Udo Tschimmel

Cuda
na sali operacyjnej

czyli

nowe życie dla milionów

przy współpracy
Thomasa Bóinga

Wstęp

Dzięki pracy współczesnych „cudotwórców" porażeni mogą zno-
wu wstawać i chodzić, ślepcy odzyskują zdolność widzenia, głucho-
niemi mogą brać ponownie udział w rozmowach. Polem działania
cudotwórców jest sala operacyjna, ich czarodziejską pałeczką jest
skalpel, ich tajemnicą jest sztuczny narząd, powstały w laboratorium.
Sztuczne serce, uszy, kości, tętnice, nerki lub krew i inne znormali-
zowane części zamienne pojawiają się powoli dla wszystkich na-
rządów.

Sztuczne narządy, zbudowane z polimerów i metalu, poruszane
pompami i membranami, sterowane mikroprocesorami i impulsami to
temat tej książki. Ale głoszenie chwały tylko części zamiennych ozna-
czałoby pominięcie najważniejszego: ludzi — uczonych, którzy je two-
rzą, lekarzy, którzy je wszczepiają, i pacjentów, którzy uczą się na
nowo żyć ze sztucznymi narządami. Sztuczne narządy umożliwiły po-
nowne życie milionom ofiar wypadków, upośledzonym i śmiertelnie
chorym. Rokrocznie tylko w RFN wszczepia się 60000 sztucznych
stawów biodrowych, 28000 rozruszników serca, 4000 sztucznych za-
stawek serca, niezliczone sztuczne zęby, tysiące razy używa się sztucz-
nych nerek, zużywa setki tysięcy sztucznych naczyń i soczewek oraz
tysiące metrów kwadratowych sztucznej skóry. Ostatnio naukowcy
obiecują nawet zastąpienie serca sztuczną, długowieczną pompą i ra-
towanie uszkodzonej wątroby za pomocą układu skomplikowanych
błon.

Czy człowiek może być złożony jedynie z wielu wymienialnych
narządów łub części?

6 sierpnia 1986 r. w Humana Hospital w Louisviłle, w stanie
Kentucky, zmarł Wiliam J. Schroeder. Był to drugi człowiek, któremu
wszczepiono sztuczne serce na stałe. Lekarze stwierdzili, że dzięki
niemu Schroeder przeżył 620 dni, krytycy uważają, że człowiek ten
umierał przez 620 dni. Powtarzające się zatory naczyń mózgowych
z porażeniami oraz utratą mowy, spowodowane działaniem sztucz-

nego serca, doprowadziły do postępującego wyniszczenia organizmu
Schroedera.

Obowiązkiem lekarzy jest utrzymanie i przedłużanie ludzkiego ży-
cia — nie mówi się przy tym o jakości sztucznie przedłużonego życia.
To, co dzisiaj się głównie liczy, to czas przeżycia. Czas ten, jak
magiczna liczba, pojawia się we wszystkich statystykach medycznych,
którymi zasypują nas uczeni, jest on miarą sukcesu lub porażki wszyst-
kich operacji i transplantacji. Postęp staje się w szczególny sposób
uciążliwy dla wielu lekarzy w USA, gdzie w niektórych stanach
lekarzowi grozi kara pozbawienia wolności w przypadku, gdy nie
zastosuje wszystkich środków leczniczych, mogących zapobiec śmierci
człowieka. W wyniku tego na amerykańskich oddziałach intensywnej
terapii leżą tysiące pacjentów w stanie śpiączki mózgowej po przeby-
tym urazie mózgu: ciała funkcjonujące dzięki sztucznemu odżywianiu
i działaniu maszyn.

Jednak medycyna posługująca się aparatami, jaką widzimy na od-
działach intensywnej terapii, nie jest równoznaczna z medycyną sztu-
cznych, wymienialnych narządów- Wiele organów wszczepianych jest
ambulatoryjnie często przy znieczuleniu miejscowym. Dopiero gdy
odnosi się to do narządów życiodajnych, konieczny staje się pobyt na
oddziale intensywnej terapii; dotyczy to ciężkich wypadków, po któ-
rych zachodzi konieczność zastosowania sztucznych płuc lub sztucznej
skóry, wymiany zastawek w sercu lub całego serca.

Całkowite odrzucenie medycyny sztucznych narządów jako tech-
niki używającej mechanizmów zupełnie obcych organizmowi czło-
wieka byłoby wylaniem dziecka wraz z kąpielą. Wiele sztucznych
narządów jest przedmiotem marzeń ludzkości od bardzo dawnych
czasów, są one artefaktami cywilizacji. Od tysiącleci amputowaną
nogę zastępuje drewniana proteza, utraconą rękę prosty hak lub
giętka proteza. Inne części zamienne, aczkolwiek będące już wytwo-
rem nowoczesnych technologii, są w swojej prostocie genialne:
sztuczna soczewka oka chroni przed bielmem i ślepotą, sztuczna
zastawka serca przywraca sprawność fizyczną i usuwa lęk, pompa
insulinowa pozwala rodzić zdrowe dzieci kobietom chorym na cu-
krzycę. Niektóre sztuczne narządy mają bardzo skomplikowaną bu-
dowę, którą nawet lekarze znają jedynie w zarysie, jednak ich za-
stosowanie jest koniecznością. Sztuczny rozrusznik serca, sztuczna
nerka to urządzenia umożliwiające setkom tysięcy ludzi normalne
życie. Są to, podobnie jak sztuczny staw biodrowy, sztuczne ucho,
sztuczna ręka i sztuczny stymulator oddechu, wzorcowe wytwory za-
awansowanych technologii o wysokim współczynniku niezawodności.

Głosy krytyczne w przypadku użycia tych urządzeń pojawiają się naj-
częściej dopiero wówczas, gdy trzeba za nie płacić. Użycie sztucznej
nerki u jednego chorego przez okres roku kosztuje około 50 000 marek,
a operacja wszczepienia protezy biodra kosztuje kilkadziesiąt tysięcy
marek.

Dyskusje stają się zażarte zwłaszcza w tych przypadkach, gdy
sztuczne narządy przynoszą więcej szkody niż korzyści, wywołują
więcej lęku niż zaufania. Kto przeczyta rozdział o sztucznym sercu,
ten zrozumie problem bardzo szybko; kto sobie wyobrazi, że chirur-
dzy pewnego dnia jego własny mózg zastąpią superkomputerem (tego
rodzaju próby są obecnie już przygotowywane), ten zrozumie, że
powinniśmy się zastanowić nad tym, kim mamy być w przyszłości —
ludźmi czy maszynami.

Choroba i śmierć to nieproszeni towarzysze naszego życia od
poczęcia. Obecnie coraz lepiej umiemy oddalić ich nadejście i coraz
częściej wierzymy, że wkrótce zdołamy usunąć je całkowicie z naszego
życia. W obrzędach inicjacyjnych ludów, żyjących w harmonii z ota-
czającą przyrodą, młodzież dowiaduje się przez bezpośredni kontakt
o śmierci i nieuleczalnych chorobach. Podobnie ciężarna kobieta ro-
zumie, że wraz /. nowym życiem przyniesie również na świat — zwią-
zaną z tym życiem — śmierć. Choroba, rozumiana jako impuls do du-
chowego rozwoju, śmierć, odkrywana jako wrota do innego świata, to
pojęcia, które pozostaną obce szukającym sposobów leczenia jedynie
na materialistycznym podłożu.

Książka ta jest reportażem z laboratoriów i sal operacyjnych, gdzie
uprawiana jest medycyna sztucznych, zamiennych narządów. Z wielo-
ma przedstawianymi lub cytowanymi badaczami i lekarzami Thomas
Bóing oraz ja osobiście rozmawialiśmy, widzieliśmy ich pracę i czuliś-
my ich entuzjazm. Zawsze spotykaliśmy chorych, którzy potwierdzali,
że są wdzięczni za sztuczne narządy uwalniające ich od bólu lub
wręcz umożliwiające im nowe życie. Narzekania na tę wysoce stech-
nicyzowaną medycynę części zamiennych słyszeliśmy bardzo rzadko.
Krytyka płynie głównie z obozu ludzi zdrowych. Chory widzi świat
z zupełnie innej perspektywy. Pragnę, aby w tym rozumieniu książka
ta została przyjęta: pro patiente — dla pacjenta.

Nadzieja umierających
— sztuczne serce

W każdej chwili około 5000 ludzi w Republice Federalnej Niemiec
ma tylko jedno życzenie: być uratowanym przez przeszczepienie
obcego serca. Ich własne serce zostało zniszczone w sposób nieod-
wracalny przez zawal lub postępujące osłabienie mięśnia serca. Wszy-
scy oni wiedzą, że muszą umrzeć w ciągu kilku następnych miesięcy
z powodu niewydolności serca, jednocześnie prawie wszyscy mają
nadzieję, że stanie się jeszcze cud, który ich uratuje. Jedynie garstce
z nich będzie dane żyć dalej dzięki sercu innego nieżyjącego człowie-
ka. Od 1980 r. do początku -1987 r. w Republice Federalnej Niemiec
tylko 190 ludzi otrzymało cudze serce.

Dawców jest mało, a od chwili wprowadzenia nowych przepisów,
dotyczących wydawania prawa jazdy, jest ich ciągle mniej. Większość
przeszczepianych narządów pochodziła do tej pory od młodych moto-
cyklistów, którzy tracili życie w wypadkach drogowych. W żargonie
szpitalnym nazywano to chorobą Kawasaki — morbus Kawasaki¹. Je-
dnak od chwili, gdy młodym posiadaczom tych motocykli wolno pę-
dzić przez kraj przy użyciu jedynie 27 zamiast dawnych 100 koni
mechanicznych, zmalała znacznie liczba wypadków śmiertelnych —
tym samym liczba dawców serca. Różnica między podażą i popytem
staje się coraz większa. Ostatnio również w innych krajach EWG
przeszczepianie serca staje się coraz częstsze, a tym samym ustaje
dawniejszy eksport tych narządów do Republiki Federalnej Niemiec.

Czy więc również w przyszłości ludzie ciężko chorzy na serce nie
będą mieli nadziei na przedłużenie życia, pomimo rosnących możliwo-
ści aparaturowych wspomagania serca, pomimo nieustannego postępu
wiedzy o zwalczaniu chorób?

Już przed ponad dwudziestu laty żył lekarz, który całym swoim
autorytetem, całą swoją wiedzą przeciwstawiał się takiemu brakowi

¹ Od nazwy firmy produkującej motocykle, na których ci nieszczęśni wyjeżdżali
w swą ostatnią podróż. Wszystkie przypisy pochodzą od tłumacza.

nadziei. Był to najznakomitszy kardiochirurg Stanów Zjednoczonych
dr Michael E. DeBakey, który w 1968 r. uważał, że za siedem lat na
świecie będzie żyło 150000 łudzi, w których piersiach będą biły
sztuczne serca. Sztuczne serce rozwiązałoby, jego zdaniem, za jednym
zamachem wszystkie problemy związane z naturalnym sercem pocho-
dzącym od dawcy-człowieka.

Rok wcześniej w Houston w Teksasie DeBakey przeprowadził od
dawna przygotowywany eksperyment. Uszkodzone serce śmiertelnie
chorej Meksykanki okresowo zastępował pracą pompy tłoczącej krew.
Chciał w ten sposób odciążyć uszkodzone serce kobiety i dać mu
okazję odpoczynku, by mogło zregenerować utraconą zdolność do
pracy. W przeciwieństwie do wówczas używanych olbrzymich ma-
szyn, jakimi były sztuczne płuco-serca, była to mała pompa, napędza-
na pneumatycznie, która tłoczyła krew stosunkowi) mało ją uszkadza-
jąc. Umieszczona była poza ciałem pacjenta² i podtrzymywała obieg
krwi przez kilka dni. Po tym okresie DeBakey wyłączył pompę. Jak
przewidywał, serce młodej kobiety podjęło życiodajną pracę. Istotnie
wypoczęło. Wkrótce potem pacjentka opuściła szpital.

Nastąpił rok 1968, rok niesłychanej prosperity chirurgii doświad-
czalnej serca. Od 3 grudnia 1967 r., gdy południowoafrykański lekarz
dr Christiaan Barnard po raz pierwszy odważył się przeszczepić serce
choremu Louisowi Washkanskiemu, który z tym sercem przeżył 18
dni, przez cały świat przeszła fala transplantacji serc. Tylko trzy dni
po pionierskiej operacji Barnarda, chirurg z Nowego Jorku dr Adrian
Kantrowitz wszczepił dwutygodniowemu noworodkowi serce dziecka,
które zmarło w 48 godzin po urodzeniu: operacja ta poprzedzona była
dramatycznym poszukiwaniem dawcy. Następnych przeszczepów do-
konał sławny kardiochirurg z Kalifornii dr Norman Shumway. W cią-
gu następnych ośmiu miesięcy na całym świecie pobrano od zmarłych
więcej niż dwa tuziny serc, aby je wszczepić ciężko chorym.

Jednak nadzieja, która pojawiła się wraz z pierwszymi operacjami
przeszczepienia serca, szybko zgasła. Zbyt szybko umierali ludzie,
których obce serce miało utrzymać przy życiu, zbyt wielkie było
cierpienie i zwątpienie, które musieli przeżyć pacjenci i ich rodziny.
Zwłaszcza dla wielu wierzących był to jeszcze jeden dowód, że nie
można bezkarnie łamać boskich praw i reguł życia. Własnego serca,
najważniejszego i najczulszego z wszystkich narządów, nie można
zastąpić sercem zmarłego człowieka. Czyż tragiczne wyniki nie są do-

- Połączona jedynie z jego tętnicami przy użyciu drenów.

wodem, że Stwórca zabrania tego rodzaju wynaturzeń w nowoczesnej
medycynie ?

W istocie natura sama stworzyła mechanizmy broniące organizmy
przed wszczepieniem obcych narządów. W każdym jądrze komórki
ciała człowieka, w 6 chromosomie, a mówiąc jeszcze dokładniej, na
jego małym ramieniu bocznym znajdują się cztery miejsca, w których
wytwarzane są specyficzne białka, które następnie przenikają do
wszystkich komórek organizmu. W ten sposób wszystkie komórki
zostają oznakowane, jednak odmiennie u każdego człowieka. Dzięki
temu każdy człowiek różni się od drugiego nie tyłko liniami papilar-
nymi, ale również pewnymi odmiennymi, charakterystycznymi dla
każdego człowieka białkami. Wyjątek stanowią tylko bliźnięta jedno-
j aj owe³.

Samo istnienie tego oznakowania komórek nie byłoby jeszcze takie
złe, gdyby nie istniał mechanizm rozpoznawczy, który odróżnia owo
oznakowanie⁴. W organizmie każdego człowieka przez całą dobę
czuwa armia komórek — strażników, bijących na alarm, gdy tylko
rozpoznają intruza z obcym kodem białkowym. Limfocyty wraz z plaz-
mocytami, komórkami im pokrewnymi, atakują obcy narząd i starają
się go zniszczyć. Ku rozpaczy specjalistów od transplantacji również
przeszczepione serce zostaje przez system immunologiczny rozpozna-
ne i zakwalifikowane jako niebezpieczny intruz, zaatakowane i w mia-
rę możliwości zniszczone przez te komórki.

Przeciw tym reakcjom organizmu działają jedynie środki chemicz-
ne, które powodują obniżenie aktywności limfocytów. Są to leki
immunosupresyjne — powodujące supresję, czyli obniżenie sprawno-
ści systemów immunologicznych. Leki te nie są jednak pozbawione
działań ubocznych. Ponieważ osłabiają system obronny organizmu,
często powodują otwarcie wrót dla wielu czynników chorobotwór-
czych. Tylko w ten sposób można tłumaczyć zgony wielu chorych po
przeszczepieniu serca, które nastąpiły w wyniku zapalenia płuc lub
zakażenia innych narządów.

Dzisiaj pacjenci po przeszczepieniu serca mają znacznie lepsze
perspektywy dłuższego życia, dzięki wprowadzeniu nowego leku —
Cyklosporyny A. W czasach pionierskich jednak wyniki były depry-
mujące ; dziewięć miesięcy po pierwszym przeszczepieniu serca przez
Barnarda z trzydziestu chorych żyło jedynie dziesięciu.

Dla Michaela DeBakeya, chirurga z Houston, był to wystarczający

³ Bliźnięta te mają identyczne chromosomy, a.więc i takie same białka i komórki.

⁴ Mechanizm ten funkcjonuje dzięki wyspecjalizowanym komórkom — limfocytom.

powód do intensywniejszego propagowania swojej wizji sztucznego
serca. Sprawnie działające sztuczne serce nie powoduje, w przeci-
wieństwie do serca biologicznego, uruchomienia systemu immunologi-
cznego — zaalarmowania limfocytów i plazmocytów, które wnikną do
przeszczepionej tkanki i spowodują jej zniszczenie. Jamy sztucznego
serca zbudowane są mianowicie z materiałów biologicznie obojętnych,
które są tolerowane przez każdy system immunologiczny człowieka.
Tak więc kardiolodzy mogliby zrezygnować nie tylko z podawania le-
ków immunosupresyjnych, które niekiedy kończyło się śmiertelnie,
i raz na zawsze pozbyliby się problemu prędkiego znalezienia odpo-
wiedniego serca dla umierającego chorego. Sztuczne serca, sądził
DeBakey, będą wkrótce masowo wytwarzane na taśmach produkcyj-
nych. W klinikach kardiochirurgicznych składowane byłyby serca róż-
nej wielkości i rodzaju według życzeń i potrzeb każdego pacjenta.

