Aby zachránil svou umírající sestru, vynalezl Charles Lindbergh lékařský prostředek

Charles Lindbergh, ctěný letecký hrdina, oběť zločinu století, je bezpochyby americkou ikonou. Přesto si Lindbergh pamatujeme, ale není úplný obrázek. Zatímco nedávní životopisci se začali ponořit do temnější minulosti letece - jeho dodržování eugenických principů, jeho philandering a jeho vazby na nacistické Německo - jedna z oblastí Lindberghovy biografie je často zanedbávána - jeho průkopnická práce v biomechanice.

Z tohoto příběhu

Lindbergh

Koupit

Hrdina: Charles A. Lindbergh a americký sen

Koupit

Americká osa: Henry Ford, Charles Lindbergh a Vzestup třetí říše

Koupit

Související obsah

• Muž se spoustou srdečních ventilů věnuje svou neobvyklou sbírku
• V případě nouze zabalte sněžnice

Biomechanika? Byla jeho práce v této oblasti spojena s letectvem - snad přepracovaný kokpit? Nebo něco, co zvyšuje bederní podporu, aby se transatlantické cesty staly pohodlnějšími?

Ve skutečnosti byly Lindberghovy příspěvky velmi oddělené a v té době byl za tyto úspěchy široce oslavován. "Jméno, které v této vědě zanechá, bude stejně proslulé jako v letectví, " řekl jeden z jeho kolegů do New York Times v roce 1934. Predikce, která padla na rovinu. Dnes se jeho vědeckých příspěvků týká jen několika vět v jeho příspěvku na Wikipedii; a v tom leží příběh.

Charles Lindbergh byl konstruktérem perfuzní pumpy - ručně foukané, čiré sklo Pyrex s výškou 18 palců, které bylo používáno k udržení fungování orgánů mimo tělo. Udělal to v roce 1935 po vyvrcholení tiché spolupráce s vědcem Nobelovy ceny Alexisem Carrelem.

Zařízení zásobovalo nebo „perfundovalo“ orgán stálým přísunem okysličené krve (nebo syntetické náhražky). Carrel tekutinu zdokonalil, ale to, co neměl, byl způsob, jak to správně aplikovat na orgán. Lindbergh vložil své mechanické mistrovství do práce na návrhu tříkomorového zařízení, aby držel varhany na místě a nechal jej být promíchán Carrelovou „umělou krví“.

Ve své jednoduchosti to bylo krásné. Karotická tepna byla umístěna ve spojení s další malou skleněnou trubicí, která ji spojovala s pumpovým systémem. Tlak vzduchu by řídil tekutinu pumpou způsobem napodobujícím biologické procesy.

Charles Lindbergh a Alexis Carrel od Samuela Johnsona Woolfa, Olej na plátně, 1938 (Národní galerie portrétů © Estate of SJ Woolf)

Jen asi 20 bylo vyrobeno, ale tři bydlí ve sbírkách Smithsonianova Národního muzea americké historie ve Washingtonu, DC

Ačkoli je to do značné míry zapomenuté, je to důležité. Přístroj byl předchůdcem zdravotnických prostředků, jako je stroj na plicní srdce, a jeho proces pomohl vyvinout proveditelné prostředky pro zastavení srdce během chirurgických zákroků.

Během dlouhých hodin ve vzduchu si mladý pilot vzpomněl na přemýšlení o životě a smrti. Když však byla jeho starší sestře diagnostikována závažná srdeční choroba po revmatické horečce, Lindberghovy tiché úvahy se otočily k aplikované biologické práci. Poté, co se svého lékaře zeptal, proč operace nemohla zvrátit poškození, bylo Lindberghovi řečeno, že postup bude trvat déle, než by srdce mohlo být odstraněno z těla bez způsobení trvalého poškození. Lindbergh přetrvávala. Proč nemohl být použit stroj k udržení živých orgánů, uvažoval. Doktor však ukázal „malý zájem o problém“.

Lindbergh provedla další šetření s anesteziologem Palulelem Flaggem, který byl sympatičtější a nasměroval Lindbergha k Carrelovi, který pracoval na problémech souvisejících s udržováním orgánů in vitro. Hned příští den si Lindbergh objednala schůzku s Carrelem ve své laboratoři v Rockefellerově institutu - bezpochyby takové efektivní plánování bylo namazáno trochu rozpoznávání jmen.

Během prvního setkání 28. listopadu 1930 si Lindbergh pamatuje Carrel, který mu ukázal dva neúspěšné pokusy o vybudování „aparátu podobného umělému srdci, jednoho, který by perfuzoval živé organismy izolované z těla.“ Carrel vysvětlil, že dříve určil správné složení perfúzní tekutiny. Větší potíže však bylo postavit zařízení, které by během cyklů perfuze zabránilo bakteriální kontaminaci.

