donde se convirtió en 2do prosector en el mismo año y en 1842 trabajó en fisiología con la obra "De viribus physics secretionem urinae adjuvantibus" (Contribuciones a la doctrina del mecanismo de la secreción urinaria).
En esta obra ya se puede encontrar a Carl Ludwig, probablemente por primera vez abriendo la lucha contra la llamada “fuerza vital”, que luego lo dominó todo. Carl Ludwig se ocupó de la anatomía y disección del riñón, así como de la descripción de las cápsulas de Bowman o Müller, los vasos enredados de Malphigian y la filtración de la orina de la sangre y su excreción del cuerpo.
El anatomista Franz Ludwig Fick (1813-1858), amigo de la infancia y partidario de Ludwig, se convirtió en director del Instituto Anatómico de Marburgo en 1843. Carl Ludwig ascendió a 1er prosector y en 1846 a profesor extraordinario. Ernst Daniel August Bartels (26 de diciembre de 1778 Braunschweig - 6 de junio de 1838 Berlín) fue designado de Erlangen a Marburgo en 1810 y trajo consigo a su alumno Christian Heinrich Bünger.
Trajeron sus propias colecciones anatómicas a la Universidad Philipps de Marburg.
Ernst Bartels se fue de Marburgo a Breslau en 1811, pero C. H. Bünger permaneció como prosector y en 1812 se convirtió en director del instituto anatómico que dirigió hasta su muerte en 1842.
Christian Heinrich Bünger amplió esta colección anatómica, incluyendo el llamado "Long Anton", un esqueleto de 350 años con una "altura libre" de 2,44 metros. Este enorme hombre sirvió en la guardia del duque Christian von Braunschweig-Wolfenbüttel en la Guerra de los 30 Años y murió alrededor de 1650. Un adenoma de la glándula pituitaria produjo exceso de hormonas de crecimiento.
Estos especímenes anatómicos todavía se pueden ver hoy en el Museo Anatomicum en Marburg, donde una sala está dedicada al fundador de la colección Christian Heinrich Bünger. Alrededor de 2.000 especímenes anatómicos del período 1650 a 1920 se exhiben en el allí. La biblioteca de C. H. Bünger, alrededor de 900 libros y más de 200 revistas, pasó a ser propiedad de la universidad después de su muerte.
Durante su estancia en Marburgo, Carl Ludwig se dedicó con gran interés a la circulación sanguínea. En ese momento, los métodos de medición de la presión arterial todavía eran completamente insatisfactorios.
Sobre la base de los experimentos del teólogo inglés Stephen Hales y Jean-Louis Marie Poiseuille, Carl Ludwig describió un manómetro en 1847 para medir la presión arterial en experimentos con animales. Para hacer esto, conectó una cánula, que colocó en la arteria del animal, a través de un tubo de paredes rígidas usando un líquido de conexión anticoagulante a un menisco de un manómetro de mercurio y colocó un pequeño flotador en forma de varilla en el menisco del otro a la que se adjuntó una palanca de escritura, que registró las fluctuaciones de la presión arterial en un dispositivo de registro adecuado. Carl Ludwig describió la determinación del punto cero en el quimógrafo de la siguiente manera:
“Para determinar el punto cero desde el cual se mide la altura, se utiliza el siguiente procedimiento: El animal atado se coloca entre ½ - 1 pulgada más alto que el manómetro, que se ha llevado al nivel más bajo, a través de unas tablas empujadas debajo de él; luego une la cánula y el tubo de latón, coloca una varilla sobre el tubo de vidrio hasta la cánula, y ahora sube el monómetro en la ranura hasta que quede horizontal con el tubo de la cánula superior, y fija el mismo con los tornillos aquí mismo; A continuación, se abre la abertura lateral del tubo de latón (porque la inserción del aparato completamente lleno de CNi ha creado un ligero exceso de presión), luego se pone en marcha el aparato y ahora se dibuja una línea a lo largo de toda la periferia del arco, que ahora representa el punto cero sin ninguna corrección adicional. ... Una vez que se han completado estos preparativos, abre la válvula y deja que se registren las fluctuaciones de presión durante un ciclo del cilindro".
Este dispositivo de grabación, el kymographion (grabador de ondas; griego: kyma = onda, grapheion = lápiz) fue desarrollado por Carl Ludwig a partir de 1846.