Pomimo wielkiego i nieograniczonego entuzjazmu, jaki żywił dla
sztucznej pompy tłoczącej krew, DeBakey był — i jest — doświadczo-
nym i dlatego ostrożnym kardiochirurgiem. Oficjalnie wychwala! on
pod niebiosa sztuczne serce, które w znacznym stopniu zostało stwo-
rzone przez jednego z najbliższych jego współpracowników, dr. Domi-
ngo Liottę. Jednak w kręgach prywatnych dawał do zrozumienia, że
jeszcze nie wszystko zostało wypróbowane i nie nadszedł jeszcze
czas, aby wszczepić je człowiekowi. Im dłużej DeBakey ociągał się
z wszczepieniem sztucznego serca człowiekowi, tym bardziej niecier-
pliwił się dr Liotta.

Przypadek zrządził, że w pobliżu Methodist Hospital (Szpitala
Metodystów) DeBakeya pracował inny znakomity kardiochirurg, dr
Denton Cooley. Jego błyskawiczna kariera wywołała już międzynaro-
dowy oddźwięk. Cooley nauczył się swojego rzemiosła u DeBakeya,
a następnie w szpitalu (St.Luke Episcopal Hospital), położonym o nie-
spełna 10 minut drogi na piechotę od DeBakeya i Liotty, rozwinął
swój kunszt jako jeden z najsprawniejszych kardiochirurgów świata.
Jak plotka niesie, jego sprawność manualna była oparta na prostym
ćwiczeniu: ćwiczył on godzinami wiązanie węzłów chirurgicznych
przy użyciu dwóch palców, ale we wnętrzu pudelka od zapałek.
Osiągniętej w ten sposób sprawności zawdzięczał możliwość wykona-
nia do dwudziestu operacji na otwartym sercu dziennie.

Cooley nawiązał kontakt z Liottą. Już po kilku spotkaniach obaj
zdecydowali się na współpracę w tajemnicy przed DeBakeyem. De-
Bakey nie mógł się dowiedzieć, że jego najzdolniejszy uczeń wraz
z jego najbliższym współpracownikiem planują bardzo spektakularny
eksperyment na sercu.

Już po czterech miesiącach od chwili pierwszego spotkania wszyst-

ko było przygotowane: 4 kwietnia 1969 r. 47-letni Haskelł Karp leżał
na stole operacyjnym Cooleya. Cooley później tak opisał to zdarzenie:
„Gdy serce ciężko chorego pacjenta przestało bić... i krążenie utrzy-
mywane było jedynie przy użyciu płuco-serca, usunąłem jego serce
i zastąpiłem je protezą, sztucznym sercem. Operacja ta, która mogła
się wydawać bardzo drastyczną, miała też inne moralne znaczenie:
udało się utrzymać pacjenta przy życiu w czasie poszukiwań dawcy
serca biologicznego".

Poszukiwania te nie były wcale mniej dramatyczne niż pozostałe
wcześniejsze poczynania kardiochirurgiczne. Cooley tak pisał: „Po-
szukiwania dawcy dla tego pacjenta zakrojone były na szeroką skalę,
obfitowały w krótkotrwałe wzloty, po których następowały gorzkie
rozczarowania. Gdy znaleziono dawcę w odległości 2900 km od Hous-
ton, wynajęto odrzutowiec, którym dwaj członkowie naszego zespołu
chirurgicznego odbyli bohaterski lot do małego miasta położonego
obok Bostonu w stanie Massachusetts. W czasie lotu powrotnego
samolot musiał awaryjnie lądować z narażeniem życia pasażerów.
Dawcę przeniesiono do innego samolotu i w ten sposób przybył do
naszej kliniki, gdzie poczyniono już przygotowania do przeprowadze-
nia typowania tkankowego biorcy i dawcy. Po 64 godzinach od chwili
wszczepienia protezę — sztuczne serce, usunięto i wszczepiono serce
dawcy, które pracowało przez 32 godziny; biorca zmarł z powodu nie
dającego się opanować zapalenia płuc".

Dalej Cooley pisze: „Ogromna rzesza naukowców i zespołów pra-
cujących w licznych klinikach uważała tę pionierską operację za
kamień milowy na drodze postępu w kardiochirurgii". DeBakey był
innego zdania. Wiadomość o wszczepieniu „jego" sztucznego serca
była dla niego dotkliwym ciosem. Od tej chwili, tak pisały wówczas
gazety, nie zamienił on z Cooleyem ani jednego słowa.

Również czynniki oficjalne zareagowały krytycznie. Cooleya po-
zbawiono katedry i jakiekolwiek zastosowanie sztucznego serca u czło-
wieka zostało ściśle zakazane przez amerykański Instytut Żywności
i Leków (Food and Drug Administration — FDA). Do roku 1981
sztuczne serca mogły bić jedynie na stanowiskach badawczych w klat-
kach piersiowych zwierząt doświadczalnych. Cooleyowi jednak nie
tak łatwo można było zamknąć usta: „Większość moich krytyków
przeoczyła fakt, że życie człowieka można było utrzymać przez kilka
dni stosując urządzenie mechaniczne, jakim jest sztuczne serce. Lo-
giczne jest więc pytanie: skoro proteza — sztuczne serce, utrzymywa-
ła człowieka przy życiu przez trzy dni, to dlaczego nie może tego
czynić przez trzy tygodnie lub miesiące?" Dalej apelował do swoich

kolegów: „Dążmy wspólnie do celu, jakim byłoby całkowite zastąpię-
nie nieodwracalnie uszkodzonego serca człowieka".

To marzenie o sztucznym narządzie — sercu, już dość dawno, bo
w roku 1812, starał się zrealizować francuski lekarz Julien-Jean Cesar
LeGallois. Uważał on, że praktycznie każdy narząd w organizmie
człowieka można utrzymać wiecznie przy życiu pod warunkiem, że
uda się zastąpić serce pracą niezawodnej pompy. „Pomysłowe, ale
nieziszczalne", pomijając możliwość realizacji takiego pomysłu przy
ówczesnym stanie techniki i wiedzy medycznej — tak skomentował
ten pomysł prof. Emil Sebastian Biicherl, zachodnioberliński kardio-
chirurg, jeden z najsławniejszych konstruktorów i badaczy sztucznego
serca. W ponad sto lat po tej po raz pierwszy wypowiedzianej koncep-
cji sztucznego serca, otoczony sławą pierwszego przelotu przez Atlan-
tyk, Charles Lindbergh wraz z dr. Alexisem Carrelem zbudował ze
szkła pompę tłoczącą krew. Chciał ją zastosować u swojej szwagierki,
która musiała być poddana nagłej operacji zastawki serca. Wprawdzie
Lindbergh udowodnił, że jego pompa funkcjonuje, jednak do jej za-
stosowania u człowieka nigdy nie doszło.

W tamtych czasach żaden z badaczy serca i układu krążenia nie
myślał o stworzeniu sztucznego serca, które mogłoby zastąpić pracę
zniszczonego, ludzkiego serca. Chciano raczej wynaleźć maszynę,
umożliwiającą wykonywanie operacji na otwartym i unieruchomio-
nym sercu. Bez unieruchomienia serca nie można było wręcz myśleć
o wykonywaniu operacji na tym narządzie. Po nacięciu lewej komory
serca wydobywająca się z niej krew tryska na wysokość dwóch me-
trów, a nawet najzdolniejszemu chirurgowi nie uda się założyć precy-
zyjnie ani jednego szwu na nieustannie bijącym sercu. Dopiero apara-
tura przejmująca zarówno pracę serca, jak i funkcję płuc, umożliwiła-
by wykonywanie dużych operacji na otwartym sercu.

Najważniejszych wynalazków i odkryć zmierzających do tego celu
już dokonano. Od 1916 r. znano już heparynę, substancję występującą
w wątrobie, która powoduje, że krew przestaje krzepnąć, zwłaszcza
po jej wynac/.ynieniu, tzn. gdy płynie przez dreny sztucznego phieo-
-serca. Wiedziano już, że obniżenie temperatury ciała, tzw. hypoter-
mia, powoduje zwolnienie przemiany materii, a tym samym zmniej-
szenie zapotrzebowania organizmu na tlen. Umożliwia to zatrzymanie
akcji serca bez szkody dla funkcji narządów. Wiedziano również, że
można zatrzymać chwilowo pracę serca przez podanie różnych sub-
stancji chemicznych. W roku 1934 DeBakey⁵ przedstawił projekt
pompy rolkowej, która zamiast la podtrzymywać obieg krwi.

Jeszcze jako student.

Również zasady sztucznego utlenowania krwi, tzn. dostarczenia tlenu
do krwi po wyłączeniu płuc z krążenia, znane były i opisane już pod
koniec ubiegłego wieku.

Po wieloletniej pracy John Gibbon w 1953 r. trafił do nagłówków
gazet z olbrzymią, skomplikowaną aparaturą, pierwszym sztucznym
płuco-sercem. Podczas gdy podtrzymywało ono krwiobieg młodej
pacjentki, chirurg mógł swobodnie skorygować wadę we wnętrzu
opróżnionego z krwi serca. Był to moment narodzin nowoczesnej
kardiochirurgii. Wkrótce ta olbrzymia maszyna rozpoczęła tryumfalny
pochód przez sale operacyjne, stając się nierozłączną częścią operacji
kardiochirurgicznych. Nareszcie obalono tabu, ciążące na tym najbar-
dziej interesującym z narządów od początków medycyny. ,,Noli me
tangere!" — nie dotykaj mnie, maksyma, która chroniła do tej pory
serce przed nożem chirurga, została obalona w ciągu jednej nocy
i w ten sposób otwarte zostało no\ve pole działania dla ambitnych
i zdolnych chirurgów.

Wkrótce już jednak chirurdzy, a przede wszystkim ich pacjenci
stwierdzili, że muszą poznać wiele gorzkich prawd, które niosła ze
sobą ta nowa dziedzina chirurgii. Zbyt często zdarzało się, że serce
odmawiało posłuszeństwa w czasie tych operacji lub też, że po opera-
cji serce okazywało się zbyt słabe, by na dłuższą metę samodzielnie
zaopatrywać system naczyniowy. Również płuco-serce nie było pozba-
wione wad. Pompy rolkowe tej maszyny mogły tłoczyć przez krótki
czas przez organizm operowanego człowieka wystarczającą ilość krwi
dla utrzymania go przy życiu. Ale vv okresie pooperacyjnym pacjent
dodatkowo płacił swym zdrowiem za to, że przez krótki okres żył
dzięki pracy maszyny płuco-serce. Pompa rolkowa w czasie pompowa-
nia krwi do organizmu pacjenta działa podobnie, jak to się dzieje przy
wygniataniu pasty do zębów z tubki. Tubkę w pompie stanowi ela-
styczny dren, a palce zastępują metalowe rolki, które tocząc się po
drenie przesuwają wypełniającą go krew. Ponieważ przy tym mecha-
nizmie pompowania, krew ulega miażdżeniu w miejscu, gdzie dreny
uciskane są przez rolki pompy, ulegają również uszkodzeniu komórki
zawarte we krwi, dotyczy to głównie czerwonych ciałek krwi oraz tzw.
płytek krwi. U pacjentów po operacjach dochodzi do zaburzeń krzepli-
wości krwi, krwawień z rany operacyjnej, uszkodzenia i niewydolności
nerek, gromadzenia się płynu w tkance płucnej i powstania obrzęku
płuc.

Wkrótce nie można jednak było przeoczyć faktu, że płuco-serce
może utrzymać krążenie jedynie przez kilka godzin. Za to użycie
sztucznego serca, argumentowali ntektórzy z naukowców, może ten

okres znacznie wydłużyć. Mieli oni też nadzieję, że któregoś dnia
sztuczne serce zostanie tak zminiaturyzowane, że będzie można je
w całości wszczepić człowiekowi. Najważniejsze jednak, żeby sztuczne
serce wykonywało swą funkcję dokładnie tak samo, jak jego naturalny
wzorzec; zadanie to niełatwe, jeżeli weźmiemy pod uwagę jego
skomplikowaną budowę biologiczną.

Jako motor krążenia, serce funkcjonuje jak pompa. Powstało
w wyniku ewolucji trwającej setki milionów lat. Znacznie uproszczony
model ludzkiego serca pracuje we wnętrzu ciała ryb: mięśniowa
rura-komora zaopatrzona w wentyl wlotowy i wylotowy. W sercu
tym naczynie doprowadzające krew — żyła główna, uległo poszerze-
niu i przekształceniu w tzw. przedsionek, jamę, w której zbiera
się napływająca krew. Gdy komora ulega opróżnieniu, otwiera się
wentyl wlotowy — zastawka — i krew zgromadzona w przedsionku
napływa do komory. Następuje skurcz mięśnia komory, otwiera się
wentyl wylotowy i krew zostaje wtłoczona do aorty, czyli tętnicy
głównej.

U ptaków oraz ssaków ten model prymitywnego serca nie byłby
wystarczający. U tych organizmów cala krew musi mianowicie zostać
przepompowana przez płuca, gdzie ulega utlenowaniu⁶, dopiero wte-
dy rozpoczyna swą drogę przez wszystkie narządy organizmu. Z prze-
pompowaniem krwi przez płuca związane są jednak pewne problemy.
Praca jednej komory i jednego przedsionka jest niewystarczająca, aby
przepompować krew jeszcze przez krążenie płucne, które stanowi
dodatkowy opór dla przepływającej krwi. Do tego potrzebna jest
jeszcze jedna komora i jeden przedsionek, czyli tzw. prawe serce.
Oddzielone jest ono od serca lewego przegrodą międzykomorową
i międzyprzedsionkową. Sztuczne serce jedynie naśladuje obie komory
tłoczące krew: komorę prawą, która tłoczy krew przez płuca do
lewego przedsionka, i komorę lewą, która tłoczy krew przez całe ciało
do prawego przedsionka.

Już od dłuższego czasu wierzył w zalety takiego mechanicznego
narządu Willem J. Kolff, Holender, konstruktor sztucznej nerki.
Razem ze swoim japońskim asystentem Tetsuzo Akutsu rozpoczął
w 1957 r. w Cleveland Clinic w stanie Ohio prace nad stworzeniem
modelu pompy tłoczącej krew, której pochodne dziś jeszcze uchodzą
na całym świecie za wzór. W dwóch komorach z tworzywa sztucznego
zamocowane są cienkie, elastyczne membrany, poruszane wahadłowo
sprężonym powietrzem. W ten sposób przez 2 wentyle wypychają one

⁶ W procesie pobrania tlenu z powietrza.

krew, a następnie przez 2 wentyle zasysają ją ponownie. Ta część,
czyli właściwa pompa, zostaje wszczepiona do organizmu, natomiast
masywna pozostała część napędowa i sterująca pozostają poza orga-
nizmem człowieka.

Przy użyciu takiego systemu aparaturowego Kolff i Akutsu mogli
przejąć jedynie niektóre spośród wielu funkcji naturalnego serca.
Swoją konstrukcję wypróbowali początkowo na psach i pomimo że
była to konstrukcja jeszcze bardzo niedoskonała, pierwsze psy przeży-
ły kilka godzin ze sztucznym sercem. Już wkrótce pojawił się jednak
nowy, bardzo poważny problem: w wielu miejscach sztucznego serca
dochodziło do powstawania skrzepów (łac. thrombus), które odrywały
się od miejsca powstania, dostawały się do układu krążenia zatykając
naczynia i uniemożliwiając tym samym dopływ krwi do narządów, co
prowadziło do ciężkiego uszkodzenia tych narządów (łac. embolus —
zator).

W tym samym czasie, gdy prowadzili swoje doświadczenia Kolff
i Akutsu, nad swoją wersją sztucznego serca pracował w Republice
Federalnej Niemiec Emil Sebastian Bucherl, dzisiaj najlepszy specja-
lista w zakresie sztucznego serca w RFN. 7 marca 1986 r. Bucherl
wszczepił 39-letniemu pacjentowi samodzielnie wykonane sztuczne
serce z metalu i tworzywa sztucznego, które po ponad 30 latach pracy
nad nim zdało egzamin pracując w piersi człowieka. Sztuczne serce
Biicherla zawiera w sobie wszystkie doświadczenia, jakie zebrano
w trakcie budowy tych aparatów przez okres ponad 30 lat.

Na początku lat pięćdziesiątych młody lekarz Emil Bucherl stanął
przed niełatwym zadaniem. Doświadczenia, jakie wykonywał na
psach w Uniwersytecie w Getyndze, wymagały zbudowania małej
pompy tłoczącej krew. Pompa ta miała zapewnić jedynie stały prze-
pływ krwi przez kończyny psów. „Wówczas po raz pierwszy doświad-
czyłem, jak olbrzymie problemy powstają przy zetknięciu krwi z two-
rzywami sztucznymi" — wspomina dzisiaj 67-letni uczony. Wówczas
nie wiedział on jeszcze, że to spotkanie z pompami tłoczącymi krew
przerodzi się w jego życiową pasję.

