Archibald Vivian Hill CH OBE FRS [1] (26 de septiembre de 1886 - 3 de junio de 1977), conocido como AV Hill , fue un fisiólogo británico , uno de los fundadores de las diversas disciplinas de la biofísica y la investigación operativa . Compartió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1922 por su elucidación de la producción de calor y el trabajo mecánico en los músculos . [2] [3]
Archibald Vivian Hill | |
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Nació | Bristol , Inglaterra | 26 de septiembre de 1886
Fallecido | 3 de junio de 1977 Cambridge , Inglaterra | (90 años)
Nacionalidad | Reino Unido |
alma mater | Trinity College, Cambridge |
Conocido por | Trabajo mecánico en músculos Modelo de contracción muscular Biofísica fundacional Ecuación de Hill (bioquímica) |
Premios | Premio Nobel de Fisiología o Medicina (1922) Medalla Real (1926) Medalla Copley (1948) |
Carrera científica | |
Campos | Fisiología y biofísica |
Instituciones | Universidad de Cambridge Universidad de Manchester University College, Londres |
Asesores académicos | Walter Morley Fletcher |
Estudiantes notables | Te-Pei Feng Ralph H. Fowler Bernard Katz |
Notas | |
Es notablemente el padre de Polly Hill , David Keynes Hill , Maurice Hill y el abuelo de Nicholas Humphrey . |
Biografía
Nacido en Bristol , se educó en la Blundell's School y se graduó en el Trinity College de Cambridge como tercer luchador en los tripos de matemáticas antes de dedicarse a la fisiología . Cuando todavía era estudiante en el Trinity College, en 1909 [4] derivó lo que llegó a conocerse como la ecuación de Langmuir. [5] Esto está estrechamente relacionado con la cinética de Michaelis-Menten . En este artículo, la primera publicación de Hill, derivó tanto la forma de equilibrio de la ecuación de Langmuir como el enfoque exponencial del equilibrio. El artículo, escrito bajo la supervisión de John Newport Langley , es un hito en la historia de la teoría del receptor , porque el contexto para la derivación fue la unión de la nicotina y el curare a la "sustancia receptiva" en la unión neuromuscular .
Mientras era estudiante, se había inscrito en el Cuerpo de Entrenamiento de Oficiales ; era un gran tirador. En 1914, con el estallido de la Primera Guerra Mundial , Hill se convirtió en el oficial de fusilería del Regimiento de Cambridgeshire . Los británicos no hicieron ningún esfuerzo por utilizar a sus científicos. [6] [7] A finales de 1915, mientras estaba en casa de permiso, Horace Darwin, del Ministerio de Municiones , le pidió que viniera un día para aconsejarles sobre cómo entrenar artilleros antiaéreos. En el sitio, Hill propuso de inmediato un método simple de dos espejos para determinar la altura de los aviones. Transferido a Municiones, se dio cuenta de que los espejos podían medir dónde estallan los proyectiles de humo y si ajustaba estos datos con las ecuaciones que describen el vuelo de un proyectil, podrían proporcionar tablas de alcance precisas para los cañones antiaéreos. Para medir y calcular, reunió la Sección Experimental Antiaérea , un equipo de hombres demasiado mayores para el reclutamiento, Ralph H. Fowler (un oficial herido) y muchachos demasiado jóvenes para el servicio, incluidos Douglas Hartree , Arthur Milne y James Crowther . Alguien apodó a su variopinto grupo "Hill's Brigands", que adoptaron con orgullo. Más adelante en la guerra también trabajaron en localizar aviones enemigos a partir de su sonido. Aceleró entre sus lugares de trabajo en su amada motocicleta. Al final de la guerra, el Mayor Hill emitió certificados a más de cien bandidos. Fue nombrado Oficial de la Orden del Imperio Británico (OBE).