Es un desarrollo significativo, quizás el más significativo, de una herramienta de fisiología circulatoria.
El quimógrafo era un tambor que giraba alrededor de un eje vertical, cubierto con papel hollín (quimógrafo de hollín) y accionado con una pesa. En la superficie de escritura, los procesos más variados e incluso más rápidos (movimientos del corazón, fluctuaciones de la presión arterial) se registran en función del tiempo. Incluso los dispositivos electrónicos modernos de registro fisiológico de hoy son incapaces de hacer más que el quimógrafo desarrollado por Carl Ludwig, es decir, el registro de una variable que cambia con el tiempo. El quimógrafo, destinado en realidad a la representación gráfica de los movimientos respiratorios, musculares y cardíacos, también era adecuado para la grabación óptica de vibraciones sonoras.
Científicos reconocidos lo celebraron como un hito en la investigación acústica.
El quimógrafo fue en realidad el primer sistema con el que se podían escribir vibraciones de forma continua. En fonética, los registros kymográficos proporcionaron información sobre la respiración, la acentuación, la entonación de las oraciones habladas, etc.
Carl Ludwig describió el quimógrafo de la siguiente manera:
“Para obtener buenos números de presión en todas las circunstancias y al mismo tiempo determinaciones de tiempo para la duración y secuencia de los valores de presión individuales con el manómetro de mercurio de Poiseuille, se coloca un flotador en forma de varilla sobre el mercurio y se le proporciona un resorte y en el extremo superior permite que esto dibuje las fluctuaciones en una superficie que se mueve más allá del resorte a una velocidad constante. De esta forma se obtienen curvas, cuya altura es una expresión de la presión arterial, cuya anchura contiene una determinación del tiempo”.
El físico y fisiólogo Hermann von Helmholtz describió el dispositivo de medición del quimógrafo:
"[...] la mejor manera de hacer esto es tirar el papel sobre un cilindro, que se pone en rotación constante por un mecanismo de relojería. Después de humedecer el papel, lo dejas circular sobre una lámpara de trementina para que se vuelva hollín; entonces puede dibujar fácilmente líneas finas en él con finas puntas de acero redondeadas".
El artículo sobre el quimógrafo de Carl Ludwig también contiene la primera de las curvas publicadas.
Estos fueron registros sincrónicos de la presión carotídea y la presión pleural en caballos y perros.
Una comparación de las curvas mostró que la espiración frecuente se asoció con un aumento y la inspiración con una disminución de la presión carotídea. En experimentos llevados a cabo junto con Alfred Volkmann, fue posible confirmar que la sístole y la espiración pueden yuxtaponerse como fuerzas promotoras de la presión, la diástole y la inspiración como fuerzas reductoras de la presión.
En 1860, Carl Ludwig volvió a comprobar las fluctuaciones respiratorias de la presión aórtica junto con Einbrodt. Se encontró que la respiración superficial y muy rápida no tenía ningún efecto sobre la presión aórtica. Sin embargo, si la respiración era profunda y lenta, la presión aórtica solo disminuyó ligeramente al comienzo de la inspiración, pero aumentó durante la duración posterior de la inhalación. Alcanzó su máximo al comienzo de la expiración, solo para volver a caer en el curso posterior de la misma.
Carl Ludwig vio las causas de las fluctuaciones en las fuerzas aceleradas del movimiento torácico, el llenado diferente del corazón y los cambios en la frecuencia del pulso asociados con la respiración, sin embargo, hay que considerar a Carl Ludwig como el inventor de este dispositivo.
El primer intento comprobable de registrar movimientos de forma independiente se remonta al año 1734 cuando d´Ons-en Bray describió un anemómetro que registra 24 horas en tambores con papel sin fin y es operado por un mecanismo de relojería. En 1779, Magellan desarrolló un indicador meteorológico mecánico que se registraba en un tablero móvil.
Los cilindros de vapor se escribieron en un tablero móvil en Inglaterra alrededor de 1800 (esto se conocía erróneamente como "Indicador de Watt").
Thomas Young (13/06/1773 Milverton (Somerset) - 11/05/1829 Londres) utilizó el mismo principio en 1807 para regular la velocidad de rotación de un tambor que cae por medio de bolas y pesos.