Lindbergh model prozkoumal a řekl, že dokáže lépe. Když Lindbergh opustil Carrelovu laboratoř velmi nadšenou, vrátil se o dva týdny později s designem a prototypem, který si nechal pověřit od sklářů na Princetonské univerzitě. Ačkoli to nebylo zdaleka dokonalé, Carrel byl ohromen a nabídl Lindberghovi prostor ve své laboratoři, kde pilot mohl pracovat na vylepšení zařízení.

Spolu s problémy designu a bakteriální kontaminace se Lindbergh také musela vypořádat s otázkami slávy. Po jeho transatlantickém letu se u mladého letece objevilo zvýšené znepokojení s pozorností vzteklých médií. Jeho pokus o zachování anonymity při práci v ústavu se setkal s jen skromným úspěchem. Při své první návštěvě se Lindbergh pokusil vklouznout do bočních dveří, ale rychle ho objevili zástupy zbožňujících techniků a zaměstnanců.

Nikdo v ústavu neměl dovoleno diskutovat o své práci nebo přítomnosti s tiskem a Lindbergh byl schopen udržet určitou míru anonymity. The New York Times později uvedl, že „po více než dva roky trávil celou dobu, kterou mohl ušetřit od svých leteckých povinností, aniž by o tom někdo měl tušení.“

Toto se pomalu začalo měnit s vývojem první poněkud úspěšné pumpy Lindbergh, motorizované spirálové skleněné trubice, která nutila perfuzní tekutiny nahoru po spirále k nádržce, kde pak mohla protékat trubicí do hlavní tepny orgánu. Přestože konstrukce měla i nadále problémy s nízkým tlakem a bakteriální kontaminací, zařízení perfundovalo krční tepnu měsíc.

V květnu 1931 Lindbergh zveřejnil výsledky zařízení, které neustále cirkuluje tekutinu uzavřeným systémem. To zasáhlo tisk s velmi malým fanfárem, z velké části proto, že jeho článek byl jeden z nejkratších publikovaných v Science a pravděpodobně jediný, který vypadal nepodepsaný. Přesto to byl první náznak dramatického zpravodajského příběhu, který přijde.

Louis, ve kterém 20. května 1927 létal nonstop z New Yorku do Paříže, je nahlížet do Smithsonianova Národního muzea pro vzduch a vesmír. (NASM)

Pro příští tři roky provedli Lindbergh a Carrel vylepšení původního designu a techniky. V roce 1935 Lindbergh popsal toto úspěšné zařízení - tři držená v Smithsonianových sbírkách jsou z tohoto období - jako „aparát, který udržuje za kontrolovatelných podmínek pulzující cirkulaci sterilní tekutiny orgány po dobu omezenou pouze změny orgánů a perfúzní tekutiny. “

Toto nové čerpadlo nemělo žádné pohyblivé součásti. Vzduch zavedený do systému byl filtrován přes sterilní bavlnu, což významně snížilo problém kontaminace. Celé zařízení vyrobené ze skla bylo možné snadno sterilizovat v autoklávu. V horní komoře zařízení byl orgán. Perfuzní kapalina byla umístěna ve spodní komoře, přiváděna k orgánu přes skleněnou přívodní trubici a nakonec umožnila gravitaci protáhnout tekutinu skrz komory zpět do zásobní komory, ze které začala. Cyklus, podobně jako cyklus produkovaný čerpáním srdce.

Ale čerpadlo stále nebylo dokonalé; jeden problém byl v tom, že vylučovaná tekutina z orgánu neměla žádný výtok - jinými slovy pumpa neměla umělou ledvinu - a proto se sekrety orgánů smíchaly s perfuzní tekutinou, což následně vyžadovalo časté změny, které ohrožovaly sterilitu a stabilitu systému .

Protože byla ledvina nebo ne, pumpa byla připravena na přísné - a nakonec veřejné - testování. 5. dubna 1935 zahájili Carrel a Lindbergh soud - perfuzovali štítnou žlázu kočky. Na konci 18 dnů byly kousky tkáně přeneseny do kultury, kde byly vytvořeny epitelové buňky. Tkáň byla zdravá, živá a replikující se. Experiment - stejně jako Lindberghovo čerpadlo - byl úspěch. V červenci 1935 Carrel a Lindbergh zdobili obálku Time za jejich úspěchy.

V průběhu následujících čtyř let bylo na pumpě provedeno 989 individuálních experimentů s perfuzí. Po malých úpravách to fungovalo tak dobře, že v žádném okamžiku nebylo zastaveno kvůli poruše funkce (i když bakteriální kontaminace byla i nadále problémem). Navzdory obrovskému počtu experimentů prováděných na zařízení, úspěchu těchto pokusů a velkému vzrušení nad základní vědou byl úspěch perfuzního čerpadla často zatěžován mediálními divadly.