Jego zainteresowanie możliwościami operowania serca, motoru
napędzającego krążenie, skierowało go wreszcie do Sztokholmu, do
prof. Ake Senninga (który później jako pierwszy wszczepił rozrusznik
serca). Pracowało tam już od pewnego czasu jedno ze sławnych —
i osławionych — sztucznych płuco-serc — niestety bez większych wy-
ników. Pracy Biicherla w tym zespole należało wówczas zawdzięczać,
że przynajmniej jeden pies przeżył operację na otwartym sercu.

Wkrótce potem Bucherl pracował w jednym z laboratoriów. Pies

wyczerpany jeszcze operacją leżał w swoim koszu. Do pracowni
wszedł starszy, łysy pan i zaczął gawędzić z obecnymi lekarzami
o szczegółach sztucznego płuco-serca. Bucherl wspomina: „Pomyś-
lałem sobie wówczas, że ktokolwiek to jest, wie bardzo dużo na temat
lego urządzenia". W tej samej chwili pies wstał z posłania i przeszedł
się po pokoju. Starszy pan skinął głową z uznaniem. Był to John
Gibbon, pionier i wynalazca sztucznego płuco-serca.

Bucherl powrócił do Niemiec i zbudował własną wersję płueo-
-serca. Niedługo później, bo w 1957 r. był pierwszym niemieckim
chirurgiem, który odważył się podłączyć krążenie pozaustrojowe czło-
wiekowi. I osiągnął sukces!

Mimo że każdy wolny od uprzedzeń lekarz musiał sobie uświado-
mić, że wraz z tą maszyną rozpoczyna się nowa era — era kardio-
chirurgii, jeden ze znanych kardiologów skomentował to wówczas:
„Takich rupieci nam nie potrzeba!" Dwa lata później ten sam kardio-
log wysyłał swoich asystentów do USA, aby lam zakupili najnowsze
modele „rupiecia".

Dla Emila Sebastiana Biicherla bardzo szybko stało się jasne, że
bez tego wynalazku dalszy rozwój kardiochirurgii jest niemożliwy.
Jednak w uszach młodego lekarza nadal rozbrzmiewały słowa „papie-
ża" chirurgów z Heidelbergu prof. Karla-Heinricha Bauera: „W
sercu pełnym krwi nic widać, dokąd sięga cięcie. Poza tym zranione
serce najczęściej ulega zatrzymaniu". Pomimo tych przestróg, Bucherl
złamał granice przyjętych konwencji. Chociaż zbudowane przez niego
sztuczne płuco-serce ważyło więcej niż cały zespół operacyjny, już
wówczas marzyło mu się sztuczne serce, które można by wszczepić do
klatki piersiowej człowieka. Na kongresie chirurgów w Monachium
w 1960 r. Biicherl nie zdołał przekonać do swych idei nikogo z kole-
gów. Dodatkową trudnością było to, że „ordynatorzy nadający ton
dyskusjom uważali Biicherla za nieszkodliwego fantastę. Bucherl nie
pasował do standardowego obrazu bohatera skalpela", stwierdził
jeden z jego studentów.

Bucherl był zawsze gotów odkrywać nowe obszary. W 1959 r.
przeszczepił nerki, w 1968 r. przeprowadził pierwszą w Europie
transplantację płuc, a w 1969 r. wszczepił serce do klatki piersiowej
śmiertelnie chorego człowieka, półtora roku po operacji Christiaana
Barnarda. Jednak te obie bardzo ciężkie operacje wykonane na sercu
i płucach, mimo że przeprowadzone w pełni zgodnie ze stanem ów-
czesnej wiedzy, skończyły się śmiercią pacjentów zaledwie kilka dni
później.

Pomimo tego Bucherl nie poddał się. Doświadczenia zebrane

w czasie tych operacji utwierdzały go raczej coraz bardziej w prze-
świadczeniu, że w końcu dojdzie do takiego rozwoju sztucznych
narządów, a w tym i serca, że zaniechane zostaną przeszczepy serca
biologicznego, które połączone są z bardzo dużym ryzykiem. W ten
sposób rozpoczęła się historia sztucznego serca „madę in Germany".

Jest rok 1970, Biicherl pracuje w berlińskiej Klinice Uniwersytec-
kiej w Charlottenburgu. Razem z nim siedzą przy stole przedstawicie-
le przemysłu, urzędnicy z Ministerstwa do spraw Badań Naukowych,
lekarze, inżynierowie. Zgromadził się doborowy zespół badaczy i tech-
ników, przedstawiciele uznanych firm, jak AEG, MBB, Siemens.
Przedstawiciele ministerstw z Bonn są ze wszech miar gotowi okazać
pełne poparcie dla projektu „sztuczne serce". Epokowe osiągnięcia
Christiaana Barnarda, który w 1967 r. po raz pierwszy wszczepił
człowiekowi obce serce, i spektakularna operacja Dentona Cooleya,
który w 1969 r. wszczepił umierającemu Haskellowi Karpowi sztuczne
serce, wykazały bowiem, że nadszedł czas, aby również w Niemczech
rozwinięto własne technologie, zmierzające do produkcji sztucznych
narządów.

Pacjent Barnarda przeżył 18 dni, polimerowe serce biło w klatce
piersiowej Karpa przez 64 godziny do chwili, gdy zastąpiono je sercem
biologicznym. Cooley, przeprowadzając swoją operację przy żwawych
rytmach muzyki country, udowodnił, że sztuczne serce może utrzymać
człowieka przy życiu w czasie oczekiwania na serce biologiczne daw-
cy. Karp pobił jeszcze jeden rekord. Wszyscy jego poprzednicy, cielę-
ta, którym wszczepiano sztuczne serce w amerykańskich ośrodkach
doświadczalnych, umierały już po kilku godzinach.

Pomimo tego, że pierwsi pacjenci umierali bardzo wcześnie po
operacjach, prasa na całym świecie uczyniła z Barnarda i Cooleya
z dnia na dzień gwiazdy światowej miary. Taka aura mogła jedynie
sprzyjać ideom Biichcrla i należało przypuszczać, że projekt ten
przyniesie zdecydowany sukces. Tak więc bońscy urzędnicy złożyli
swoje podpisy pod umową: 13,6 milionów marek z kieszeni podat-
ników miało wspomóc projekt sztucznego serca od 1971 do 1974 roku.

Kilka miesięcy później zespół profesora pracował już pilnie nad
projektem. Ciasne pomieszczenia, gdzie do tej pory od czasu do czasu
pracował jeden doktorant wraz z jednym technikiem, wypełniły się
nagle dziesięcioma, dwunastoma ludźmi. W tym pierwszym etapie
poszukiwano odpowiednich zwierząt doświadczalnych, od owcy do
cielaka, od świni do kucyka, a w końcu do psa. Młodzi medycy szybko
dostrzegli, że krwiobieg i jego regulacja u ssaka są o wiele bardziej
skomplikowane niż dotychczas zakładano. W pierwszym roku do-

świadczeń zwierzęta umierały szybciej niż jętki jednodniówki. Naj-
dłużej żyło cielę, u którego sztuczne serce biło przez dziesięć godzin.

Technikom najwięcej problemów przysparzały cztery miejsca
wszczepianej pompy, w których łączono ją z głównymi naczyniami.
Miejsce założenia szwów na granicy zespolenia sztucznego serca
z tkanką ulegało ciągle rozerwaniu. Krew pompowana przez dwie
pompy membranowe tryskała z wlotów naczyń miast płynąć przez
nie. Ale również i samo serce przeważnie odmawiało posłuszeństwa
w krótkim czasie. Inżynierowie intensywnie poszukiwali odpowied-
niego tworzywa, z którego można zbudować niezawodną membranę.
Ciągłe, rytmiczne obciążenie polimerów powodowało, że pękały one
szybciej niż je produkowano. I wszyscy szybko zrozumieli, że różnica
między sztucznym a naturalnym sercem polega również głównie na
doskonałości tworzywa, z którego zbudowane jest naturalne serce,
tworzywa, które wytrzymuje olbrzymie obciążenie.

Nareszcie w roku 1973 zespół profesora Bucherla zaczął odnosić
pierwsze sukcesy. Wiele z cieląt, którym w przebudowanym schronie
lotniczym kliniki w Charlottenburgu wycięto własne serce i wszcze-
piono sztuczne, mogło już oddychać powietrzem oddziału pooperacyj-
nego dla zwierząt przez okres dłuższy niż tylko 1 czy 2 dni. Za ich
plecami pracowały setki wymyślnych urządzeń i systemów regulacyj-
nych mających za zadanie wyłącznie możliwie daleko odsunąć chwilę
ich śmierci.

Wówczas stało się to, czego obawiano się już od dawna. Wraz
z przedłużeniem życia zwierząt osiągniętym dzięki ulepszonym roz-
wiązaniom technicznym pojawił się nowy przeciwnik — bakterie.
Przez kanały wytworzone w ciele zwierzęcia, w których biegły dreny
do sztucznego serca, dostawały się do organizmu- bakterie, które
znajdowały tu doskonałe warunki wzrostu. W ciągu kilku godzin
w rozległych obszarach organizmu rozwijały się ciężkie infekcje, nie
do opanowania nawet przez duże dawki antybiotyków.

W ciągu następnych trzech lat energicznie działający Biicherl po-
szerzył swoje laboratorium do ośmiu pomieszczeń, pięciu warsztatów,
dwóch sal operacyjnych i ośrodka obliczeniowego. Zwierząt doświad-
czalnych dostarczała Klinika Zwierząt Kopytnych Otwartego Uniwer-
sytetu Berlińskiego. W ciągu roku użyto 36 kóz i cieląt do doświadczeń
z różnymi modelami sztucznego serca. Jedna z pań zwiedzających
pomieszczenia dla zwierząt ze sztucznym sercem zapytała zaskoczo-
na: „Po co potrzebne jest sztuczne serce? Czy tak dużo cieląt choruje
na serce?"

Wśród nowych modeli sztucznego serca jedno zwracało szczególną

2 — U. Tschimmel, Cuda na sali...

uwagę; wnętrze tego serca wykonane było z nowego tworzywa sztu-
cznego — poliuretanu. Model ten spowodował, że maksymalny czas
przeżycia wzrósł gwałtownie w ciągu jednego roku (1975 na 1976) z 10
do 112 dni. Trzeba było nawet zatrudniać studentów, aby opiekowali
się zwierzętami w nocy i w dni wolne od pracy.

W tej sytuacji wiadomość, że Siemens chce się wycofać z prac nad
sztucznym sercem była dla wszystkich zaskoczeniem. W ogóle na
horyzoncie pojawiało się coraz więcej chmur. Oczekiwane spektaku-
larne sukcesy nie następowały, osiągnięte wyniki nie satysfakcjonowa-
ły bońskich urzędników. Koncernowi MBB ministerstwo odebrało ulgi
podatkowe pozwalające wspomagać badania. Spowodowało to, że
koncern ten cofnął wsparcie projektu ze swej strony. Pogłębiło to
nastrój przygnębienia w Charlottenburgu, gdzie właśnie z tym kon-
cernem wiązano bardzo duże nadzieje w zakresie rozwiązania pro-
blemu dostarczania energii do napędu sztucznego serca. Od specja-
listów z tego koncernu oczekiwano właśnie, że sztuczne serce w cało-
ści wszczepiane do ciała otrzyma, opracowany w tajemnicy, napęd
nuklearny. Ta cudowna maszyna miała czerpać energię z jednej
z najsilniejszych trucizn świata, plutonu, dokładniej z jego izoto-
pu — plutonu 238. Więcej niż osiemdziesiąt lat potrzebuje ten izotop,
aby jego ilość zmniejszyła się do połowy wskutek rozpadu promienio-
twórczego, w czasie którego uwalnia się ciepło i promieniowanie
radioaktywne.

Inżynierowie mieli nadzieję, że to ciepło jako źródło energii unie-
zależni właściciela sztucznego serca od zewnętrznych źródeł energii
na wiele łat, a może nawet na wiele dziesiątków lat. Niestety,
nadzieje te okazały się płonne. Już w roku 1968 Narodowy Instytut
Serca, Płuc i Krwi oraz Komisja do spraw Energii Atomowej Stanów
Zjednoczonych podpisały z różnymi firmami długoterminowe umowy,
zmierzające do wyprodukowania zminiaturyzowanego napędu nuk-
learnego. Sama idea tego obiecującego napędu była genialna. Ciepło,
uwalniane w czasie rozpadu plutonu, miało — zgodnie z zasadą Stir-
linga — napędzać małą maszynę parową, która z kolei miała wprawiać
w ruch sztuczne serce.

jednak już po kilku latach, w czasie których wydano pierwsze
miliony dolarów przeznaczone na badania doświadczalne, okazało się,
że napęd nuklearny sztucznego serca w postaci, która mogłaby być
wszczepiana człowiekowi, na długo pozostanie w sferze marzeń. Żad-
ne ze sztucznych serc o napędzie nuklearnym nie służyło zwierzętom
doświadczalnym dłużej niż dwa dni i nigdy nie udało się inżynierom
zmniejszyć systemu przynajmniej do rozmiarów klatki piersiowej cieląt.

Wizja człowieka swobodnie poruszającego się ze sztucznym ser-
cem o napędzie plutonowym przyprawia wielu specjalistów o dresz-
cze. Albowiem człowiek taki winien być nieustannie pilnowany, bo
stanowi on żywą chemiczną superbroń. W celu ochrony ludzi i środo-
wiska przed skażeniem konstrukcja baterii nuklearnej winna zapew-
niać jej trwałość, tzn. uniemożliwić uwolnienie się plutonu z jej
wnętrza w każdych warunkach, w tym również w czasie wypadku czy
wskutek wady materiałowej. Jest to oczywiście warunek praktycznie
nie do spełnienia. W rękach terrorystów pluton 238 stanowiłby ideal-
ny środek szantażu. Zaledwie groźba wrzucenia zawartości nuklearnej
baterii sztucznego serca do zbiorników wody pitnej wielkiego miasta,
zmusiłaby każdego polityka do najdalej idących ustępstw.

W roku 1975 było więc pewne, że z. firmy MBB nic wyjdzie
produkt o nazwie bateria atomowa, oddająca swe ciepło sztucznemu
sercu ,,made in Germany". Postanowienie Bonn o cofnięciu dotacji
lemu koncernowi na potrzeby projektu sztuczne serce, położyło prak-
tycznie kres planom stworzenia w całości wszczepialnego sztucznego
serca. „Celem ostatecznym", pisał Biicherl, „jest stworzenie systemu
sztucznego serca, które w całości można wszczepić człowiekowi.
Wszystkie składniki takiej konstrukcji znajdują się wówczas we wnę-
trzu organizmu człowieka. Konieczna energia wytwarzana byłaby
przez wszczepiane źródło energii. Z punktu widzenia techniki dzisiaj
istnieje jeszcze wiele nie rozwiązanych problemów". Mówiąc prościej,
maratończyk, u którego w klatce piersiowej będzie biło sztuczne serce,
będzie mógł biec po swój laur dopiero w nadchodzącym tysiącleciu,
jeżeli w ogóle będzie mógł biec.

Im dłużej żyły cielęta w klinice w Charlottenburgu, tym wyraźniej
widać było niedoskonałość stosowanych biomateriałów. Membrany
sztucznego serca już po kilku setkach tysięcy wychyleń (skurczów)
stawały się przepuszczalne dla krwi, gdy natomiast serce biologiczne
wytrzymuje kilka miliardów skurczów. Wciąż pękały dreny. Pomimo
powtarzających się awarii, dla wszystkich biorących udział w realiza-
cji tego projektu było jasne, że uczono się na błędach i mimo niepowo-
dzeń czas przeżycia zwierząt uległ znacznemu wydłużeniu. Można
było już zaprząc cielę do wózka i wyprowadzić na spacer; silniki firmy
AEG wraz z bateriami i systemem sterującym zwierzę ciągnęło za
sobą na wózku. Czy nie był to widok napawający dumą?

Wówczas jednak ustały również dotacje państwowe. Minister do
spraw Badań Naukowych Hans Matthófer osobiście powiadomił Bii-
cherla, że może on popierać jedynie badania, które podatnikowi
przynoszą w określonym czasie realne wyniki. To, co Biicherl uważał

za badania podstawowe, zostało przez ministerstwo ocenione inaczej:
jako prace przyszłościowe, teoretyczne. Zredukowano drastycznie środ-
ki finansowe. Oznaczało to zwolnienie znacznej liczby współpra-
cowników, odłożenie ważnych problemów lub też prowadzenie badań
w okrojonym zakresie. Pomimo tego zwierzęta przeżywały już do 200
dni z nowymi monolitycznymi pompami odlewanymi z poliuretanu.