En 1827 Wilhelm Eduard Weber (24 de octubre de 1804 Wittenberg - 23 de junio de 1891 Gotinga) hizo que un cuerpo vibrante guiado a mano tallado con líneas onduladas en la punta, grave en una placa de cobre inmóvil.
Jean Marie Constant Duhamel (5 de febrero de 1797 en St. Malo - 29 de abril de 1872 en París) registró las vibraciones de una barra de metal sobre una placa de vidrio en movimiento en 1840.
En 1844, Wertheim investigó la oscilación natural de una varilla haciéndola escribir simultáneamente con un diapasón sobre una placa de vidrio redonda impulsada por un dispositivo. Más tarde, Carl Ludwig hizo que el mecánico Baltzar convirtiera el quimógrafo para la producción en serie.
También se tuvieron en cuenta algunas mejoras en el sistema de escritura sugeridas por el físico y fisiólogo Alfred Wilhelm Volkmann de Halle.
Carl Ludwig lo visitaba con frecuencia en Halle.
En una carta a Emil Du Bois Reymond fechada el 21 de octubre de 1848, Carl Ludwig escribió:
“A Volkmann, que ha terminado su trabajo circulatorio, le gustaría recibir más información sobre algunas cosas, y por eso viajé aquí con mi máquina [Kymographion]. Por supuesto, ahora estamos profundamente involucrados en el trabajo, del cual aprendo aún más, ya que Volkmann ha superado por completo los errores que creo que cometió hace un año y medio y está realmente al comienzo del ciclo ".
En marzo y abril de 1849, Carl Ludwig estuvo de nuevo con Alfred Volkmann en Halle durante algunas semanas. Cuando Du Bois-Reymond trató de persuadirlo de que hiciera un desvío a Berlín, Carl Ludwig lo rechazó, "porque Volkmann me dio todo el dinero del viaje para hacer posible mi presencia aquí".
Alfred Volkmann estaba tan interesado en las visitas de Carl Ludwig a Halle no solo porque traía el quimógrafo con él, sino también porque tenía un asesor crítico y desinteresado en él.
Esto estimuló, pero también su constante mala situación financiera le dio la idea de escribir un libro de texto sobre fisiología en el semestre de invierno de 1848/49. Por esto finalmente pudo ganar el editor de Heidelberg, Anton Winter.
El "Libro de texto de fisiología humana, volumen 1" apareció finalmente en 1852. El segundo volumen apareció en 1856.
En 1849, Carl Ludwig se casó con Christiane Endemann (1897), hija de un profesor de derecho en la Universidad de Marburg. Tuvieron dos hijos, una hija Anna Christina Henriette Ludwig y un hijo (nombre no conocido, 1853-1858).
También en 1849, Carl Ludwig fue nombrado profesor titular de anatomía y fisiología en la Universidad de Zurich, adonde fue con su esposa recién casada.
La representación simultánea de anatomía y fisiología como maestro y erudito ciertamente tuvo una gran influencia en su desarrollo posterior.
Durante su estadía en Zurich, Carl Ludwig continuó su investigación sobre difusión y endosmosis y se ocupó de cuestiones relacionadas con la formación de linfa, secreción de saliva y formación de orina. En 1850/51 demostró que la linfa se forma a partir del fluido tisular y la energía necesaria la genera la presión hidrostática de los capilares.
También descubrió nervios secretores en las glándulas salivales y, mediante la estimulación eléctrica de las fibras nerviosas de la cuerda del tímpano, provocó la secreción de la glándula submaxilar.
Se pudo demostrar que esta secreción es activa, porque la presión salival en el conducto puede exceder la presión de la gran arteria carótida durante la estimulación nerviosa.
En experimentos posteriores, Carl Ludwig demostró que la producción de orina en los riñones cesa cuando baja la presión sanguínea (irritación del vago) y que un aumento de la presión arterial puede provocar un flujo de orina.
Estos resultados fueron consistentes con la filtración glomerular.
En 1855, Carl Ludwig fue a Josephinum, la academia médica militar en Viena, como profesor de fisiología y zoología.