En 1923 sucedió a Ernest Starling como profesor de fisiología en el University College London , y unos años más tarde se convirtió en profesor de investigación de la Royal Society allí, donde permaneció hasta su jubilación en 1951. En 1933, se convirtió con William Beveridge y Lord Rutherford en miembro fundador y vicepresidente del Consejo de Asistencia Académica (que en 1936 se convirtió en la Sociedad para la Protección de la Ciencia y el Aprendizaje). Al comienzo de la Segunda Guerra Mundial , la organización había salvado a 900 académicos (18 de los cuales ganaron premios Nobel) de la persecución nazi . Exhibió de manera prominente en su laboratorio una figura de juguete de Adolf Hitler con el brazo en alto en señal de saludo, y explicó que estaba agradecido por todos los científicos que Alemania había expulsado, algunos de los cuales ahora trabajaban con él. [8] Hill creía que "la risa es el mejor detergente para las tonterías". [9]
En 1935 sirvió con Patrick Blackett y Sir Henry Tizard en el comité que dio origen al radar . También fue secretario biológico de la Royal Society; William Henry Bragg fue presidente. Ambos se habían sentido frustrados por la demora en poner a trabajar a los científicos en la guerra anterior. La Royal Society recopiló una lista de científicos y Hill representó a la Sociedad en el Ministerio de Trabajo. Cuando llegó la guerra, Hill dirigió una campaña para liberar a los científicos refugiados que habían sido internados. Se desempeñó como miembro independiente del Parlamento (MP) de la Universidad de Cambridge de 1940 a 1945. En 1940 fue destinado a la embajada británica en Washington para promover la investigación bélica en los Estados Unidos, todavía neutrales. Estaba autorizado a intercambiar secretos con los estadounidenses, pero esto no podía funcionar: ¿cómo se valora el secreto de otro? Hill vio la respuesta y convenció a los británicos de que mostraran a los estadounidenses todo en lo que estaban trabajando (excepto la bomba atómica). La movilización de científicos aliados fue uno de los mayores éxitos de la guerra. [10]
Después de la guerra, reconstruyó su laboratorio en el University College y llevó a cabo vigorosamente la investigación. [11] En 1951 su defensa fue recompensada con el establecimiento de un Departamento de Biofísica bajo su liderazgo. En 1952 se convirtió en director de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia y Secretario General del Consejo Internacional de Uniones Científicas . Fue presidente de la Asociación de Biología Marina de 1955 a 1960. En 1967 se retiró a Cambridge, donde perdió gradualmente el uso de las piernas. Murió "sostenido en el mayor afecto por más de un centenar de descendientes de científicos en todo el mundo". [12]
Cooperatividad de la unión a proteínas y la cinética enzimática.
Aunque el trabajo de Hill en fisiología muscular es probablemente el más importante, y ciertamente responsable de su Premio Nobel, también es muy conocido en bioquímica por la ecuación de Hill , que usó para cuantificar la unión del oxígeno a la hemoglobina, escrita aquí como una ecuación cinética. , ya que se utiliza principalmente para eso: [13]
Aquí es la velocidad de reacción a la concentración de sustrato, es la tasa de saturación, es el valor de eso da y el exponente es un parámetro que expresa el grado de desviación de la cinética de Michaelis-Menten: cooperatividad positiva para, no cooperatividad para , y cooperatividad negativa para. [14] Tenga en cuenta que no hay ninguna implicación de que es un número entero, y en la mayoría de los casos experimentales, aparte del caso trivial de , No lo es. Aunque muchos autores utilizan o en vez de estos símbolos son engañosos si se toman en el sentido de que muestran el número de sitios de unión en la proteína. El propio Hill evitó tal interpretación.
La ecuación se puede reorganizar de la siguiente manera:
Esto muestra que cuando la ecuación de Hill se obedece con precisión (lo que generalmente no es así) una gráfica de da una línea recta de pendiente . Esto se llama diagrama de Hill . [15] [14]
Fisiología muscular
Hill hizo muchas mediciones precisas del calor liberado cuando los músculos esqueléticos se contraen y relajan. Un hallazgo clave fue que el calor se produce durante la contracción, que requiere inversión de energía química, pero no durante la relajación, que es pasiva. [16] Sus primeras mediciones utilizaron equipo dejado por el fisiólogo sueco Magnus Blix , Hill midió un aumento de temperatura de solo 0,003 ° C. Después de la publicación, se enteró de que los fisiólogos alemanes ya habían informado sobre el calor y la contracción muscular y fue a Alemania para aprender más sobre su trabajo. Continuamente mejoró su aparato para hacerlo más sensible y reducir el lapso de tiempo entre el calor liberado por la preparación y su registro por su termopar .
Hill es considerado, junto con Hermann Helmholtz , como uno de los fundadores de la biofísica.
Hill regresó brevemente a Cambridge en 1919 antes de tomar la cátedra de fisiología en la Universidad Victoria de Manchester en 1920 en sucesión de William Stirling . Utilizándose a sí mismo como sujeto —corrió todas las mañanas de 7:15 a 10:30— demostró que correr un guión depende de las reservas de energía que luego se reponen con un mayor consumo de oxígeno . Paralelamente al trabajo del alemán Otto Fritz Meyerhof , Hill esclareció los procesos mediante los cuales se produce el trabajo mecánico en los músculos. Los dos compartieron el Premio Nobel de Fisiología y Medicina de 1922 por este trabajo. [17] Hill introdujo los conceptos de consumo máximo de oxígeno y deuda de oxígeno en 1922. [18] [19]
Vida personal
En 1913 se casó con Margaret Neville Keynes (1885-1974), hija del economista John Neville Keynes , y hermana del economista John Maynard Keynes y del cirujano Geoffrey Keynes . Tuvieron dos hijos y dos hijas:
- Polly Hill (1914-2005), economista, se casó con KAC Humphreys, registradora del Consejo de Exámenes de África Occidental.
- David Keynes Hill (1915-2002), fisiólogo, casado con Stella Mary Humphrey
- Maurice Hill (1919-1966), oceanógrafo, se casó con Philippa Pass
- Janet Hill (1918-2000) psiquiatra infantil, se casó con el inmunólogo John Herbert Humphrey .