Zespół Biicherla miał na swoim koncie liczne, zupełnie nowe
opracowania z zakresu techniki i chirurgii. Aby mierzyć tak ważne dla
regulacji pracy serca ciśnienia w obu przedsionkach, badacze skon-
struowali coś zupełnie oryginalnego. W sztuczne serce wbudowali
bardzo proste, doskonale pracujące mierniki ciśnienia. Były to małe
pęcherzyki powietrza otoczone plastikową błoną. Całymi latami zwie-
rzęta doświadczalne umierały z powodu ciężkich krwotoków z płuc,
które spowodowane były wadliwą regulacją obu pomp.-Jedna pompo-
wała zbyt dużo krwi, gdy druga w tym samym czasie pompowała zbyt
mało. Przy użyciu nowej metody pomiaru ciśnienia krwi, udało się
wreszcie tak ustawić pojemność pomp, że ciśnienie w dużych naczy-
niach i przedsionkach pozostawało w granicach normy.

I nareszcie w roku 1978 jedno z cieląt mogło opuścić swoje „łóżko"
i odbyć spacer na wolności wraz z opiekunem, niosącym walizkę, od któ-
rej uchodziły dreny do klatki piersiowej zwierzęcia. Napęd stał się w
końcu tak mały i lekki, że człowiek mógł go godzinami nieść na plecach.

Jednak w dalszym ciągu pękały membrany ze sztucznego tworzy-
wa, mankament, który do dzisiaj nie został całkowicie wyeliminowa-
ny. Śladowe zanieczyszczenia oraz pęcherzyki gazów zawarte w poliu-
retanie uwalniane są w trakcie ciągłego rozciągania i zginania memb-
rany i pozostawiają drobne rysy i ubytki w tworzywie. W tych
miejscach natychmiast osiadają trombocyty, spiętrzają się i urastają
do groźnych skrzepów, które uwolnione dostają się do naczyń i powo-
dując ich zamknięcie są przyczyną powstawania zawałów. W spęka-
nych poliuretanowych membranach osadzają się również kryształy
wapnia. Powoduje to, że poliuretan staje się kruchy i w końcu pęka.
Rozpoznanie: przedwcześnie zwapniałe sztuczne serce.

Na pomoc z Bonn Biicherl mógł liczyć jedynie w małym zakresie.
Wyczerpująca nerwowo wojna listów prowadzona z biurokratami
doprowadziła w końcu do uzyskania pewnych dotacji finansowych,
trzeba się jednak było rozejrzeć za nowymi sponsorami. Stworzył więc
pomysłowy chirurg Towarzystwo Wspomagające Sztuczne Serce, któ-
re zostało zarejestrowane i dzięki pomocy którego odnowiono pomie-
szczenia dla zwierząt. Niektóre z poliuretanowych pomp pracowały
wówczas już na próbnych stanowiskach prawie rok.

Ulepszone systemy napędowe pozwalały nareszcie spokojnie spać
badaczom. Dane statystyczne pokazują, jak często zawodzą systemy
przygotowane z myślą o długotrwałej intensywnej eksploatacji.
W czterech układach napędowych, z których każdy znajdował się
w ciągłym ruchu przez okres średnio 200 dni, dziewięć razy wy-
stąpiły zakłócenia w pracy silnika, siedem razy w pracy wentylatora,
(yleż samo razy zawiodła elektronika, cztery razy ustał dopływ ener-
gii i dziesięć razy nastąpiły nieszczelności w systemie pneumatycz-
nym powodując ucieczkę powietrza. Tak więc, jak wyliczyli nauko-
wcy, średnio co 15 dni należało się spodziewać awarii, a co parę
tygodni istotna część mechanizmu ulegała całkowitemu zniszczeniu.
W sytuacji, gdy nie podejmie pracy element zastępczy, posiadacza
sztucznego serca, człowieka lub zwierzę, tylko sekundy dzielą od
śmierci. Jednak system zamienny był zawsze w pogotowiu. „Nigdy
do tej pory" — podkreśla konstruktor sztucznego serca dr inż. Ewald
Hennig — „awaria układu nie spowodowała śmierci zwierzęcia do-
świadczalnego".

Nareszcie postęp stał się widoczny. Ale raz jeszcze — tym razem
w roku 1982 — Biicherl musiał przetrzymać kolejny cios. Opiniodawcy
zgłosili „znaczne wątpliwości co do możliwości zrealizowania projektu
sztucznego serca, jako stałego lub długotrwałego elementu zastęp-
czego" i spowodowali w ten sposób kolejną redukcję funduszy na
„specjalny program badawczy »sztuczne serce«" i to w czasach, kiedy
zespół Biicherla należał do czołowych zespołów na świecie, zajmują-
cych się problemem sztucznych narządów. Pompy z Charlottenburga
były dostępne w różnych wielkościach i w zależności od potrzeb mogły
być wszczepiane do ciała chorego lub wspomagać krążenie, pozostając
poza organizmem chorego.

Pompy wyposażone w kilkuwarstwową membranę wytrzymywały
przeciętnie nieprzerwaną pracę przez ponad tysiąc dni. Pojemność
prawej komory wynosiła 80 mililitrów, a lewej 100 mililitrów krwi,
przy takiej konstrukcji i automatycznej regulacji układu napędzające-
go szanse przeżycia zwierząt doświadczalnych znacznie wzrosły. Czuj-
niki ciśnienia umieszczone wewnątrz wszczepianego sztucznego serca
podają swoje wartości do specjalnie zaprogramowanego mikrokom-
putera, który reaguje natychmiast: w zależności od potrzeb zwiększa
lub zmniejsza wydajność pompy, podobnie jak to czyni naturalny
system regulujący w organizmie.

Nadszedł czas, aby wypróbować sztuczne serce u człowieka.

Dla profesora Emila Sebastiana Biicherla dzień 5 marca 1985 r. nie
różnił się od innych dni pracy. Przed obiadem wizyty na oddziałach,

operacje, krótka przerwa, omówienie przypadków, załatwianie kore-
spondencji i telefonów. Po południu nagłe zaskoczenie: w drzwiach
jego gabinetu stanął olbrzym, który ciężko sapiąc z trudem wypowie-
dział następujące słowa: „Panie profesorze, proszę mi pomóc. Mam
w sobie bombę zegarową". Dysząc, zmęczony wejściem po schodach,
opowiedział profesorowi historię swojego życia. Nazywał się Hans
Holzwig, miał 39 lat i był szefem zakładu dekoracyjnego, zatrud-
niającego około 100 pracowników. Codzienny stres starał się utopić
w alkoholu i skompensować paleniem papierosów w ilości do 80 sztuk
dziennie.

Od kilku miesięcy działo się z nim coraz gorzej. Gdy opowiadał
swoim współpracownikom o tym, że najmniejszy wysiłek sprawia mu
dużą trudność, nikt mu nie wierzył. „Taki facet, jak ty, nie może być
chory" — mówili pół żartem, pół serio, nie mogąc uwierzyć, aby
człowiek o atletycznej budowie, mierzący 1,95 m i ważący około 100
kg, mógł mieć jakieś dolegliwości.

Jednak Hans Holzwig, „Wiking z krzaczastą brodą", jak został
nazwany przez jeden z dzienników, z trudem pokonywał odległość
150 m. Musiał się zatrzymywać z powodu potwornych bólów w no-
gach i klatce piersiowej. Nikotyna doprowadziła do zwężenia tętnic
w nogach. W wyniku tego tkanki otrzymywały niewystarczające ilości
substancji odżywczych i tlenu. Najbardziej zagrożony jest jednak stan
serca Hansa Hol/wiga. „Natychmiast do kliniki" — rozkazał mu leczą-
cy kardiolog. „Ma pan bardzo znaczne zwężenie jednej z tętnic
wieńcowych serca. To jest bomba zegarowa". Wówczas stało się dla
Holzwiga jasne, że jego życie wisi na włosku. Jeszcze kilka tygodni
ociągał się z decyzją. W końcu żona zawiozła go do Kliniki Uniwer-
syteckiej położonej przy grobli spandauskiej. Ostatnie sto metrów
Hans Holzwig przeszedł o własnych siłach.

Bucherl i jego zespół lekarzy po obejrzeniu zdjęć, jakie przekazał
leczący Holzwiga kardiolog, byli przerażeni. Tętnice wieńcowe serca
Holzwiga były prawie całkowicie zamknięte. Prawa tętnica wieńcowa
była na całym przebiegu niedrożna, główny pień lewej tętnicy wień-
cowej był prawie całkowicie zamknięty. Jedynie wąski strumień krwi,
przepływając przez resztkowe światło tętnicy o średnicy najwyżej mi-
limetra, zaopatrywał pracujący mięsień serca w krew, energię do pra-
cy. Zwężenie tętnicy (tzw. stenoza) może doprowadzić w końcu do
całkowitego zamknięcia światła tętnicy i do zawału. Wówczas ulega
obumarciu część tkanki mięśnia serca, ponieważ przestaje być od-
żywiana.

„Życie Holzwiga zależało od drożności tego prawie całkowicie

zamkniętego naczynia", komentował później Biicherl. „Te zwężenia
głównego pnia są bardzo niebezpieczne. Zamknięcie głównego pnia
lewej tętnicy wieńcowej prowadzi do śmierci w ciągu kilku sekund".
Następnego dnia rano o godzinie ósmej, po niespokojnej nocy, Hansa
llolzwiga przewieziono na stół operacyjny. Biicherl i jego zespól za-
mierzali założyć cztery zespolenia aortalno-wieńcowe (ang. bypass —
ominięcie), które obecnie kardiochirurdzy zakładają nawet u osiem-
dziesięciolatków. Operacja ta polega na tym, że fragment żyły z pod-
udzia zostaje użyty do wykonania zespolenia omijającego zwężenie
w tętnicy wieńcowej⁷.

Chcąc pomóc sercu Holzwiga, należało wykonać trzy bypassy do
gałęzi lewej tętnicy wieńcowej oraz jeden do gałęzi odchodzącej od
prawej tętnicy wieńcowej. Krew dopływająca swobodnie przez te
sztucznie wykonane pomosty żylne do drożnych i niezwężonyeh od-
cinków tętnie wieńcowych poprawi zaopatrzenie mięśnia serca
w krew i w ten sposób zabezpieczy serce przed zagrażającym za-
wałem.

Godzina 8.30. Lekarze otworzyli klatkę piersiową Holzwiga, od-
słonięto bijące serce, gdy nagłe podniesiono alarm: krzywa elektro-
kardiogramu zmieniła się gwałtownie w sposób świadczący o wy-
stąpieniu masywnego zawału serca, ciśnienie krwi spadło gwałtownie.
Serce Holzwiga, miast ulegać regularnym skurczom, popadło w niesyn-
chroniczne skurcze, tzw. migotanie, i w końcu się zatrzymało. Gdyby
to, co zdarzyło się w roku 1986, miało miejsce w latach sześćdziesią-
tych, olbrzym byłby już martwy. Dawniej uważano ustanie czynności
serca oraz czynności oddechowej za oznakę śmierci. Dopiero wprowa-
dzenie krążenia pozaustrojowego, umożliwiającego sztuczne utrzyma-
nie funkcji krążenia, wymagało wprowadzenia nowej definicji śmierci,
tzw. śmierci mózgowej. Dzisiaj człowieka uważa się za zmarłego
klinicznie dopiero wówczas, gdy co najmniej przez pól godziny mózg
nie wykazuje żadnej lunkcji elektrycznej. W żargonie techniczno-me-
dycznym określa się to jako zerowe EEG lub „No DCA" — no detect-
able cortical activity — brak wykrywalnej aktywności kory mózgowej.

Tak więc pomimo zatrzymania akcji serca Hans Holzwig jeszcze nie
umarł. Już po kilku minutach, w czasie których lekarze czynili wszyst-
ko, aby przywrócić akcję serca, ciało Holzwiga podłączono do sztucz-
nego płuco-serca. Zasada działania tego aparatu polega na tym,

⁷ Źyla zostaje zespolona z tętnicą wieńcową poniżej miejsca zwężenia z jednej
strony oraz z aortą występującą z drugiej strony. Tak więc krew omija zwężone miejsce
w tętnicy wieńcowej.

że krew żylna spływa drenami do aparatu, gdzie zostaje utlenowana,
tzn. usunięty zostaje dwutlenek węgla, a krew zostaje nasycona
tlenem. Następnie pompa rolkowa pompuje krew bogatą w tlen do
głównej tętnicy ciała tzw. aorty, która rozprowadza utlenowana krew
po całym ciele. Jest to całkiem sprawnie działający system zastępujący
krążenie przez okres do kilku godzin.

Hans Holzwig miał dużo szczęścia w tym nieszczęściu. Nie ma
bowiem lepszego momentu dla wystąpienia zawału serca, jak tylko ten,
gdy pacjent leży na stole operacyjnym z otwartą klatką piersiową
i odsłoniętym sercem. Aparat płuco-serce przywrócił olbrzyma do
świata żyjących. Ale pomimo tego sytuacja jest bardziej niebezpieczna
niż poprzednio, ponieważ to jednak zamknięcie głównego pnia lewej
tętnicy wieńcowej sparaliżowało dopływ krwi do lewej komory. Szybko
i precyzyjnie chirurdzy założyli cztery bypassy aortalno-wieńcowe,
pamiętając o tym, że każda stracona minuta pogarsza stan i tak już
uszkodzonego mięśnia serca, pomimo jego oziębienia i zatrzymania na
okres operacji przez podanie odpowiednich środków chemicznych.

Krótko przed południem operację ukończono. Lekarze postano-
wili teraz wyłączyć płuco-serce. Jest to chwila prawdy dla chirur-
ga oraz sprawdzian świeżo operowanego narządu. Jak z ołowianego
snu budziło się serce Hansa Holzwiga do pracy. W napięciu obser-
wowali lekarze lekko drżącą lewą komorę oraz delikatnie kurczącą
się prawą komorę serca. Jednak zamiast kurczyć się intensywniej
serce tkwiło w zmierzchu, między snem a dniem, nie budziło się do
życia.

Cztery godziny minęły od początku operacji i Hans Holzwig,
który dzień wcześniej przyszedł do kliniki na własnych nogach, wy-
dawał się obecnie bliższy śmierci niż życia. Za każdym razem kiedy
obsługa płuco-serca usiłuje zmniejszyć jego pracę i wyłączyć je, wi-
dać wyraźnie, że ten konieczny do życia, jamisty mięsień, jakim jest
serce, utracił swą zdolność podjęcia dalszej pracy. Wówczas Bucherl
zdecydował się zastąpić pracę lewej komory serca specjalną pompą
tzw. urządzeniem wspomagającym lewą komorę. Zwłaszcza w USA,
ale także i w Europie wielu chirurgów zna dobrze pracę tego urzą-
dzenia. W skrócie nazywane jest LV AD (Left Ventricle Assist De-
vice), służy wyłącznie odciążeniu pracy lewej komory w stanach jej
niewydolności i ma na celu stworzyć )e) takie warunki, aby mogła
w tym czasie zregenerować utraconą siłę. W tym celu krew na-
pływająca z płuc do lewego przedsionka zostaje skierowana do pom-
py znajdującej się poza organizmem, stanowiącej sztuczną namiastkę
naturalnej komory serca, która następnie tłoczy ją do tętnicy głów-

nej, czyli aorty⁸. LV AD, który podłączył zespól Biicherla, podjął
niezawodnie pracę, zgodnie z oczekiwaniami.

Biicherl tymczasem poinformował centralę „Eurotransplantu" (or-
ganizacji zbierającej dane na temat wszystkich dawców i biorców
narządów w całej Europie Zachodniej) w holenderskim mieście Lejda
o dramatycznej sytuacji, w jakiej znalazł się jego pacjent. Oceniając
obecną sytuację należy stwierdzić, że jedynie przeszczepienie Han-
sowi Holzwigowi serca biologicznego może uratować go od śmierci.
W Lejdzie prośba z Berlina otrzymała najwyższy priorytet.

Zapadła noc. Miliony Niemców obejrzały dziennik wieczorny.
O Hansie Holzwigu nie wspomniano. Człowiek leżący na stole opera-
cyjnym Kliniki Westend nie jest wart meldunku, jest jednym z wielu
pacjentów kardiochirurgicznych, bez nazwiska, o tragedii którego
wiedzieć będzie jedynie rodzina oraz koledzy w pracy. O godzinie
20.30 — LV AD pracuje bez zarzutu — ponowiona zostaje próba wyłą-
czenia płuco-serca. Z żalem lekarze stwierdzają, że prawa komora
pracuje nienależycie, wykazując zaburzenia kurczliwości. Powoduje to
również pogorszenie pracy LV AD. Ciało Holzwiga nie może być
zaopatrzone w wystarczającym stopniu w krew. Niezwłocznie włączo-
ne zostaje sztuczne płuco-serce.

Pozostaje nadzieja na cud. Gdyby w nocy z czwartku na piątek do
sali operacyjnej zaszedł przypadkowo jeden z odwiedzających, ujrzał-
by scenę, która prześladowałaby go przez całe życic. W otoczeniu
niepojętego kłębowiska skomplikowanych maszyn leżało na stole Ope-
racyjnym ciało olbrzymiego mężczyzny. Pod zielonymi prześcierad-
łami, które przykrywały jego ciało, ziała straszliwa rana operacyjna.
Dreny, które biegły od tych maszyn skierowane były ku brązowoczar-
nej masie, która spoczywała bezwładnie w dnie rany, do miejsca,
gdzie u zdrowego bije żywo czerwone serce.