En el Josephinum, donde sólo disponía de unas escasas habitaciones, Carl Ludwig estaba especialmente preocupado por la fisiología de la respiración, la inervación de los vasos sanguíneos, el transporte de gases en sangre y el metabolismo. Las investigaciones sobre la función respiratoria de la sangre junto con Iwan Michajlowitsch Setschenow, el posterior fundador de la fisiología en Rusia, allanaron el camino para el descubrimiento del oxígeno y la hemoglobina por Ernst Felix Immanuel Hoppe-Seyler.
Para este propósito, Setschenow desarrolló una forma mejorada de bomba de gas en sangre de mercurio para medir la saturación de la sangre con oxígeno y dióxido de carbono. Él mismo había soplado esta bomba de gas de vidrio. Iwan Setschenow aprendió el arte del soplado de vidrio del conocido soplador de vidrio Johann Heinrich Wilhelm Geißler en Bonn. También fabricó los tubos Geissler que llevan su nombre (1860/61), en los que el físico Julius Plücker de Bonn descubrió los espectros de fluorescencia y descarga excitados por rayos catódicos. El nombre de tubo para todos los dispositivos que utilizan una corriente eléctrica a través del vacío o gases diluidos, incluso si ya no están remotamente en forma de tubos, se originó en el tubo de Geissler (tubos de electrones, tubos de rayos X).
En abril de 1865, Carl Ludwig fue designado para suceder a Ernst Heinrich Weber en el Instituto de Fisiología de la Universidad de Leipzig.
E. H. Weber ocupó la cátedra de anatomía desde 1821 y la cátedra de fisiología desde 1840.
El ministro de Educación, Johann Paul Freiherr von Falkenstein (15 de junio de 1801 Pegau - 14 de enero de 1882 en Dresde) quería conquistar a un hombre muy bueno para la fisiología y, a sus ojos, era Carl Ludwig.
Se hizo cargo del Instituto de Fisiología y Ernst Heinrich Weber continuó representando la anatomía. Esta decisión de Freiher von Falkenstein fue enteramente en el espíritu del rey Johann von Sachsen (12.12.1802 Dresde - 29.10.1873 Pillnitz cerca de Dresde), quien promovió enormemente la ciencia y las artes en la conferencia inaugural de Carl Ludwig el 1 de mayo de 1865 en Leipzig Die.
Esto representó una idea revolucionaria para el desempeño fisiológico de la presión arterial.
Los órganos aislados deben perfundirse con sangre que se haya vuelto incoagulable para mantenerlos vivos durante muchas horas después de la extracción del cuerpo del animal y experimentar con ellos. Se podría investigar el cambio en su función bajo la influencia de la temperatura, nutrientes, fármacos, etc. Este método fue ampliado por Carl Ludwig y sus alumnos, y demostró que prácticamente todos los tejidos podían mantenerse vivos y usarse para experimentos como órganos aislados (corazón (1869); hígado (1868); riñones, intestinos, etc.) mediante circulación artificial. .
Incluso si sabemos hoy que un órgano aislado (in vitro) puede diferir significativamente del que está en el cuerpo (in vivo) bajo la influencia de nervios y hormonas, una ruta directa a través de los intentos de Ludwig de trasplante de órganos conduce al riñón artificial de la tecnología médica moderna.
Carl Ludwig y Elias Cyon (Ilya Fadeyevich Tsion) (25 de marzo de 1843 Telsiai (Lituania - París de 1912), que más tarde se convirtió en profesor de fisiología en San Petersburgo, llevaron a cabo un notable experimento en 1866.
Estimularon eléctricamente el extremo central del Cordón nervioso que va desde la médula espinal hasta el corazón.
También surgió la pregunta de si los nervios del cerebro transmiten la excitación al corazón, como se suponía anteriormente, o del corazón al cerebro.
Carl Ludwig también dijo que las terminaciones nerviosas del nervio depresor estaban ubicadas en los ventrículos y no, como sabemos hoy, en la pared del arco aórtico (en griego: aorta = arteria principal).
Su razonamiento fue correcto, sin embargo, en la medida en que las fibras aferentes depresoras servían para disminuir la frecuencia cardíaca y disminuir la resistencia periférica cuando la presión arterial se elevaba por encima de cierto nivel.
De este modo se dilucidó el mecanismo básico de regulación de la presión arterial.
Con estos resultados, el laboratorio de Ludwig buscó los centros de control del sistema nervioso central en el tallo cerebral que causan el estado normal de tensión en los músculos de la pared vascular.