Honores y premios
- Oficial de la Orden del Imperio Británico (1918)
- Miembro de la Royal Society (1918)
- Premio Nobel de Fisiología o Medicina (1922)
- En 1926 fue invitado a impartir la Conferencia de Navidad de la Royal Institution sobre nervios y músculos: cómo nos sentimos y nos movemos .
- Compañero de honor (1946)
- Medalla Copley de la Royal Society (1948)
- Presidente de la Asociación Británica (1952) [20]
Placa azul
El 9 de septiembre de 2015, se erigió una placa English Heritage Blue en la antigua casa de Hill, 16 Bishopswood Road, Highgate , donde había vivido desde 1923 hasta 1967. Desde entonces, la casa se había dividido en apartamentos y era propiedad de Highgate School , donde Hill era un Gobernador de 1929 a 1960. Ahora se ha vendido, remodelado y rebautizado como Hurstbourne. En la época de Hill, según su nieto Nicholas Humphrey , entre los huéspedes habituales de la casa se encontraban 18 premios Nobel exiliados, su cuñado, el economista John Maynard Keynes y sus amigos Stephen Hawking y Sigmund Freud . Las conversaciones posteriores a la cena en el salón implicarían inevitablemente debates apasionados sobre ciencia o política. “Todos los domingos teníamos que asistir a una fiesta de té en la casa del abuelo y, además de entretener a algunos invitados extraordinarios, él ideaba algunos juegos geniales para nosotros, como carreras de ranas en el jardín o mirar a través del lente de un ojo de oveja (disecado). . " Sir Ralph Kohn FRS, quien propuso la placa azul, dijo: “El ganador del Premio Nobel, AV Hill, contribuyó enormemente a nuestra comprensión de la fisiología muscular. Su trabajo ha tenido como resultado una amplia aplicación en la medicina deportiva. Como destacado humanitario y parlamentario, fue intransigente en su condena del régimen nazi por su persecución de científicos y otros. AV Hill jugó un papel crucial en la asistencia y el rescate de muchos refugiados para que continuaran con su trabajo en este país ”. [21] [22] [23]
Publicaciones
Por Hill:
- Gray, CH (1947). "El significado de la reacción de van den Bergh". The Quarterly Journal of Medicine . 16 (63): 135-142. PMID 20263725 .
- Hill, AV; Long, CNH; Lupton, H. (1924). "Ejercicio muscular, ácido láctico y suministro y utilización de oxígeno" . Actas de la Royal Society B: Ciencias Biológicas . 96 (679): 438–475. doi : 10.1098 / rspb.1924.0037 .
- Hill, AV (1924–25). Libro de texto de artillería antiaérea , 2 vols
- - (1926). "El estudio científico del atletismo". Scientific American . 224 (abril) (4): 224–225. Código Bibliográfico : 1926SciAm.134..224H . doi : 10.1038 / scientificamerican0426-224 .CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
- - (1926a). Actividad muscular . Filadelfia: Prensa de la Universidad de Pensilvania. ISBN 978-0-8493-5494-6.CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
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- - (1927a). Movimiento muscular en el hombre
- - (1927b). Maquinaria viva
- Hill, AV (1928). "Aparato miotérmico" . Actas de la Royal Society B: Ciencias Biológicas . 103 (723): 117-137. Código Bibliográfico : 1928RSPSB.103..117H . doi : 10.1098 / rspb.1928.0029 .
- - (1931). Aventuras en biofísica . Filadelfia: Prensa de la Universidad de Pensilvania.CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
- - (1932) Transmisión de ondas químicas en el nervio
- - (1960). El dilema ético de la ciencia y otros escritos . Nueva York: Rockefeller Institute Press.CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
- - (1965). Senderos y ensayos en fisiología: una bibliografía, 1909-1964; con revisiones de ciertos temas y métodos y un reconocimiento para futuras investigaciones . Londres: Arnold.CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
Referencias
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- ^ "AVHill, premio Nobel y pionero de la medicina deportiva, recibe la placa azul de la herencia inglesa" . Consultado el 8 de octubre de 2015 .
- ^ Rowlinson, Liz (18 de septiembre de 2015). "Casas estampadas con una marca de prestigio" . Tiempos en línea . Consultado el 8 de octubre de 2015 .
- ^ Jacoby, Charlie. "Casas famosas en el norte de Londres con muchas historias" . El JC . Consultado el 3 de junio de 2020 .
Fuentes
- Lusk, G. (1925). Conferencias sobre nutrición: 1924-1925 . Filadelfia: WB Saunders Company.
- Medawar, Jean: Pyke, David (2012). El regalo de Hitler: la verdadera historia de los científicos expulsados por el régimen nazi (rústica). Nueva York: Arcade Publishing. ISBN 978-1-61145-709-4.CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- Stevenson, LG (1953). Ganadores del Premio Nobel de Medicina y Fisiología: 1901-1950 . Nueva York: Henry Schuman.
- Archibald V. Hill en Nobelprize.org
enlaces externos
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