Również następne przedpołudnie nie przyniosło oczekiwanej
zmiany. Hans Holzwig jest już znacznie dłużej niż to się normalnie
praktykuje podłączony do płuco-serca, które utrzymuje go przy życiu.
Następne próby odłączenia go od maszyny skończyły się niepowodze-
niem. Z każdą godziną rośnie niebezpieczeństwo, że jego krew zo-
stanie w sposób nieodwracalny uszkodzona przez pompy płuco-serca.
Jeżeli Holzwig ma jeszcze jakąś szansę, to tylko z nowym sercem.

Ale „Eurotransplant" nie może niczego zaoferować. Jest wpraw-
dzie wiosna, pora bardzo sprzyjająca przeszczepom serca, bo żadna
inna pora roku nie dostarcza tylu dawców serca. Wiosną mianowicie

⁸ Lewa komora zostaje w ten sposób ominięta, odciążona i może się regenerować.

młodzi mężczyźni, nie mogąc się oprzeć pokusie, dosiadają swoich
motocykli i „gaz do dechy".'To, że po przebyciu „choroby Kawasaki"
serce nadaje się do przeszczepu, zawdzięczamy jego wyjątkowemu
zabezpieczeniu przez mocną kość położoną z przodu, jaką jest mostek.

To, co czeka w tej sytuacji Holzwiga, jest przedsięwzięciem bardzo
ryzykownym. Emil Sebastian Bucherl prosi więc żonę Hansa Holz-
wiga do siebie i informuje ją szczegółowo o zaistniałej sytuacji. Opisu-
je jej sztuczne serce, nad którym latami wraz z zespołem pracował
i setki razy wypróbowywał. W kilka dni później Bucherl powiedział:
„Podjęcie decyzji o wszczepieniu sztucznego serca jest tym trudniej-
sze, że nie można jej omówić bezpośrednio z zainteresowanym, gdy
zachodzi taka konieczność. W przypadku mojego pacjenta miałem
tylko możliwość rozmowy z jego żoną. Znałem go wprawdzie, ale
zgłosił się on na rutynową operację serca. W tym momencie nie
można jednak powiedzieć: Czy zgodziłby się pan na sztuczne serce?
Nie było podstaw ku temu. Zdecydowanie się na wszczepienie sztucz-
nego serca jest obecnie niełatwe, ponieważ wiadomo, że nie jest ono
tak doskonale rozwinięte, że mogłoby gwarantować normalne życie
przez dłuższy czas".

Bucherl wyobrażał sobie pierwsze wszczepienie sztucznego serca
zgoła odmiennie. Przez zbieg okoliczności został postawiony w sytuacji
bez wyjścia. Jeżeli Hans Holzwig ma żyć — a „mors in tabula", śmierć
na stole operacyjnym, jest dla chirurga zawsze najdotkliwszą klęską —
to jedynie wszczepienie sztucznego serca może stać się pomostem
w oczekiwaniu na serce dawcy.

Żona Hansa Holzwiga wyraziła zgodę.

W piątkowe popołudnie, o godzinie 15.30 Bucherl wyciął swojemu
pacjentowi serce z klatki piersiowej. Młody, żaden z nich nie prze-
kroczył 31 roku życia, zespół lekarski w składzie: dr Kaiser, dr
Palenker i dr Liisebrink, doskonale opanował swoje rzemiosło, dzięki
wielu operacjom eksperymentalnym na cielętach, psach i owcach.
Również siostra operacyjna doskonale wie, co ma robić; brała prze-
cież udział we wszystkich operacjach eksperymentalnych. Serce Holz-
wiga opróżnione z krwi odcięto od przedsionków, w tym samym czasie
asystenci przytransportowali całe urządzenie napędowe sztucznego
serca z laboratorium do sali operacyjnej.

Aby sztuczne serce mocno usadowić w klatce piersiowej i cał-
kowicie szczelnie zespolić z dużymi naczyniami, naukowcy z Berlina
opracowali specjalny system szybkiego podłączenia. Właściwe złącza
wykonane są ze stali nierdzewnej powleczonej kauczukiem silikono-
wym. Osadzone są na tak ukształtowanych łącznikach, aby możliwie

szybko i bez trudości dało się je połączyć z obu naturalnymi przedsion-
kami, których przy tego rodzaju operacjach się nie wycina, oraz obu
tętnicami wychodzącymi z komór. Do tych 4 łączników wprowadzone
zostały małe pęcherzyki powietrza, dzięki którym lekarze mogą cały
czas mierzyć ciśnienie krwi i odpowiednio regulować pracę serca. Na
wolnych jeszcze końcach łączników osadzone są stalowe sprężyny,
które po naciągnięciu na nie sztucznych komór zapewniają szczelne
i pozbawione tarcia połączenie z komorami. Zwłaszcza w miejscach
połączeń nawet najmniejsze nierówności mogą oznaczać dla pacjenta
śmiertelne niebezpieczeństwo. W tych miejscach przepływ krwi może
zostać zaburzony i ulec zawirowaniom powodując tworzenie się skrze-
pów. Mogą one następnie rozwinąć się w zatory, oderwać od miejsca
powstania i doprowadzić do uszkodzenia mózgu lub innych narządów.

Nareszcie „proteza", jak nazywa Biicherl swoje sztuczne serce,
może zostać wszczepiona. Beżowa pompa o fascynującej estetyce,
gładka, zimna i lekka, wygodnie leży w ręku, piękny kawałek tech-
niki — jak to określił jeden z jego uczniów. Wieczorem o wpół do
siódmej jest po wszystkim. Nowe serce z poliuretanu, aluminium
i tytanu tkwi mocno w klatce piersiowej Hansa Holzwiga. Dreny
o grubości palca, którymi tłoczone jest sprężone powietrze, połączone
są z aparaturą o objętości szafy ubraniowej. Mieści się tam napęd
pneumatyczny oraz elektroniczna jednostka regulująca. Na znak dany
przez chirurgów technik włączył to całe urządzenie i sztuczne serce
podjęło swą pracę.

Ewald Henning, doktor inżynier, chory właśnie na grypę stoi lekko
oszołomiony na sali operacyjnej. Biicherl kazał go przywołać, pomimo
gorączki, ponieważ to właśnie on opracował i udoskonalił berlińskie
sztuczne serce tak, że owego wieczoru po raz pierwszy zaczęło bić
w klatce piersiowej człowieka. I biło w sposób doskonały, zgodnie
z oczekiwaniami i nadziejami wszystkich obecnych.

O godzinie 19.15 Hans Holzwig został przetransportowany wraz
z aparaturą napędową, która stanowiła teraz część jego organizmu, na
oddział intensywnej terapii. Jego życie nie zależy zresztą jedynie od
sztucznego serca. Dodatkowa pompa tłoczy powietrze do jego pluć,
a jeszcze inne urządzenie oczyszcza jego krew⁹. Świadomość Holz-
wiga została celowo zniesiona przez użycie odpowiednich leków, tak
że nie zdaje on sobie sprawy z tego, co z nim się aktualnie dzieje,
nawet wówczas, gdy otworzył na krótko oczy, gdy pochyliły się nad
nim jego żona i córka.

Tj. zastępuje w części pracę nerek.

Już w momencie, gdy przekroczyły próg oddziału intensywnej

terapii, zdały sobie sprawę z tego, że człowiek, który tam leży, nie
posiada już własnego serca. Z wnętrza jego klatki piersiowej uchodziły
dreny, którymi tłoczone było sprężone powietrze oraz przekazywane
dane, dotyczące ciśnienia we wnętrzu serca, metaliczne zastawki
serca wydawały cichy, ale dobrze słyszalny stuk, sto razy na minutę.

W następnych czterech dniach Hans Holzwig był jednym z najle-
piej nadzorowanych pacjentów w Republice Federalnej Niemiec.
Czuwało przy nim bez przerwy dwóch lekarzy, jeden technik i jedna
pielęgniarka. Ciągły nadzór oraz częste wizyty lekarzy specjalistów
i Biicherla miały zapewnić bezawaryjną pracę aparatury oraz zapo-
biec powikłaniom. „Prawie już pewną trzymiesięczną gwarancję bez-
awaryjnej pracy" mógł dać prof. Biicherl berlińskiej pompie. Lekarze
mieli nadzieję, że w tym czasie znajdzie się odpowiednie serce bio-
logiczne.

Hans Holzwig nie musi jednak korzystać z tej gwarancji. Już
w następny czwartek 21-letni mężczyzna ginie w wypadku samocho-
dowym. Samochód osobowy, w którym siedział obok kierowcy, ude-
rzył w latarnię. Uderzenie miażdży czaszkę, ale jego serce pozostaje
nie naruszone. Bucherl dowiaduje się o tym i prosi o przekazanie
serca z Kliniki Otwartego Uniwersytetu w Steglitz, oddalonej zaled-
wie o 12 kilometrów. Matka zmarłego chłopca wyraża zgodę na
pobranie serca. Zespół lekarzy, pielęgniarek, techników ponownie
przygotowuje się do operacji przeszczepienia serca.

Przed przeszczepieniem obcego narządu wystąpiła jednak koniecz-
ność amputacji prawej stopy. Holzwig wypalił w ciągu swojego życia
setki tysięcy papierosów. Doprowadziły one do takiego stanu, że
w bardzo słabo ukrwionych, peryferyjnych okolicach ciała nastąpiło
nagromadzenie toksycznych produktów przemiany materii. „Ogólnie
można stwierdzić, że palacze w okresie pooperacyjnym wracają do
zdrowia znacznie wolniej od ludzi niepalących" — stwierdza Bucherl
na podstawie swojego wieloletniego doświadczenia. „Jako lekarze
winniśmy być wyrozumiali dla ludzkich słabości — do pewnych gra-
nic — bo musimy często korygować to, co wynikło z ludzkich słabości".

W środową noc lekarze z Westendu wszczepili swojemu pacjen-
towi w czasie sześciogodzinnej operacji nowe, naturalne serce. Jest to
jego trzecie i ostatnie serce. Już przed operacją nerki Holzwiga
stwarzały poważne problemy. Obecnie ich funkcja ustała całkowicie.
Następnego dnia stan jego zdrowia uległ wprawdzie pewnej stabiliza-
cji, później doszło niestety do nagromadzenia się wody w płucach,
krzepliwość krwi uległa poważnym zaburzeniom, tak że nie można

było jej kontrolować, a nerki nie podjęły ponownie swojej funkcji. Na
konferencji prasowej w czwartek przed południem współpracownicy
Biicherla okryli sferą milczenia stan pacjenta. Wieczorem wystąpiło
to, czego się najbardziej obawiano: migotanie komór, którego nie
można było opanować podawaniem leków i użyciem różnego rodzaju
aparatury. Po 32 godzinach krążenia pozaustrojowego, po 70 godzi-
nach z wszczepionym sercem i po prawie dwóch dniach z wszczepio-
nym sercem biologicznym Hans Holzwig zmarł.

Już następnego dnia ruszyła machina prasowa z tytułami: „Zbyt
późno implantowane?" — „Komu w ogóle służy sztuczne serce?"
Pomimo różnych pomówień, pomimo ukrytych oskarżeń (doświadcze-
nia na ludziach), większość komentarzy była rzeczowa. Wszędzie
w kraju postawa i decyzje Biicherla zostały zaakceptowane: „Po tym
wszystkim, co miało miejsce, zadaję sobie pytanie, czy decyzji
o wszczepieniu sztucznego serca nie podjąłem zbyt późno. Dzisiaj
powiedziałbym: U następnego pacjenta w podobnych warunkach
decyzję podejmę znacznie wcześniej".

Z lekarskiego punktu widzenia nie ma powodu, aby oskarżyć Bii-
cherla za wszczepienie sztucznego serca. Berliński naukowiec musiał
podjąć decyzję o wszczepieniu sztucznego serca w zupełnie odmien-
nych warunkach niż to uczynił jego kolega William DeVries, Amery-
kanin, kardiochirurg w prywatnym koncernie szpitalnym Humana,
który zyskał rozgłos przez wykonanie serii operacji wszczepienia sztu-
cznego serca, przypominających horror medyczny — jak to stwierdził
jeden z niemieckich lekarzy. Swojemu pierwszemu pacjentowi — den-
tyście Barneyowi B. Clarkowi z Seattle, ascetycznie żyjący kardio-
chirurg wyciął serce z klatki piersiowej, pomimo że nie istniało bezpo-
średnie zagrożenie, że serce przestanie bić. W przeciwieństwie do
niego, Biicherl działał w sytuacji zagrożenia życia. Jego pacjent nie
mógł być odłączony od płuco-serca i nie można było znaleźć dawcy.
Chirurg miał w tej sytuacji dwie możliwości: wyłączyć maszynę, która
coraz bardziej niszczyła krew Holzwiga, i wystawić akt zgonu lub
przez użycie sztucznego serca podjąć próbę ustabilizowania Stanu
układu krążenia chorego człowieka. W żadnym razie nie planowano
użycia sztucznego serca jako doświadczenia na człowieku — jak
w przypadku Barneya Clarka — i nie użyto go w chwili, kiedy krytycy
mogliby zarzucić, że jest ono niedostatecznie opracowane lub wypró-
bowane. W końcu Biicherl od prawie 30 lat, a inżynier Henning od 14
lat pracowali nad jego udoskonaleniem.

Patrząc na sztuczne serce z Charlottenburga, które może zachwy-
cić fanatyka techniki swoim estetycznym wyglądem, nie można roz-

poznać długiej drogi rozwoju jego poszczególnych składników, bieg-
nącej wieloma, niekiedy błędnymi, ścieżkami. A jednak każdy mili-
metr kwadratowy tej pompy został dokładnie zaplanowany, przemy-
ślany i tysiące razy wypróbowany. W swej konstrukcji przypomina
w zasadzie amerykańskie serce ,Jarvik-7", ma jednak swoje własne
odrębne szczegóły: „Mercedes 560 SEL wśród sztucznych serc" — jak
to stwierdził jeden z oglądających.

Sztuczne serce typu „Jarvik-7" jest obecnie najczęściej używanym
na całym świecie tzw. całkowitym sztucznym sercem (TAH — Total
Artificial Heart). Składa się ono z dwóch oddzielnych, bardzo podob-
nych części: dwóch sztucznych pomp, które nie są niczym innym, jak
tylko naśladowaniem dwóch komór serca. Aby zrozumieć konstrukcję
i zasady działania tego serca, wystarczy poznać szczegóły w odniesie-
niu do jednej pompy.

Eliptyczną aluminiową podstawę pokrywa sztywna obudowa z two-
rzywa sztucznego. Z niej uchodzą dwa otwory otoczone pierścieniami,
we wnętrzu których znajdują się zastawki — wentyle — kierujące stru-
mieniem przepływającej krwi. Dopływająca krew zostaje przez jeden
z tych wentyli skierowana do wnętrza i może wypłynąć tylko przez
drugi z wentyli. Wentyle te znane są medykom jako sztuczne zastawki
serca, tzw. zastawki uchylne, i są obecnie szeroko wszczepiane w miej-
sce uszkodzonych naturalnych zastawek w sercu. Mechanizm ich
działania jest tak samo genialny, jak i prosty. Cienki dysk, kolista
płytka wykonana z włókien węglowych, porusza się swobodnie mię-
dzy dwoma uchwytami; uchylnie poruszający się dysk otwierany jest
i zamykany przez przepływającą krew; krew wypływając podnosi
dysk i wentyl się otwiera, natomiast cofający się słup krwi powoduje
opadnięcie dysku i zamknięcie ujścia. Kto słyszał charakterystyczny
stuk sztucznej zastawki wydobywający się z wnętrza klatki piersiowej,
ten tego nigdy nie zapomni.

Do aluminiowego podłoża sztucznej komory prowadzi dren gru-
bości palca, przez który nieprzerwanie tłoczone jest i zasysane powie-
trze w elektronicznie regulowanym rytmie pracy sztucznego serca. We
wnętrzu komory spotykają się dwa elementy: sprężone powietrze
i krew. Konstruktorzy oddzielili te dwa elementy elastyczną błoną tak,
aby nie uległy one wymieszaniu. Podobnie jak w domu dwa pokoje
położone jeden nad drugim oddzielone są sufitem, tak błona oddziela
dolny pokój — sprężonego powietrza, od górnego pokoju — krwi. Z ma-
łą różnicą: błoniasty sufit jest elastyczny i gdy powietrze napływa do
dolnego pokoju, podnosi się do góry i zmniejsza przestrzeń górnego
pokoju. To jest skurcz komory, j>kres, w którym w naturalnym sercu

mięsień się kurczy i krew zostaje wypchnięta przez prawą komorę do
tętnicy płucnej, a przez lewą komorę do tętnicy głównej, czyli aorty.

Sztuczne serce a la Bucherl/Jarvik z powodu braku muskulatury
musi być napędzane sprężonym powietrzem. Gdy ilość wtłoczonego
powietrza osiąga maksimum, napęd maszyny rozpoczyna odsysanie
powietrza tak długo, aż membrana spocznie na aluminiowym podłożu
obudowy. Opadanie membrany powoduje spadek ciśnienia w części
wypełnionej krwią, powstaje więc miejsce dla napływającej krwi. To
jest rozkurcz komory. Gdy tylko komora napełni się krwią, następny
skurcz powoduje wyrzucenie czerwonego soku w jednominutową,
okrężną drogę po organizmie.