FW Ovsjannikow (1827-1906), quien más tarde se convirtió en profesor de fisiología en Kazán y San Petersburgo, identificó el centro vasomotor del sistema nervioso autónomo (vegetativo), en 1871.
Ya en 1867, Carl Ludwig e I. M. Dogiel (1830-1916), más tarde profesor de farmacología en Kazán, habían construido un medidor de corriente para medir los cambios vasomotores. Con este medidor de corriente, se podría medir el flujo sanguíneo de un órgano a través del cual fluye una presión constante. Hasta entonces, no existía un método de medición confiable.
Desde 1874, Carl Ludwig y sus colegas pudieron medir el cambio de volumen de los órganos debido a la entrada y salida de sangre con el pletismógrafo (dispositivo para mostrar y registrar continuamente las fluctuaciones de volumen en un sección del cuerpo u órgano aislado causado por el flujo sanguíneo). Especialmente se examinó la influencia de los nervios vasculares en el flujo sanguíneo.
El 26 de abril de 1869, Carl Ludwig pudo abrir el nuevo Instituto de Fisiología que ayudó a diseñar en Waisenhofstrasse, hoy Liebigstrasse en Leipzig, donde trabajó durante 25 años.
El establecimiento de este instituto fue único en Europa en ese momento y sirvió de modelo para muchos otros laboratorios en Alemania y otros países.
El respeto de Carl Ludwig por la vida en su investigación fue notable. Durante la vivisección, les dio a sus estudiantes las siguientes instrucciones:
"La vivisección solo debe usarse para controlar un intento bien meditado. La anatomía es la base de la operación, y el fisiólogo, como el cirujano, no debe empujar el cuchillo un milímetro más de lo necesario para su propósito".
"Cuanto menor es la suma de los cambios que provocas en el animal, más logrado es nuestro arte, más segura es la medición de los fenómenos”.
En 1879, durante la llamada disputa viviseccionista, Carl Ludwig y el fisiólogo e histólogo Rudolf Peter Heinrich Jacob Heidenhain (29 de enero de 1834 en Marienwerder (Prusia Oriental) - 13 de octubre de 1897 en Breslau) evitaron la prohibición de los experimentos con animales en Alemania. Este defendía la necesidad de la vivisección en varios escritos de manera ofensiva, de lo contrario no se podría obtener conocimiento ("Vivisección al servicio de la medicina", 1879; "Vivisección al servicio de la salud", 1884).
Como presidente de la Asociación de Bienestar Animal de Leipzig durante muchos años, Carl Ludwig abogó por una metodología suave e indolora en los experimentos con animales, mediante la cual solo operaba bajo anestesia lo suficientemente profunda.
Solo pudo superar su pronunciada aversión a los experimentos con animales haciendo estrictas exigencias éticas. En su conferencia celebrada en 1876, "La cómoda posición del hombre sobre los animales", hizo declaraciones fundamentales sobre estas cuestiones.
Carl Ludwig fue un gran organizador de la ciencia y, a diferencia del gran fisiólogo francés Claude Bernard (07/12/1813 Saint-Julien (Rhône) - 02/10/1878 París), fue un jefe accesible que era adorado y amado por sus alumnos. Se ocupó de cada individuo, enseñándolos, aconsejándolos, inspirándolos y usándolos de acuerdo con sus habilidades.
Su disposición a ayudar y su modestia personal llegaron tan lejos que Ludwig no solo solía hacer los experimentos él mismo, sino que también escribía los trabajos de sus alumnos listos para su publicación, aunque casi todos aparecían con sus nombres.
Wilhelm Ostwald (02/09/1853 Riga - 04/04/1932 Großbothen (cerca de Leipzig), un colega de Carl Ludwig escribió sobre él:
"Como maestro, Ludwig fue el sacrificio en sí.
No solo proporcionó pensamientos a sus alumnos, sino que también los ayudó personalmente a superar todas las dificultades de ejecución. A menudo vi que, de acuerdo con sus instrucciones de la conversación, fue recogido por el fiel mecánico de laboratorio Salvenmoser para monitorear un experimento importante en el punto crítico, de modo que pudiera intervenir con sus propias manos si era necesario.