Veřejnost sevřela zpráva o výživě orgánů, růstu tkáně in vitro a zapojení Charlese Lindbergha do této vzrušující vědy o podvádění smrti. Rostoucí mediální kontrola se stala senzační a zprávy o Carrelovi rostoucích lidských embryích v jeho laboratoři. Jedna odbočka dokonce šla tak daleko, že došlo k hlášení Lindberghova záměru nahradit jeho vlastní srdce jedním z orgánů uchovávaných v laboratoři nebo nějakou formou „mechanického srdce“. Lindbergh frustrovaný tiskem uprchl do Francie na ostrov poblíž Carrelovy francouzštiny domů - strategie, která byla neúspěšná, jak bylo posouzeno podle následujících titulků - „Lindbergh Paddles Rubber Boat to Isle.“

Samotná pumpa se stala předmětem divu i v nepřítomnosti jejích tvůrců (v tom roce Carrel odešel). Byla to populární výstava na světovém veletrhu 1939 v New Yorku, kde perfuze psí štítné žlázy přitahovala velké davy. Vědecké zázraky byly samozřejmě přesvědčivé, ale jméno, které uznaly jak Nobelovy vědce, tak - ještě více - mladý americký letec, pravděpodobně vzbudilo největší pozornost. Jedno větná tisková zpráva o výstavě hojně využila slovo slavné:

"Slavné mechanické srdce Lindbergh-Carrel, zařízení, na kterém světově proslulý transatlantický letoun spolupracoval se světoznámým vědcem, je jedním z hlavních bodů zájmu v budově medicíny a veřejného zdraví na světové výstavě v New Yorku."

Max Wallace, jeden z posledních Lindberghových životopisců, tvrdí, že Carrel vědomě vydělával na slávě pilota pro svůj vlastní profesionální pokrok. Mnohé příklady toho, jak Carrel představil svůj pracovní vztah tisku, jsou důkazem takového vědomého pokusu. Jeden článek například uvádí, že Carrel dává Lindberghovi „veškerý kredit“ za jeho úspěch. Carrelův „neomezený obdiv“ pro Lindbergha je shrnut v citátu: „Nejen, že je velmi inteligentní, ale co je velmi důležité pro dosažení úspěchu, je také velmi tvrdohlavý a čajový, takže nepřiznává porážku.“ vynechal několik příležitostí k propagaci spolupráce. Ale obě strany měly prospěch. Lindbergh dokázal využít své postavení renomované osobnosti amerického vědomí k otevření dveří do Carrelovy laboratoře a Carrel použil jméno letece k dalšímu výzkumu.

Možná to byla sláva v této chvíli, která vrhá nějaké světlo na to, proč je Lindbergh málokdy vzpomínána na tento příspěvek k historii vědy. Několik desítek Lindbergh čerpadel bylo stavěno mezitím 1935 a 1938, ačkoli tito byli obecně opuštěni kvůli měnícím se profesionálním postojům o výhodách izolačních orgánů, stejně jako Carrel důchod, začátek druhé světové války, a více rozšířená politická obvinění proti oběma mužům .

V polovině padesátých let byl nápad obnoven pro operaci otevřeného srdce a později pro údržbu dárcovských orgánů, ale nové metody perfúze orgánů rychle nahradily Lindberghovo zařízení. To v žádném případě neznamená, že čerpadlo Lindbergh bylo poruchou. Na osobní úrovni Lindbergh splnil svůj cíl - pomoci určit způsob, jak chirurgicky zasáhnout a opravit nemoci srdce.

Přestože byl příliš pozdě na to, aby zachránil svou švagrovou, práce, kterou provedl s Carrelem, položila základy lékařským inovacím, které by později zachránily ty s podobnými diagnózami. Rychlá zastaralost zařízení neznamená, že je to bezvýznamné, nebo pouhá sklouznutí v lékařském výzkumu - to je prostě způsob, jakým se čte historie vědy, s časnými zařízeními a technikami informujícími o budoucím vývoji. V tomto případě byly lekce odvozené ze spolupráce Lindbergh-Carrel značné.

Přesto je snadné pochopit, jak by se při zvažování Lindberghova odkazu mohlo brzy rozšířit vzrušení, když se ukázalo, že Lindbergh byla ve skutečnosti jednoduše konstruktérem již zastaralého zdravotnického zařízení. Takže zatímco Lindbergh byl důležitý v rozsáhlejší historii perfúze orgánů a lékařských technologií (ačkoli možná je stále nadsázkou říkat, že jméno, které nechal v biologii, bylo tak slavné jako v letectví), mnozí by mohli argumentovat, že lékařské technologie nejsou úplně jako důležité pro historickou vzpomínku na Lindbergha - i když možná hodný alespoň jednoho odstavce na své stránce Wikipedie.

Lindberghova profuzní pumpa je k vidění do září 2016 na výstavě „Science Under Glass“ v Národním muzeu americké historie ve Washingtonu, DC