Taka pompa stanowi mechaniczny zamiennik naturalnej komory.
Jeżeli dwie takie pompy zostaną podłączone, jedna za drugą, powsta-
nie konstrukcja zastępująca obie komory serca. Naturalne przedsionki
pozostawia się i do nich przyszywa się elementy mocujące, do których
następnie już stosunkowo łatwo przymocowuje się sztuczne komory.
Z prawego przedsionka płynie krew żylna przez uchylną zastawkę do
sztucznej prawej komory. Słup sprężonego powietrza podnosi memb-
ranę do góry i wyrzuca żylną krew do płuc przez drugą zastawkę. Tam
krew ulega natlenowaniu. Pneumatycznie wywołane podciśnienie po-
woduje zassanie krwi utlenowanej do lewego przedsionka i przez
uchylną zastawkę do sztucznej lewej komory: ponowne wtłoczenie
powietrza podnosi membranę i krew wypływa do aorty i przez jej
rozgałęzienia do całego ciała, niosąc tlen i substancje odżywcze.

Membrana jest dzieckiem sprawiającym szczególnie dużo kłopotu
medycynie części zamiennych. Musi ona — chcąc przyczynić się do
uratowania życia śmiertelnie chorym — wytrzymać około 100 000 wy-
chyleń w ciągu dnia. Może to trwać również dni, miesiące, a nawet
lata. Membranom tym poświęcono najwięcej czasu w trakcie badań
i niejeden naukowiec doznał wielu rozczarowań. „Już po stosunkowo
krótkim czasie trwania doświadczenia pojawiają się mikrorysy na
powierzchni stykającej się z krwią, zwłaszcza w miejscu łączenia
obudowy z membraną. Prowadzi to do powstawania skrzepów w tych
miejscach z następowym zwapnieniem" — relacjonował konstruktor
całkowitego sztucznego serca dr Ewald Hennig. Dopiero nowa kon-
strukcja doprowadziła naukowców do długo oczekiwanego rozwiąza-
nia. I tak powstała opatentowana berlińska membrana sztucznego
serca składająca się z trzech warstw cienkiej folii. Dwie dolne warst-
wy przejmują na siebie obciążenia powstające w czasie wtłaczania
i wysysania powietrza, trzecia położona nad nimi warstwa stykająca
się z krwią zachowuje dzięki temu gładką powierzchnię.

Taki podział funkcji w zakresie tej trójwarstwowej membrany
zapobiega powstawaniu dużych przeciążeń i związanych z tym rys
i pęknięć. Te warstwy poliuretanu (nazwa handlowa — Pelłethane),
które mają styczność z krwią, muszą być szczególnie czyste i po-
zbawione błędów produkcyjnych. Dlatego też odlewane są w specjal-
nych, zdalnie obsługiwanych komorach w atmosferze suchego, czyste-
go azotu z użyciem metod stosowanych w technice jądrowej.

W zależności od tego, czy sztuczne serce będzie wszczepiane
człowiekowi czy też cielęciu, zewnętrzny kształt serca musi być odpo-
wiednio inny, co uwarunkowane jest odmienną budową anatomiczną.
W tym celu berlińscy naukowcy opracowali zmienny sposób ich
wytwarzania przy użyciu form gipsowych. W ten sposób dla każdego
przypadku osobno przy użyciu techniki ciągnienia kształtowana jest
obudowa. Surowcem dla plastikowych części sztucznego serca jest
płynny lub uformowany w folię poliuretan o czystości dopuszczającej
jego zastosowanie w medycynie.

Podobnie jak sama pompa, tak samo złożona i skomplikowana
jest konstrukcja jej napędu i sterowania. Sztuczna konstrukcja ma
wszak naśladować jedno ze szczytowych osiągnięć natury, jakim jest
układ krążenia ssaków. Przed 400 milionami lat żyjące wówczas
w morzach zwierzęta usiłowały zasiedlić lądy. W tym celu musiały
one swe serce, które składało się z jednego przedsionka (gromadzą-
cego napływającą krew) i jednej komory (wypompowującej krew),
wyposażyć w drugi przedsionek, który gromadziłby napływającą
z nowo powstałych w czasie ewolucji płuc krew, bogatą w tlen.
W ten sposób po raz pierwszy w czasie ewolucji powstały połączone
dwa, jeden za drugim układy krążenia: krążenie małe — płucne,
oraz krążenie duże — dotyczące pozostałej części ciała. Konstrukcję
taką posiadały płazy, żyjące zupełnie dobrze z jedną komorą do
obecnych czasów. Aby rozwinąć się dalej i mieć większą sprawność,
jak ptaki lub ssaki, ewolucja musiała dokonać podziału obiegu krwi
również w zakresie komór serca. Nowe zadanie, jakie otrzymał naj-
doskonalszy konstruktor — Natura, brzmiało: „Utwórz drugą komorę
w sercu, aby krew napływająca z całego organizmu, pozbawiona
tlenu, nie ulegała wymieszaniu z krwią płynącą z płuc bogatą
w tlen".

I tak powstała, rozwojowo bardzo młoda, prawa komora serca
bijąca obok miliony lat starszej, lewej komory. Prawe serce jest
w stosunku do serca lewego znacznie słabiej rozwinięte nie tylko
z powodu swojego stosunkowo młodego wieku. Wynika to raczej
z zadania, jakie przed nim stoi: tłoczy ono krew do krążenia płucnego,

którego opór jest znacznie mniejszy niż opór krążenia dużego, do
którego tłoczy krew serce lewe.

Jest to jeden z wielu czynników regulujących pracę sztucznego
serca, których muszą przestrzegać i naśladować naukowcy z 40 ze-
społów konstrukcyjnych sztucznego serca na całym świecie. Gdyby
pacjentowi podłączyć dwie pompy tłoczące krew o tej samej wydajno-
ści, pompa prawa, napotykająca mniejszy opór, zaczęłaby pompować
większą ilość krwi. Bardzo szybko doszło by do niebezpiecznej nierów-
nowagi w krążeniu płucnym i krążeniu dużym organizmu, wystąpiły-
by krwawienia oraz obrzęk płuc, co doprowadziłoby do śmierci pa-
cjenta. Ta, stwarzająca konstruktorom duże trudności, dysharmonia
dwóch obiegów krwi, była już powodem kuriozalnych doświadczeń.
I tak amerykański kardiochirurg, dr Jack Kolff, w roku 1974 w celu
zredukowania ilości wyrzucanej krwi z prawej komory w doświad-
czeniu na cielęciu zwęził nieco tętnicę płucną. „Ze strony techniki
przepływu wszystko było w porządku" — wspomina. „Ale ekspery-
ment skończył się dość szybko, ponieważ zużycie energii (przez napęd
sztucznego serca) uległo prawie zdwojeniu i transformator silnika
elektrycznego przepalił się. Dla inżyniera był to odpowiednik śmier-
telnego zawału serca".

Wprawdzie również naukowcy Biicherla musieli pogodzić się
z wieloma porażkami, jednak w końcu wpadli na zaskakująco proste
rozwiązanie: zbudowali pompę lewą, której objętość wyrzutowa była
o 15 do 18 procent większa od objętości pompy prawej; w ten sposób
warunki krążenia krwi w organizmie zostały zachowane i przeciążenie
małego układu krwionośnego zostało prawie wykluczone. ,

Dopóki sztuczne serce nie jest w pełni wszczepialne, dopóty wszy-
stkie dreny i przewody doprowadzające sprężone powietrze, jak i słu-
żące do pomiaru ciśnień i sygnałów bioelektrycznych, muszą być
wyprowadzone na zewnątrz ciała pacjenta przez specjalnie w tym
celu skonstruowaną śluzę. Berlińscy naukowcy powlekli wszczepiane
części tego „guzika skórnego" welurowanym dakronem, materiałem,
który pobudza rosnące komórki skóry do zarastania go. Tak więc
w warunkach idealnych organizm pacjenta ze sztucznym sercem sam
broni dostępu bakteriom i wytwarza w ten sposób wytrzymałe mecha-
nicznie połączenie.

Mimo postępu, jakiego dokonano w zakresie konstrukcji samej
pompy sztucznego serca, jego napęd stosowany obecnie w czasie
doświadczeń na ludziach robi wrażenie przedpotopowego. Wykorzy-
stuje się w nim sprężone powietrze — jest elektropneumatyczny. Na
zwierzętach natomiast wypróbowywana jest technologia przyszłości.

Naukowcy w Stanach Zjednoczonych zmniejszyli silnik termomecha-
niczny do tego stopnia (dotyczy to również napędu elektromagnetycz-
nego), że może być wszczepiony człowiekowi do wnętrza klatki pier-
siowej. Brakuje do tego jeszcze małego źródła energii, które można by
wszczepić. Pomimo że nikt z zainteresowanych głośno tego nie mówi,
dla wszystkich jest jasne, że obecnie tylko źródło energii nuklearnej
może sprostać tym zadaniom. Naukowcy liczą się z tym, że zapomnia-
na w swoim czasie bateria atomowa przeżyje jeszcze swój renesans.

Jednak w nadchodzących latach pacjenci ze sztucznym sercem
muszą się zadowolić napędem pneumatycznym. Zasadniczą część tego
systemu stanowią dwa silniki elektryczne. Z nich uchodzą na zewnątrz
zębate osie, które przenoszą swoje obroty na koła zębate, do których
przez układ przekładni przymocowane są tłoki poruszające się w cylin-
drach. Silniki w czasie pracy poruszają tłokami „tam i z powrotem",
tak że powstaje naprzemiennie nad- i podciśnienie. Prowadzące z cy-
lindrów do serca dreny przekazują zmianę tych ciśnień do membran
w sztucznych komorach, powodując w ten sposób powstanie skurczu
i rozkurczu.

Stosując kompresory Wankla oraz kompresory tłokowe konstruk-
torzy zdołali zmniejszyć rozmiary tych nieforemnych urządzeń stacjo-
narnych do wielkości walizki. Jeżeli pacjent jest wystarczająco silny,
aby unieść sześć kilo aparatury w walizce, to wówczas może z tym
spacerować 2 — 4 godzin. Na tyle wystarczy bowiem energia nagroma-
dzona w akumulatorach ważących 4 kilogramy.

Na całym świecie od dwudziestu lat prowadzone są badania nad
tym, w jaki sposób optymalnie sterować tym napędem. Celem tych
badań jest opracowanie sztucznego serca, które byłoby sterowane
w sposób możliwie najbardziej fizjologiczny, możliwie najbardziej
zbliżony do naturalnego. W tym celu należy dokładnie dopasować
funkcję urządzenia napędowego do czynności wszczepionej pompy,
ilości krwi, którą może tłoczyć pompa prawa i pompa lewa, nie mogą
się różnić. Poza tym ilość tłoczonej krwi musi odpowiadać zmiennym
potrzebom organizmu. Wprawdzie dla pacjenta leżącego w łóżku,
o wyłączonej świadomości (podaniem leków), stała ilość tłoczonej krwi
może być wystarczająca, jednak w chwili, gdy się obudzi, zmieni
położenie lub nawet wstanie, sytuacja zmienia się radykalnie, jego
organizm potrzebuje więcej tlenu i energii. Naturalne serce reaguje
na takie zmiany natychmiast zmianą ilości wyrzucanej krwi.

Skonstruowane w Berlinie systemy regulacyjne są szczytowym
osiągnięciem w dziedzinie elektroniki i techniki sensorów. System ten
może wpływać na ciśnienie skurczowe (wyrzutowe), ciśnienie rozkur-

czowe (napływowe), liczbę skurczów na minutę oraz może regulować
względny czas trwania skurczu. Najważniejsze sygnały regulujące
pochodzą z prawego przedsionka, każda zmiana mierzonego tam
ciśnienia steruje wyrzuceniem, odpowiedniej w danej chwili dla or-
ganizmu, ilości krwi.

Sztuczne serca wytworzone w Stanach Zjednoczonych nie są tak
wyszukane i przemyślane w najdrobniejszych szczegółach, jak produkt
berliński. W latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych guru sztucz-
nych narządów w Salt Lakę City — Willem Kolff, stworzył Mekkę dla
naukowców zajmujących się tym problemem. Nazwiska wielu współ-
pracowników tego innowatorskiego Holendra figurują dzisiaj w książ-
kach naukowych : Clifford S. Kwann-Gett, który w 1967 r. przedstawił
(prawie) ostateczną postać obecnie używanego sztucznego serca;
Yukihiko Nose, który obecnie kieruje Centrum Sztucznych Narządów
w Cleveland Clinic w Ohio; Robert Jarvik, którego serce nr 7 dzisiaj
w wielu klinikach używane jest do wszczepiania; William DeVries,
którego seria operacji wszczepienia sztucznego serca rozpętała ogól-
noświatową dyskusję, i Tetsuzo Akutsu, którego pompę jako drugą na
świecie wszczepiono człowiekowi.

Model opracowany przez Akutsu inspirowany był przez dr. Den-
tona Cooleya, który — wyklęty przez wielu kolegów i ukarany przez
odpowiednie władze amerykaiiskie — wszczepił w nieodpowiednim
czasie jako pierwszy człowiekowi sztuczne serce. Ten sam chirurg 23
czerwca 1981 r. założył 36-letniemu kierowcy autobusu Willibrordowi
Meuffelsowi w zwykłym dla niego, rekordowym czasie trzy zespolenia
aortalno-wieńcowe. O godzinie 11.00 odłączono ciało pacjenta od
płuco-serca i przewieziono na oddział intensywnej terapii. „Trzy
godziny później" — relacjonował Cooley — „jego serce przestało pra-
cować; po nieeiektywnym masażu zewnętrznym otwarto ponownie
klatkę piersiową i prowadzono ręczny masaż bezpośredni serca... nie
udało się jednak ożywić bezsilnego serca. Wtedy przedstawiliśmy
beznadziejną sytuację żonie pacjenta i ona wyraziła ustną i pisemną
zgodę na wszczepienie sztucznego serca (TAH)".

To, że Cooley w literaturze fachowej opisuje sposób, w jaki
uzyskał zgodę na wszczepienie sztucznego serca, może zastanawiać
i dziwić, jednak z jego punktu widzenia jest to krok całkowicie
zrozumiały. Wdowa po Karpie, pierwszym pacjencie, któremu
wszczepił sztuczne serce, wytoczyła mu proces, ponieważ podobno
nakłaniał ją do podpisania zgody. W ten czerwcowy wieczór kwadrans
przed szóstą kardiochirurg wszczepił jednak po raz drugi sztuczne
serce, tym razem model „Akutsu III, Seria 3". Przez 54 godziny

spełniało ono swoją funkcję bez zarzutu. Po tym czasie przeszczepiono
Meuffelsowi serce biologiczne, z którym żył jeszcze 8 dni. Zmarł
z powodu infekcji i zaburzenia czynności wielu narządów. Model
„Akutsu" dobrze spełniał swoje zadanie w wielu próbach klinicznych.
Wprawdzie jego dopasowanie do warunków anatomicznych w klatce
piersiowej człowieka pozostawiało jeszcze trochę do życzenia, ale nie
uszkadzało ono bardzo wrażliwych czerwonych ciałek krwi w takim
stopniu, jak serce Liotty.

Po przeprowadzeniu tej operacji Cooley usunął się na plan dalszy
na tej scenie. Pojawili się na niej nowi aktorzy: Robert Jarvik i Wil-
liam DeVries. Robert Jarvik, wzór osiągającego sukcesy młodego
naukowca i menadżera, który umie sprzedać swoje nieprzeciętne
zdolności, oraz William DeVries ascetyczny „Paganini kardiochirur-
gii" (jak pisała o nim „Weltwoche" z Zurichu). Obaj byli wychowan-
kami Kolffa. Przez przypadek DeVries znalazł się na wykładzie Kolffa.
Oczarowany nim poprosił po wykładzie pochodzącego z Holandii
mistrza o zatrudnienie. „Jak się pan nazywa?" — zapytał Kolff: „De-
Vries". — Dobre holenderskie nazwisko. Jest pan zatrudniony" — od-
powiedział Kolff.

2 grudnia 1982 r. DeVries wszczepił w Uniwersytecie w Utah
61-letniemu dentyście Barneyowi B. Clarkowi sztuczne serce model
„Jarvik-7". Operację taką planowano od dawna jako doświadczenie
wykonywane na człowieku i przez odpowiednie czynniki (FDA) zaak-
ceptowane. Tym razem proteza nie miała służyć jako etap przejściowy
do docelowego wszczepienia serca biologicznego, ale sztuczne serce
miało służyć człowiekowi jako stała proteza. Po długich rozmowach
z wieloma kandydatami do wszczepienia sztucznego serca zespół
lekarzy z Utah zdecydował się wykonać operację u Clarka. Wpraw-
dzie jego stan zdrowia, spowodowany postępującą od siedmiu lat
niewydolnością mięśnia serca, był bardzo niestabilny, jednak jego
¹ mocny system nerwowy i stan psychiczny predestynowały go do
łatwego pokonania stresu operacyjnego oraz oczekiwanych powikłań,
łącznie z kampanią prowadzoną ze strony prasy. Prócz tego Clark był
zbyt stary do normalnej transplantacji. W Stanach Zjednoczonych
istnieje nieoficjalny limit dla tego rodzaju operacji: biorca nie może
przekroczyć pięćdziesiątego roku życia.