Su cuidado se extiende incluso hasta la finalización del trabajo por parte del alumno. Siempre hizo que se publicaran los trabajos sugeridos y supervisados por él solo bajo el nombre del alumno, sin agregar el suyo, como suele ser el caso.
Como había muchos extranjeros entre ellos, les ayudó tanto con la edición que en casos individuales él mismo redactó la mayor parte del texto. Así es como se podría contar la historia de que se dice que uno de sus estudiantes rusos dijo: Acabo de ver su trabajo en los "Informes de reuniones"; ¿ya los has leído?
No es de extrañar que un profesor así, que también era investigador y pensador de primer orden, fuera invadido por estudiantes. Durante su primera vez en Leipzig, cuando esta alcanzó su punto máximo, tuvo que hacerse completamente inadecuado unos días a la semana para poder hacer el inmenso trabajo de los otros días sin autodestruirse ”.
Carl Ludwigs cumplió plenamente con las expectativas del Ministro de Educación, Falkenstein.
El número de estudiantes aumentó de manera constante; En 1868 Leipzig dejó Múnich atrás y en los años 1872 a 1878 incluso Berlín fue superada por Leipzig.
Los estudiantes de Carl Ludwig vinieron de todo el mundo; Rusia, Italia, Suecia, Dinamarca, Francia, Inglaterra y América. Su número se estima en 250 a 300.
Carl Ludwig debe haber entendido particularmente cómo vincular a personas con talentos tan diferentes.
Los amigos más cercanos de Carl Ludwig eran Hermann von Helmholtz, Theodor Mommsen, Emil Du Bois-Reymond, Ernst von Brücke y Gustav Freytag.
Probablemente estaba más familiarizado con Hermann von Helmholtz, quien lo visitaba con frecuencia durante su estadía en Zurich. Sobre todo, valoraba la manera natural, casi infantil, en la que trabajaba e hizo sus descubrimientos en el proceso. Helmholtz vio en Carl Ludwig la principal autoridad en fisiología, que también expresó. Cuando Hermann von Helmholtz envió su famosa obra sobre sensaciones sonoras a Carl Ludwig, quien respondió a esta obra con gran admiración, Hermann von Helmholtz le escribió a Carl Ludwig el 27 de febrero de 1864:
"Es muy importante para mí que estés satisfecho con mis sensaciones tonales, ya que eres uno de los pocos naturalistas musicales que podría esperar trabajar a tu manera para comprender todo el asunto ...".
Carl Ludwig asoció a Emil Du Bois-Reymond con una cordialidad sin complicaciones durante la primera década de su existencia.
Aquí, también, fue la participación interna de Carl Ludwig en el destino del amigo y la renuencia de él mismo a caracterizar esta relación.
Más tarde, este vínculo sólido y amistoso se aflojó un poco.
Carl Ludwig admiraba el ingenio de Hermann von Helmholtz, la fuerza de Emil Du Bois-Reymond, mientras que la forma escéptica y consistente de trabajar de Ernst von Brücke lo impresionaba.
Su trabajo conjunto en Viena fue muy fructífero para ambos investigadores; “Sus naturalezas complementarias se complementaban entre sí. Los intereses intelectuales de Carl Ludwig eran casi ilimitados. Mostró una comprensión entusiasta de las bellas artes y disfrutó de la música, la poesía y la literatura hasta donde pudo. También de la naturaleza y las bellezas escénicas. Además de todas las ciencias naturales, su mente también abarcaba el mundo real de todas las demás disciplinas", escribió Alfred Dove.
Desde un punto de vista político, Carl Ludwig desarrolló una relación despreocupada con el estado, ignorando las tendencias cambiantes de la época. Su actitud era liberal, solo quería "lo mejor a través de la educación y la discusión”, como él mismo dijo una vez. Se opuso firmemente al patriotismo exagerado, no estaba de acuerdo con todas las partes del levantamiento nacional de 1848; sólo le satisfacía lo que pensaba que era realmente beneficioso para la Alemania de entonces.
La Prusia específica le era ajena, por lo que le escribió a Emil Du Bois-Reymond en 1868:
“Ustedes los prusianos son todos soldados; sólo defensa estricta y ataque estricto, pero siempre una mano en la tira del pantalón y la otra en la tira de la gorra”.
