Kontroversiel teori gav August Krogh nobelprisen i medicin
PORTRÆT. Da fysiologen August Krogh i 1920 modtog nobelprisen i medicin for sine studier af kapillærernes virkemåde, var det ikke kulminationen på en glorværdig videnskabelig karriere. Det var blot starten på den.
august krogh insulin nobel novo nordisk nopelpris 1903 forskning videnskab

Nobelpristageren August Krogh fik stor indflydelse på den danske insulinproduktion, da han var grundlægger af et af de firmaer, som i dag udgør Novo Nordisk. (Foto: Wikimedia Commons)

Nobelprisen i medicin eller fysiologi er traditionelt blevet givet til lægeuddannede forskere, og også internationalt har det været et særsyn, at en ikke-mediciner har fået den medicinske nobelpris.

Historien kort
  • August Krogh modtog i 1920 nobelprisen i medicin for sin forskning, der forklarer tilførslen af ilt til vævet under såvel hvile som arbejde.
  • Teorien gik imod hans vejleder, professor Christian Bohr. 
  • August og Marie Krogh fik stor betydning for den danske medicinindustri, da de grundlagde det, der, efter en fusion, er blevet til Novo Nordisk. 

Ikke desto mindre modtog August Krogh, ikke uddannet læge, men derimod dyre- eller zoofysiolog, prisen i 1920.

August Kroghs videnskabelige arbejde var ikke blot originalt og dybtgående, det strakte sig også over et bredt spektrum.

Ud over sine prisbelønnede studier af musklernes blodforsyning var August Krogh videnskabelig pioner inden for idrætsfysiologien og brugen af isotoper til biologiske studier.

Og så havde han afgørende betydning for den første fremstilling af insulin i Danmark.

På vej mod en forskerkarriere

Schack August Steenberg Krogh – som hans fulde navn var – blev født i Grenå i 1874 som den ældste i en søskendeflok på seks. Som den første i familien fik han en studentereksamen, og i 1893 påbegyndte han medicinstudiet på Københavns Universitet.

Læge blev August Krogh nu aldrig, for hans hu stod til den videnskabelige zoologi. Ganske vist var muligheden for fast ansættelse som forsker højst usikker, men den unge August Krogh fulgte sine interesser. Efter en afhandling om fugles lunger blev han assistent under professor Christian Bohr ved universitetets fysiologiske institut.

Selvom Christian Bohr i dag står helt i skyggen af sin søn Niels Bohr, var han omkring 1900 en internationalt, højt anerkendt videnskabsmand. Ja, han blev endda nomineret to gange til nobelprisen, i 1907 og 1908, dog uden at få den pris, der senere skulle tilgå både hans elev og hans søn.

Med Christian Bohr som vejleder begyndte August Krogh en række arbejder om optagelsen af ilt (oxygen, O2) gennem frøers lunger og hud. I sin doktordisputats fra 1903 påviser han, hvordan udvekslingen af ilt og kuldioxid (CO2) er fordelt mellem de to organer.

Allerede da nåede han frem til resultater, der stred mod dem, hans professor var talsmand for.

Iltens vej gennem organismen

Spørgsmålet om blodgassernes udveksling i kroppen havde i lang tid været genstand for debat mellem to uforenelige opfattelser.

Ifølge den ene opfattelse var der tale om en rent fysisk proces, hvor ilten passivt blev drevet mellem lunger og blod ved hjælp af trykforskelle. I modsætning til denne teori om ’diffusion’ stod ideen om, at ilten blev transporteret via en aktiv livsproces, hvor lungerne udskilte ilt og kuldioxid i modsatte retninger. 

Christian Bohr var tilhænger af den sidstnævnte teori om ’sekretion’, som han først havde hævdet i 1891, og hvorpå en stor del af hans videnskabelige anseelse var baseret.

Omkring 1910 nød sekretionsteorien bred anerkendelse, men de eksperimenter, August Krogh lavede mellem 1906 og 1910, fortalte en anden historie. 

nobel krogh teori august pris videnskab fysiologi forskning sekretion blodgasser

August Kroghs teori om blodgassernes udveksling i kroppen gik imod sekretionsteorien, som ellers nød stor opbakning blandt forskere i starten af 1900-tallet. På trods af at August Kroghs teori og eksperimenter var så overbevisende, at han modtog nobelprisen, blev teorien først bredt anerkendt i slutningen af 1920'erne. (Foto: Wikimedia Commons)

Samarbejde med hustru og opgør med professor

Flere af eksperimenterne blev ikke udført af August Krogh alene, idet han arbejdede tæt sammen med sin hustru Marie, med hvem han var blevet gift i 1905.

To år senere blev Marie doktor i medicin. Hun havde i perioder sin egen lægepraksis samtidig med, at hun arbejdede videnskabeligt sammen med sin mand.

I 1910 kunne August Krogh konkludere, at »optagelsen af ilt og udskillelsen af kuldioxid i lungerne finder sted ved diffusion, og udelukkende ved diffusion«.

Det var en konklusion, der gik stik imod Christian Bohrs teori, og som professoren ikke kunne tilslutte sig. Kroghs diffusionsteori vedblev en tid at være kontroversiel, men senest i 1920’erne var den anerkendt af ledende fysiologer.

Hvordan virker kapillærerne?

Arbejdet med diffusionsteorien førte August Krogh til at interessere sig for, hvordan de såkaldte hårkar eller kapillærer virker. Dette meget tynde karsystem fungerer som bindeled mellem muskler og lunger, og det er gennem det, at transport af ilt og kuldioxid finder sted.

Men hvordan foregår det? Og hvordan virker kapillærerne, når kroppen er i hvile, og når den er i en tilstand af hårdt fysisk arbejde?