Operacja trwała 9 godzin — dwie dłużej niż oczekiwano. „Byłem
pewien, że Clark umrze na stole operacyjnym" — wspomina Janik,
który był również przy operacji. Tkanka serca pacjenta była znisz-
czona przez pobierane latami sterydy i tak krucha, że rozrywała się
w rękach chirurgów jak papier. Gdy wzmocniono już brzegi tkanki

serca teflonem i włączono agregat napędowo-sterujący, lewa komora
przestała działać. „Gdyby nie obecność dziennikarzy, rzuciłbym w tej
chwili sztuczne serce o podłogę" — powiedział po fakcie DeVries.
Problem rozwiązała zapasowa sztuczna komora. Już trzy godziny
po operacji Clark reagował na pytania lekarzy, trzy dni później
rozmawiał ze swoją rodziną. Jednak jeszcze tego samego dnia roz-
poczęło się dla niego pasmo 112 dni cierpień, które musiał znieść.

3 dzień: wystąpiła rozedma podskórna z tendencją do wzrostu

(trzeszczące pęcherzyki powietrza pod skórą);

4 dzień: niewydolność nerek, krew w moczu;
6 dzień: drgawki, zaburzenia przytomności;

13 dzień: ustanie funkcji lewego serca — konieczność reoperacji
i wymiany pękniętej sztucznej zastawki;

24 dzień: zator (embolia) w płucach z powstaniem nadciśnienia w tę-
tnicy płucnej;

drugi miesiąc: niewydolność nerek, trudności w oddychaniu, krwa-
wienia do wnętrza stawów;

trzeci miesiąc: ponownie niewydolność nerek, zaburzenia oddycha-
nia, biegunka, wymioty;

109 dzień: nagła niewydolność nerek;

• dzień: całkowita zapaść naczyniowa, spadek ciśnienia;

• dzień: Barney Clark zmarł — sztuczne serce bije nadal.

Po tym poważnym niepowodzeniu FDA i Uniwersytet w Utah po-
stanowiły każdą następną operację wszczepienia sztucznego serca do-
kładnie przeanalizować. W ten sposób DeVries, który był już przygo-
towany do następnej operacji, został po raz pierwszy powstrzymany.

Dalej wydarzenia potoczyły się szybko. W ścisłej tajemnicy trzej
ludzie interesu, dwaj adwokaci David Jones i Wendell Cherry z Louis-
ville, Kentucky, założyciele olbrzymiej sieci szpitali pod nazwą Huma-
na, i ich główny specjalista chorób serca, dr Allan Lansing postanowili
„wywabić" DeVriesa (New York Times) z Utah, aby go zatrudnić we
własnym imperium szpitalnym jako supergwiazdę wysoko rozwiniętej
kardiochirurgii. Jones i Cherry rozpoczęli swoją bezprecedensową
karierę w roku 1962, gdy wykupili domy starców i przy zastosowaniu
nowoczesnych metod zarządzania przekształcili je w przynoszące do-
chody zakłady opieki. W sześć lat później obaj przedsiębiorczy ad-
wokaci odkryli, że szpitale, w ramach opłat ubezpieczeniowych, mogą
przynieść znacznie większe dochody: od 1972 r. zaczęli kupować
szpitale, jeden po drugim; do chwili obecnej wykupili ich ponad sto.

Pozornie karkołomny pomysł opłacił się. Z sumą około dziewięciu
miliardów marek obrotów rocznie i zyskiem wynoszącym co najmniej

500 milionów instytucja ta stała się jedną z lepiej notowanych na
giełdzie na Wall Street. Dzięki centralnie sterowanym zakupom,
twardym regułom zarządzania i przyjętej od McDonalda strategii
sprzedaży, kliniki Humana funkcjonują bez zarzutu od Genewy do
Anchorage i są konkurencją dla szpitali komunalnych.

W odpowiednio profesjonalny i agresywny sposób menadżerowie
klinik traktują swój personel. Z produktem ery kosmicznej, jakim jest
sztuczne serce, oraz z związaną z tym sercem aurą Jones i Cherry
kupili system, który ma im otworzyć zupełnie nowe, przynoszące
zyski, dziedziny działania. Na dwadzieścia do osiemdziesięciu miliar-
dów marek oceniają eksperci roczny obrót rynku związanego
z wszczepieniem sztucznego serca w samych Stanach Zjednoczonych,
przy jego sprawnym działaniu na pełnych obrotach. „Kto wyczuwa
pismo nosem, ten może na tym dobrze zarobić" — skomentował krót-
ko te obliczenia jeden z wiodących nowojorskich maklerów.

Im więcej akcjonariuszy Humany zaciera ręce, tym bardziej agre-
sywni stają się krytycy tego programu. Jako industrializację opieki
zdrowotnej piętnuje działalność Humany dr Arnold Relman w reno-
mowanym piśmie medycznym „New Engłand Journal of Medicine".
Wprawdzie przedstawiciele Humany zapewniają, że również pacjenci
ubezpieczalni w przypadkach nagłych mogą być u nich leczeni — co
jest powszechne w innych prywatnych klinikach USA — jednak w celu
dłuższego leczenia stacjonarnego przyjmowani będą tylko pacjenci
ubezpieczeni prywatnie lub płacący gotówką. Tylko w jednym wypad-
ku Humana odstępuje od tej zasady — w przypadku wszczepienia
sztucznego serca — na razie będącego w fazie próbnej.

De Vries, będąc jedynym chirurgiem w Stanach Zjednoczonych
posiadającym pozwolenie na zastosowanie tego artykułu luksusowego
u człowieka, po śmierci Clarka i otrzymaniu zakazu dalszego testo-
wania tego narządu, przeszedł na chleb Humany do Louisville w Ken-
tucky. „Ile sztucznych serc pan potrzebuje?" — zapytał szef Humany
David Jones chirurga. „Wystarczy dziesięć?" Całkowicie zaskoczony
DeVries skinął głową. „Jeżeli wystarczy panu dziesięć, dajemy sto".
Z taką ofertą zawarto kontrakt. Pomimo silnej krytyki ze strony
kolegów w związku z tym posunięciem, DeVries wraz z żoną i siódem-
ką dzieci przeniósł się do Louisville. Tam była już przygotowana scena
dla następnego odcinka dramatu sztucznego serca.

Pisemna zgoda, którą przedstawił DeVries swojemu następnemu
pacjentowi, liczyła siedem stron i była trzykrotnie dłuższa niż ta, którą
podpisał Clark. Wyjaśniała ona w sposób szczegółowy jakiego rodzaju
powikłania mogą wystąpić, łącznie z silnymi depresjami, napadami

drgawek i zaburzeniami przytomności, że wszystkim co przecierpiał
Clark. Uskarżał się on swojemu psychiatrze, że jego mózg byl „zabu-
rzony" i zawsze, gdy się budził, był zaniepokojony tym, że jeszcze żyje
i że sztuczne serce jeszcze bije. Tego rodzaju powodów do oskarżeń
przedstawiciele Humany woleli uniknąć.

William ]. Schroeder, drugi kandydat, podpisał zgodę. W styczniu
1983 r. przebył on zawał mięśnia serca i pomimo założenia dwóch
zespoleń aortalno-wieńcowych jego mięsień serca ulegał postępujące-
mu zwyrodnieniu. Przeszczepienie serca biologicznego — jedyny kon-
wencjonalny sposób przedłużenia jego życia — nie wchodziło w rachu-
bę. Mając 52 lata był zbyt stary do tego rodzaju operacji, a zaawan-
sowana cukrzyca uniemożliwiała podawanie leków obniżających jego
własną odporność po operacji wszczepienia serca biologicznego. Pozo-
stało mu jedno wyjście: udać się z prośbą do specjalisty od sztucznego
serca w odległym Louisville.

Schroeder oczarował wszystkich. Był on „typowym przedstawicie-
lem małomiasteczkowego serca Ameryki, człowiekiem, którego dobry
humor nigdy nie opuszczał i który miał silne więzy rodzinne, co go
predysponowało do TAH, pomimo poważnych problemów zdrowot-
nych" — tak opisał go naczelny kardiolog Humany dr Allan Lansing.
W niedzielę, 25 listopada 1984 r„ DeWies połączył 300-gramowe,
wielkości graperfruita, sztuczne serce Jarvika z krążeniem Schroedera
i zamknął je w jego klatce piersiowej. W takt stłumionej muzyki Men-
delssohna i Vivaldiego silnik sztucznego serca rozpoczął pracę pompo-
wania krwi, siedemdziesiąt razy w ciągu sześćdziesięciu sekund.

Lekarze zamykali jeszcze klatkę piersiową, gdy wydarzyło się coś
nieoczekiwanego. Pomimo narkozy Schroeder obudził się, spojrzał na
zdziwionych lekarzy i chciał zeskoczyć ze stołu. Z trudem przytrzyma-
no go i podano dodatkowy środek usypiający. Gdy Schroeder trzy i pół
godziny po operacji otworzył oczy, DeVries pochylił się nad nim
i wyszeptał: „Operacja się skończyła. Bardzo dobrze pan ją zniósł.
Wszystko jest w jak najlepszym porządku".

Jednak półtorej godziny później pacjentowi zmieniła się barwa
skóry, stała się sina, co jest objawem braku tlenu. Tak więc DeVries
ponownie otworzył klatkę piersiową Schroedera. Z linii szwów ze-
spalających aortę ze sztucznym sercem wydobywała się krew, wy-
stąpił krwotok. Dopiero gdy pacjent był prawie wykrwawiony, pię-
ciu chirurgom udało się opanować sytuację — zeszyć miejsce krwa-
wienia.

Następnego dnia zespół Humany triumfował. „Schroeder wywinął
się śmierci". Ten nastrój panował do 12 grudnia. Przed pokojem

Schroedera dyżurowało bez przerwy czterech umundurowanych stra-
żników, którzy mieli również odstraszać kostuchę. W całym szpitalu
dokładnie przyglądano się obcym; w czasach Barneya Clarka z gabi-
netu DeVriesa ukradziono dwa sztuczne serca; a przede wszystkim
chciano się bronić przed wszędobylską prasą, przed 120 reporterami,
którzy oddaliby wszystko za wywiad z „Bionic Billem" — jak już
ochrzczono Schroedera.

W tych dniach ponowne narodziny Schroedera ze sztucznym ser-
cem zajmowały główne szpalty wszystkich gazet na całym świecie.
Zdjęcia Schroedera siedzącego w łóżku i pijącego piwo z puszki,
w czasie rozmowy telefonicznej z Ronaldem Reaganem — przyniosły
autorom tysiące matek. „Czuję się tak, jakbym miał jeszcze żyć 10
jat" — mówił Schroeder, którego własne serce według oceny lekarzy
z Humany mogło praco.wać nie dłużej niż 40 dni. „Czuję się tak do-
brze, że mógłbym siedzieć na dworze i łowić ryby lub oglądać mecze
piłkarskie". Ze swoją rodziną i znajomymi Schroeder rozmawiał tak
głośno, że pacjent z sąsiedniego pokoju żalił się z tego powodu.

Schroeder miał powody, aby się tak głośno cieszyć. W ten sposób
mógł zapomnieć o ciemniejszych aspektach swojego bytu. Słyszał
ciągły stukot silników, które nie mogły zawieść; były trzy sekundy,
w których serce nie biło, gdy technicy przełączali go z ważącego 150
kg agregatu stacjonarnego do napędu podręcznego, ważącego 5 kilo-
gramów. Został on opracowany przez inżyniera z Akwizgranu — Pete-
ra Heimesa. Do tego dochodziły jeszcze różnego rodzaju badania
doświadczalne.

.Lekarze z Humany podawali Schroederowi trzy leki działające
przy nadciśnieniu oraz w stanach wstrząsu. Leki te działały w normal-
nych warunkach na wszystkie naczynia w organizmie człowieka,
w tym również na naczynia serca. Po raz pierwszy zaistniała możli-
wość badania tych leków z wyłączeniem serca, ponieważ mechanicz-
ne serce nie reagowało na leki. Na tym pacjencie lekarze badali
działanie leków obniżających ciśnienie w krążeniu z wyłączeniem
serca biologicznego.

O ile w czasie tego eksperymentu Schroeder mógł spać, o tyle inne
doświadczenia przeżywał będąc w pełni świadomości. Co się będzie
działo, gdy częstość pracy sztucznego serca ulegnie obniżeniu z usta-
wionych 75 uderzeń na minutę? DeVries zmniejszył częstotliwość do
30 uderzeń. Schroeder zaczął ciężko z przerażeniem sapać, jego skóra
pokryła się potem i zszarzała, dreszcze przebiegły przez jego ciało.
Przez 5 minut był znowu śmiertelnie chorym człowiekiem z zatrzymu-
jącym się sercem, ten widok wystarczał już doktorowi DeYries.

W następnym doświadczeniu lekarz założył swojemu pacjentowi
ściśle przylegającą do twarzy maskę i zamierza! określić funkcję jego
pluć. 45 minut miał trwać ten eksperyment, ale zrobiło się z niego 90
minut. Schroeder był w końcu tym wszystkim tak zdenerwowany, że
chciał podpisaną uprzednio zgodę na wszczepienie sztucznego serca
i związane z tym doświadczenia zerwać, przeklinając DeWiesa.

Nadszedł 12 grudnia i związany z tym dniem udar mózgowy.
Uczynił on z optymistycznego i rozmownego posiadacza sztucznego
serca zdeprymowanego, niemego człowieka. Bez wsparcia ze strony
swojej żony Margaret oraz syna Mela i pozostałych członków rodziny
nie byłby chyba w stanie przeżyć. Następne miesiące do drugiego
udaru mózgowego, który miał miejsce w połowie kwietnia, jak i okres
po tym zdarzeniu, były niezwykłe ciężką próbą dla wszystkich, którzy
brali udział w tym przedsięwzięciu. „Nigdy do tej pory nie było
takiego eksperymentu, który wymagał takiego emocjonalnego i fizycz-
nego zaangażowania ze strony żony" — mówił specjalista do spraw
prawa pacjenta przy uniwersytecie bostońskim prof. George Annas.
Po trzecim udarze mózgowym swojego męża, rok po przeszczepieniu
sztucznego serca, Margaret Schroeder dowiedziała się, że w trakcie
tej drogi krzyżowej sama też zachorowała na serce.

Schroeder wkrótce po operacji został przewieziony do specjalnego
pomieszczenia przeznaczonego dla pacjentów z wszczepionym sztucz-
nym sercem,.vis a vis Szpitala Humana. Pomimo optymistycznych do-
niesień w stylu: „Pierwszy człowiek, który postarzał się o jeden rok ze
sztucznym sercem" — społeczność wiedziała o godnym pożałowania
losie Schroedera. Od czasu do czasu skrzepy krwi, tworzące się we
wnętrzu sztucznego serca Jarvika, zamykały ważne dla życia naczynia
w mózgu Schroedera. Od kwietnia polowiczo porażony, prawie nie
będąc w stanie poznać swoich najbliższych, siedział Schroeder przed
telewizorem nie wiedząc co dzieje się na ekranie. To, że DeVries
w tym czasie wszczepił sztuczne serce następnemu pacjentowi, nigdy
już nie dotarło do Schroedera. 17 lutego 1985 r. chirurg posiadający
państwowe uprawnienia zainstalował w klatce piersiowej 58-letniego
Murraya Haydona — pracownika obsługującego taśmę produkcyjną
w zakładach Forda — pompę Jarvika. Dwa dni po operacji llaydon
prosił pielęgniarkę: „Proszę włączyć telewizor. Chciałbym się dowie
dzieć, czy żyję i jak mi się powodzi".

Tymczasem przyjaciele Schroedera oraz jego znajomi zebrali sumę
26000 dolarów, aby zbudować specjalny pojazd, którym polowiczo
porażonego i otępiałego pacjenta przewieźli do swojego miasta rodzin-
nego, aby mógł wziąć udział w paradzie. Schroeder nie wiedział zu-

pełnie, gdzie jest i co się z nim dzieje. Trzeci i ostatni udar mózgowy,
który miał miejsce 11 listopada, przeniósł Schroedera w mroczną
krainę, z której nie było już odwrotu. Niezdolny do przyjmowania
posiłków, drzemał do 5 sierpnia 1986 r. Rankiem tego dnia znaleziono
go nieprzytomnego. 30 godzin później nie żył. Ostatni akt tego,
trwającego 620 dni, dramatu ukazuje chirurga DeWiesa ujmującego
chromowany klucz w konsoli urządzenia napędzającego sztuczne ser-
ce : prowadzą od niej tętniące jeszcze dreny do wnętrza klatki pier-
siowej zmarłego Schroedera. Jeden po drugim kładą na jego dłoni
swoje dłonie Margaret Schroeder oraz jej sześcioro dzieci. I razem
przekręcają klucz przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Sztuczne
serce przestaje bić. Ekipa telewizyjna zamówiona przez Humanę
kończy swoją transmisję.