Rechazó el estado unitario. “El resto de la independencia federal parecía garantizar la diversidad de la cultura alemana. En el Reino de Sajonia en particular, admiraba el espíritu real y moderno al por mayor, en la agricultura a gran escala y, sobre todo, en el florecimiento de la industria, que siguió con la participación más viva en todas las direcciones de su desarrollo. Así también vio la Universidad de Leipzig ... como una forma separada de expresión de la erudición alemana y se aferró a ella con toda la calidez del más noble particularismo”.
El trabajo principal de Carl Ludwig es el libro de texto de dos volúmenes sobre fisiología humana.
En esto, Ludwig ya ha enfatizado con agudeza programática como principio que lo guió en su trabajo científico, la necesidad y posibilidad de esclarecer todos los fenómenos biológicos con los métodos de investigación exacta y rastrearlos hasta las mismas leyes que también se aplican a los procesos químicos y físicos. Es decisivo establecer la fisiología como ciencia de la física y química del organismo animal.
Cuando Emil du Bois-Reymond le pidió a Carl Ludwig en 1894 que le permitiera conservar la colección de cartas que había recibido de él (tenía la intención de escribir sus memorias), Carl Ludwig respondió:
“Mis cartas están en buenas manos contigo ... Mientras tanto, nadie me salvará del olvido, ya que los grandes, Johannes Müller y E. H. Weber, casi nunca son pensados. ¿Por qué recordar? Vivimos y amamos”.
Carl Ludwig se convirtió en caballero de la orden "Pour le mérite para las ciencias y las artes" en 1889, al igual que sus amigos más cercanos Hermann von Helmholtz (1873), Theodor Mommsen (1868), Emil Du Bois-Reymond (1877), Ernst von Brücke ( 1878) y Gustav Freytag (1887), quienes también fueron galardonados.
Fue miembro de varias academias de ciencias y poseedor de numerosas medallas. La ciudad de Leipzig lo nombró ciudadano honorario en 1890; más tarde también su ciudad natal Witzenhausen.
Carl Ludwig enfermó de bronquitis. Murió de parálisis cardíaca el 23 de abril de 1895 a las 23.30 horas.
Fue enterrado en el cementerio de New Johannis en Leipzig, donde la ciudad de Leipzig todavía cuida su tumba hoy. En la piedra puedes encontrar la inscripción:
"Aquí descansa en Dios / Carl Ludwig / Catedrático de Fisiología / Nacido el 29 de diciembre de 1816 / Gest. 23 de abril de 1895 ”.
En Inglaterra, la influencia decisiva de Carl Ludwig en la fisiología se reconoció desde el principio. Mientras Ludwig todavía estaba vivo, William Osler, conocido por su juicio crítico, escribió en 1884:
"Probablemente la figura más notable de la medicina de Leipzig es el profesor Ludwig, director del Instituto Fisiológico y nido de fisiólogos alemanes. De hecho, tiene un reclamo más alto que esto, porque cuando se escriba la historia de la fisiología experimental, su nombre se destacará entre los de Magendie y Claude Bernard".
La Sociedad Alemana de Cardiología, Investigación Cardíaca y Circulatoria, por sugerencia de B. Kisch, ha estado otorgando la Medalla Carl Ludwig por muchos años de destacada labor científica en el campo de la investigación cardiovascular desde 1932.
El premio se otorga "anualmente a una persona independientemente de su pertenencia a la sociedad o cualquier otra restricción, únicamente desde el punto de vista del apoyo que recibió para la investigación teórica o práctica". La moneda conmemorativa, estampada en plata, muestra la cabeza, muy idealizada, de Ludwig de perfil.
En Marburg, una residencia de estudiantes en Geschwister Scholl-Str. 1 lleva el nombre Carl Ludwig. Durante el mandato (1960 a 1980) del bio-cibernético Hans Drischel (1915-1980), el Instituto de Fisiología de la Universidad de Leipzig pasó a llamarse Carl Ludwig Instituto de Fisiología de la Universidad de Leipzig.
Al autor le gusta recordar al gran fisiólogo experimental Carl Ludwig para salvarlo del olvido.
* Carl (Friedrich Wilhelm) Ludwig - Mitbegründer der messenden Experimentalphysiologie und Erfinder des Kymographen
Klaus Beneke
Institut für Anorganische Chemie der Christian-Albrechts-Universität