Portrætter af danske nobelpristagere

Videnskabshistoriker Helge Kragh skriver hver lørdag en række portrætter af kendte og knap så kendte danske forskere, som har udført uovertruffen grundforskning og er blevet belønnet med nobelprisen for det. 

Dette er det næstsidste portræt i serien. Læs tidligere portrætter om Henrik Dam, Niels BohrAage Bohr & Ben Mottelson, Jens Christian Skou, Niels Finsen, Johannes Fibiger ved at klikke på navnene.

Efter at have gennemtænkt problemet nåede August Krogh i 1914 frem til, at den gængse opfattelse af blodtilførslen som reguleret alene af blodets gennemstrømningshastighed måtte være forkert.

Efter denne opfattelse var kapillærerne altid små åbne rør, mens August Krogh antog, at de fleste af dem var lukkede i hvile. Først når musklerne kom i arbejde, ville flere af kapillærerne åbne sig og tillade blodet at passere.

Der var dog blot tale om en arbejdshypotese. For at vurdere dens gyldighed måtte August Krogh i gang med en række sindrigt udtænkte eksperimenter, hvilket optog ham de følgende år. I 1916 var han blevet udnævnt til professor i zoofysiologi, og tre år senere kunne han sammenfatte sit omfangsrige bevismateriale i tidsskriftet Journal of Physiology, og dermed gøre det internationalt kendt. 

Kort fortalt konkluderede Krogh, at der var en bestemt sammenhæng mellem antallet af åbne kapillærer og behovet for ilt i musklerne.

Ikke blot påviste han denne sammenhæng kvalitativt gennem forsøg med frøer, sammen med matematikeren Agnar K. Erlang udviklede han den også til en kvantitativ model for åbning og lukning af kapillærerne.

August Kroghs teori var den første, der forklarede tilførslen af ilt til vævet under såvel hvile som arbejde. Teorien var solidt underbygget i form af eksperimenter og virkede derfor overbevisende. I det mindste overbeviste den nobelkomiteen i Stockholm.

Nobelprisen – kun en begyndelse

 

august krogh institut nobel medicin københavn forskning fysiologi biokemi

August Krogh har lagt navn til August Krogh Instituttet på Københavns Universitet, som udgør en del af universitetets naturvidenskabelige fakultet. Her forskes der primært i fysiologi og biokemi. (Foto: Wikimedia Commons)

Den 28. oktober 1920 modtog August Krogh et telegram, der meddelte ham nyheden om den tildelte nobelpris. Allerede året før var han blevet indstillet til den medicinske pris, der imidlertid blev indefrosset det år. Krogh fik 1920-prisen for sin »opdagelse af den mekanisme, der regulerer den kapillære motor«.

Prisen kom som en behagelig overraskelse, for den gav ham en hidtil ukendt økonomisk frihed og muligheden for at udvide sin forskning under bedre og større laboratorieforhold. Den førte også til et smigrende tilbud om en lukrativ forskerstilling i USA, men August Krogh takkede pænt nej.

August Krogh benyttede sin nye pondus til at lufte tanken om et nyt institut for zoofysiologi over for den amerikanske Rockefeller Foundation. Resultatet af hans og andres langvarige forhandlinger blev i 1928 etableringen af et større kompleks af laboratorier, det såkaldte Rockefellerkompleks på Østerbro.

Ud over zoofysiologi var der også plads til tre andre laboratorier inden for det fysiologiske og biofysiske område. Det blev August Kroghs arbejdsplads indtil hans pensionering i 1945. Mange år efter hans død i 1949 blev hans navn æret med indvielsen af det store August Krogh Instituttet i 1970.

I 1930’erne kastede den altid nysgerrige August Krogh sig over flere nye områder, hvoraf brugen af isotoper til biologisk forskning måske var det vigtigste. Det tunge vand (hvor brinten i H2O er den tunge brintisotop deuterium) var blevet opdaget i 1931, og August Krogh brugte det i studier af vands gennemtrængelighed i vævsceller.

Arbejdet kom i gang på opfordring af Niels Bohr og den ungarske kemiker George Hevesy, der forskede på Bohrs institut og i 1944 modtog nobelprisen for metoder til at anvende radioaktive isotoper i fysiologi og biokemi. August Krogh var blandt dem, der indstillede Hevesy til prisen.

Et dansk insulineventyr

August og Marie Krogh har en plads ikke blot i dansk videnskabshistorie, men også i landets industrihistorie. Det var nemlig dem, der, på en rejse i USA i 1922, hørte om det nye præparat insulin, der virkede mod den frygtede sukkersyge eller diabetes. Og det var på deres initiativ, at det lykkedes August Krogh at få skandinavisk eneret til at fremstille insulin ud fra bugspytkirtler.

ForskerZonen

Denne artikel er en del af ForskerZonen, som er stedet, hvor forskerne selv kommer direkte til orde. Her skriver de om deres forskning og forskningsfelt, bringer relevant viden ind i den offentlige debat og formidler til et bredt publikum.

ForskerZonen er støttet af Lundbeckfonden.

Marie havde en særlig interesse i fremstillingen af insulin, for hun havde selv fået konstateret diabetes.

Efter at have allieret sig med lægen Hans Christian Hagedorn blev resultatet den succesrige virksomhed Nordisk Insulinlaboratorium, hvor August Krogh og Hans Christian Hagedorn indgik i bestyrelsen.

I 1989 fusionerede denne virksomhed med en anden og større producent af insulin, Novo, til hvad der i dag er den farmaceutiske industrigigant Novo Nordisk. Men det danske industrieventyr startede med Krogh.

Seneste ForskerZonen