Jeszcze wcześniej od Schroedera, który żył najdłużej ze sztucznym
sercem, 19 czerwca 1986 r. zmarł Murray Haydon; inny pacjent, Jack
Burcham, żył tylko 10 dni ze sztucznym sercem. DeVries sam później
przyznał, że nie jest pewien, czy wszczepienie sztucznego serca przed-
łużyło czy też skróciło życie Burchamowi. W Tucson, w Arizonie,
kardiochirurg Jack Copeland złamał prawa stanowe i wszczepił pac-
jentowi sztuczne serce, które zostało zbudowane przez lekarza stoma-
tologa i było tylko dwukrotnie testowane w doświadczeniach na
zwierzętach.

Szwed Leif Stenberg żyl z ulepszoną wersją serca Jarvika 277 dni.
Pewnego dnia odwiedził go inżynier Peter Heimes, który zbudował
przenośny napęd sztucznego serca. Leif Stenberg chciał w tym czasie
koniecznie zobaczyć jakiś film w kinie. Tak więc założył sobie ważącą
5 kilo walizkę zawierającą układ napędowy i znikł w ciemnościach sali
kinowej. Heimes czekał na niego na zewnątrz. Nigdy do tej po-
ry — opowiadał później — nie przeżył 90 minut tak długich i pełnych
obaw. Gdy otworzyły się drzwi kina, naprzeciw zestresowanego in-
żyniera wyszedł rześki i zrelaksowany Stenberg.

Następne operacje wszczepienia sztucznego serca wykonane po
roku 1986 zajmowały w gazetach jedynie kilka wierszy. 40-letniej
Amerykance Mary Lund po 6 tygodniach życia ze sztucznym sercem
wszczepiono serce biologiczne pochodzące od 14-letniej dziewczynki.
Gdy jej organizm odrzucił serce dziewczynki, ponownie wszczepiono
jej sztuczne serce. W marcu i w maju austriaccy chirurdzy wszczepili
własną wersję sztucznego serca z negatywnym efektem końcowym.
W paryskim szpitalu Broussais sztuczne serce, zbudowane przez ame-
rykańskiego lekarza Williama Pierce, utrzymywało przy życiu orga-
nizm pacjenta przez 5 dni, po czym wszczepiono serce biologiczne.

W końcu DeVries przeprowadził bilans swoich doświadczeń. Wszy-
scy jego pacjenci — posiadacze serca Jarvika — około czwartego dnia
po operacji wykazywali zaburzenia funkcji nerek, przy czym część
tego narządu uległa martwicy. Rzeczą niezrozumiałą dla DeVriesa
ora/, innych naukowców było obniżenie funkcji systemu immunologi-
cznego, odpornościowego. DeVries ciągle musiał podawać nowe ro-
dzaje antybiotyków, aby zapobiec infekcjom w płucach, układzie
moczowym oraz w innych narządach. Wciąż nie rozwiązany pozostał
problem uszkodzenia czerwonych ciałek krwi. Z tego powodu właści-
ciel sztucznego serca musiał otrzymywać dwa razy w miesiącu po
dwie transfuzje krwi. I jeszcze skrzepy krwi, powstające na nierów-
nościach ścian sztucznego serca, gdy uległy oderwaniu od ściany
sztucznego serca i przedostały się do naczyń w organizmie, czyniły
/ pacjenta psychicznego i fizycznego kaleką.

Burza krytyki, która grzmiała w większym lub niniejszym stopniu
w czasie tych doświadczeń na ludziach, rozwinęła się teraz z niepoha-
mowaną gwałtownością: „Błędy w sztuce lekarskiej" (Chrisliaan
Barnard), „Groźne sztuczne serce" (Norman Shumway), „Chirurgicz-
na żądza przygód" (Donald Gould). Do głosów autorytetów przyłączy-
ła się prasa. W ciągu kilku miesięcy sztuczne serce straciło swą
popularność wśród tłumów. Nawet sam DeBakey — jeden z współ-
twórców sztucznego serca —z rezerwą odnosił się do wszczepiania
sztucznego serca na stałe.

„Nie pozwoliłbym sobie wszczepić sztucznego serca" — oświad-
czył publicznie pionier transplantacji serca, Barnard. „Lekarze z Louis-
ville szukali swoich pacjentów tylko po to, aby wszczepić im sztuczne
serce. I to jest wszystko. Sztuczne serce jest dzisiaj przeznaczone tylko
dla pacjenta, który jest tak beznadziejnie chory, że nie może czekać na
dawcę. Stosując je można go utrzymać przy życiu do chwili znalezie-
nia dawcy. Ale znaleźć człowieka i powiedzieć mu: wszczepię panu
sztuczne serce — uważam za brak odpowiedzialności. Schroeder miał
osiemdziesiąt procent szans przeżycia i prowadzenia normalnego ży-
cia, gdyby DeVries wszczepił mu serce biologiczne" — oświadczył
znakomity chirurg z Kapsztadu.

Wypowiedź Barnarda należy uzupełnić. Prawdą jest, że od chwili
odkrycia w szwajcarskim koncernie chemicznym Sandoz leku obniża-
jącego odpowiedź immunologiczną organizmu pod nazwą Cyclosporin
A i po wypróbowaniu go w Stanach Zjednoczonych, 80 procent osób
/. przeszczepionym sercem przeżywa pierwszy rok po operacji (w la-
tach siedemdziesiątych przeżywało jedynie'od 60 do 65 procent opero-
wanych). Ale jednak według norm amerykańskich pacjenci dr. DeYrie-

sa nie byli kandydatami do przeszczepienia serca biologicznego z po-
wodu swoich dodatkowych schorzeń oraz wieku. Wiedzieli, że muszą
umrzeć, tym większe było ich pragnienie życia za wszelką cenę. ,Ja
osobiście nie chciałbym być podłączony do maszyny, gdybym jednak
znalazł się w ich sytuacji, błagałbym o to" — oświadczył DeVries.
Podobnie wypowiedział się implantator sztucznego serca z Berlina,
prof. Bucherl — „Człowiek, który chce żyć, ciągłą zależność od maszy-
ny będzie odczuwał w sposób mniej obciążający niż człowiek zdrowy".

Według oficjalnego podliczenia kosztów przez Narodowy Instytut
Serca, Płuc i Krwi (NHLBI) pacjent z wszczepionym sztucznym
sercem, który przeżył 3/4 roku, kosztował w 1983 r. 150000 dolarów.
Kilka lat wcześniej wielu ekspertów szacowało ten koszt na 70000
dolarów. Koszty podane przez Humanę w roku 1986, dotyczące
Williama Schroedera, który nie przeżył nawet dwóch lat ze sztucznym
sercem, wynosiły prawie milion dolarów.

Leczenie przy zastosowaniu sztucznego serca jest obecnie bardzo
drogie, ponieważ wszystkie systemy znajdują się w fazie prób i do-
świadczeń. Ale czy problem ten wyjdzie z tej fazy, w której znajduje
się od roku 1956 i która miała się zakończyć na początku lat siedem-
dziesiątych? Nawet jeśli sztuczne serce zostanie zaakceptowane i za-
stosowane, czy ktoś będzie w stanie ponieść koszty związane z wszcze-
pieniem sztucznego serca nawet w uprzemysłowionych państwach?
Czy przedłużone przez maszyny życie jest rzeczywiście warte tego,
aby nazwać je życiem ? Jak zmieni sztuczne serce nasze wyobrażenie
o nas samych, o naszej śmierci i życiu? Jakiego rodzaju etykę należy
opracować, aby w miarę łagodny sposób uporać się z tymi pro-
blemami, które niesie wszczepienie sztucznego serca lub jego od-
mowa ?

W sposób popularny, zgodny ze sposobem bycia lub stwarzanym
o sobie wyobrażeniem, Richard Lamm — gubernator stanu Colorado,
zaproponował rozwiązanie wszelkich zaskakujących problemów, na-
rzuconych przez rozwój i częstsze stosowanie TAH. Powiedział on:
„Mamy obowiązek umrzeć i wraz z naszymi sztucznymi sercami
i maszynami zrobić wolne miejsce, aby nasze dzieci miały możliwość
zbudowania lepszego życia". Obowiązek umrzeć? Do tego człowiek
nie jest na pewno zobowiązany, jest to raczej jego nieunikniony los, że
staje się ofiarą śmierci. W tej materii również i sztuczne serce nic nie
zmieni.

Aby poznać sedno problemu, warto spojrzeć nieco w przeszłość.
Przed niecałymi jeszcze stu laty większość Europejczyków i Ameryka-
nów umierała z powodu infekcji, jak zapalenie płuc lub nawet grypa.

Od kilku dziesiątków lat, od kiedy farmakolodzy wytwarzają coraz to
nowe substancje niszczące w organizmie człowieka bardzo groźne dla
niego bakterie i inne czynniki wywołujące infekcje, społeczeństwa
krajów wysoko rozwiniętych zaczęły prześladować powoli postępujące
choroby zwyrodnieniowe, jak choroby serca i układu krążenia oraz
schorzenia nowotworowe. Jeśli ongiś większość ludzi umierała we
własnym łóżku, to w dzisiejszych czasach śmierć znajduje swoje ofiary
w 70 procentach w szpitalach, głównie na oddziałach intensywnej
terapii.

Specjaliści oceniają, że połowa wydatków na leczenie, które czło-
wiek ponosi w ciągu swojego życia, ponoszonych jest w ostatnich
sześciu miesiącach życia. Wysoko rozwinięte technologie, drogie i nie-
słychanie drogie lekarstwa, o nieraz przesadnej cenie, uczyniły z me-
dycyny przemysł o miliardowych obrotach.

Szczególnie wysokie są koszty leczenia w przypadkach chorób,
gdzie przy relatywnie małej grupie pacjentów zachodzi konieczność
leczenia na oddziałach intensywnej terapii. Wymaga to zatrudnienia
personelu pielęgniarskiego, pomocniczego oraz zastosowania drogiej
aparatury i leków. Do tych pacjentów należy pacjent dializowany,
którego utrzymanie przy życiu wymaga wydania około 50000 marek,
podobnie jak ofiara rozległych oparzeń całego ciała, których koszty
leczenia przekraczają nierzadko 200000 marek. Człowiek psychicznie
chory, leczony według współczesnych zasad i otoczony odpowiednią
opieką, może w niektórych przypadkach również kosztować kilkaset
tysięcy marek.

Sztuczne serce, gdyby miało stać się standardowym wyposaże-
niem klinik kardiochirurgicznych, nie o wiele przekroczyłoby granice
tych kosztów. „Ile pieniędzy może wydać towarzystwo ubezpieczenio-
we" — pytają specjaliści z NHLBI — „aby uratować życie?" Pytanie
to jest również zadawane w przypadku wielu dyskusji na temat
etycznych aspektów dotyczących zastosowania i dalszego prowadze-
nia badań nad sztucznym sercem. Pytanie, od jakiej sumy kosztów
leczenia należy zaprzestać udzielania pomocy medycznej, nie znajduje
odpowiedzi w żadnej z grup społecznych, a nawet różnych społeczeń-
stwach. Widocznie sam przedmiot pytania nie podlega tym katego-
riom myślenia. „Koszty naszej opieki medycznej łatwo wymykają się
spod kontroli, bo nie mamy żadnego wiążącego porozumienia, w jaki
sposób możemy odmówić opieki medycznej" — twierdzi Gregory Pence
wykładający etykę na Uniwersytecie w Alabamie. „Rozstrzyganie, jak
powiedzieć NIE w sposób bezstronny i będąc o tym w głębi przekona-
nym, jest być może jednym z najgłębszych i najtrudniejszych mo-

ralnie pytań, z którymi nasze społeczeństwa będą się stykać w nad-
chodzących latach. Jednak musimy sobie zadawać to pytanie, ponie-
waż alternatywa jest zgubna".

Tak samo, jak dla wielu łudzi zaskakujące jest stwierdzenie leka-
rza, że nie udzieli on im pomocy, tak i dla wielu lekarzy jest oczywiste,
że w różnorodny sposób taką odmowę praktykują. W żargonie wojs-
kowych istnieje nawet wyrażenie określające konieczność takiego
wyboru (ang. triage — decyzja, wybór). W czasie walki, przeciążeni
nadmiarem napływających rannych, lekarze polowi musieli mianowi-
cie odsyłać wielu rannych bez udzielenia im pomocy tylko po to, aby
pomóc tym, którzy nie byli ani zbyt lekko ranni, by wymagać leczenia,
ani zbyt ciężko, by poddawać w wątpliwość pomyślny wynik operacji.

Taki wybór praktykowany jest również w dzisiejszej wysoko roz-
winiętej medycynie. Oficjalnie uważa się, że biorca serca nie powi-
nien mieć więcej niż 50 lat z powodów medycznych, nieoficjalnie
wiadomo jednak od dawna, że transplantację można również wykonać
u niejednego sześćdziesięciolatka — co przyznaje szef Niemieckiego
Centrum Serca w Berlinie prof. Roland Hetzer. Wraz z przesunięciem
granicy wieku — która uprzednio jako norma medyczna była na
wskroś uzasadniona — rozwarłyby się jeszcze bardziej nożyce między
liczbą dawców i biorców. W imię rozgrzeszenia własnego sumienia,
któremu nie zaproponowano rozwiązania dającego się zaakceptować,
przyjmuje się limit: 50 lat — selekcja zamaskowana — z medyczno-
-naukowego punktu widzenia.

Inaczej postąpili Brytyjczycy. Ubrali swoje wątpliwości w demo-
kratyczne hasła. Za przeszczepy serca płaci wprawdzie rząd i kto się
pierwszy zgłosi ten jako pierwszy otrzymuje serce. Jest tylko jedno
ale: taki pacjent musi czekać około roku. Pacjenci, którzy wpisują się
na taką typowo brytyjską listę oczekiwań, mają duże szanse, aby
w czasie tego roku umrzeć; jest to selekcja przez odwleczenie (triage
by delay). Dowodem na to, że nawet w najlepszych demokracjach
istnieją elementy wywrotowe, są ci Brytyjczycy, którzy za odpowied-
nio dużą sumę w iuntach dają sobie wszczepić prywatne serce,
oczywiście bez kolejki.

Już od pierwszych chwil powstania sztuczne serce prowokowało
do dyskusji tych wszystkich, którzy zajmują się etycznymi aspektami
tego zagadnienia. Nie tylko ginęły tysiące zwierząt w powolnych
męczarniach w czasie badań nad sztucznym sercem, ale również
testowano je na „żyjących zwłokach ludzi". Doktor Jack Kolff ze
szpitala Uniwersytetu Tempie w Filadelfii relacjonuje jak od 1981 do
1983 r. wszczepiono sztuczne serce pięciu ludziom, u których stwier-

dzono cechy śmierci mózgu, których oddechem kierowała odpowied-
nia aparatura i wypróbowywano na nich rozmaite funkcje sztucznego
serca.

U niektórych ludzi sam pomysł stworzenia sztucznego serca prze-
kracza granice zdrowego rozsądku oraz kłóci się z ich normami etycz-
nymi. Serce, jak żaden inny narząd, z powodu swej funkcji i własności
przedstawia coś zupełnie innego niż to określili eksperci z NHLBI:
,.Serce jest narządem funkcjonującym w zasadzie mechanicznie".
Jako siedziba duszy i życia, ośrodek miłości, odwagi i wierności,
miejsce zazdrości i nienawiści w samym tylko Starym Testamencie
jest wymieniane 850 razy. Nagim faktom, że ten „jamisty narząd,
którego wydolność jest znana" (prof. Willem Kolff) kurcząc się dzien-
nie 100000 razy tłoczy w tym czasie 9000 litrów krwi, a w czasie
70-letniego życia kurczy się 2,5 miliarda razy, jest wielkości pięści
i waży około 300 gramów, przeciwstawiane jest odwieczne przekona-
nie łudzi upatrujących w sercu siedzibę Boga i czujących właśnie
w tym miejscu, co dzieje się w ich psychice.

Na przekór wszystkim trzeźwym wyobrażeniom ekspertów na te-
mat pompy, pacjenci bezpośrednio po operacjach serca wykazują też
wiele objawów, które niezbyt odpowiadają stereotypowi jamistego
mięśnia. Dwóch na trzech operowanych wykazuje po operacji zabu-
rzenia psychiczne, większość gubi się w halucynacjach lub szalonych
urojeniach — zdaniem wielu lekarzy dlatego, że maszyna płuco-serce
zmienia matabolizm komórki. Pomimo że najpóźniej po ośmiu dniach
ten „zespół przejściowy" mija i realność nabiera kształtów, wielu
narzeka, że ich istota została zmieniona, że ich własna osobowość oraz
osobowość ich najbliższych stała się obca, a kto próbuje przedłużyć
swoje życie przy użyciu TAH, potrzebuje wyspecjalizowanych psycho-
logów, aby świat wytrącony z równowagi znów w części do niej
powrócił. O ile biorca serca biologicznego z czasem przyzwyczaja
się — z pewnymi ograniczeniami — do swojego nowego narządu, o ty-
le biorca sztucznego serca musi się liczyć z tym, że przepaść między
przeszłością a teraźniejszością, między jego jestestwem a światem
zewnętrznym jest tym trudniejsza do pokonania, im dłużej pracuje
maszyna.

Co ludziom jest wiadome od dawna, to naukowcy odkrywają do-
piero teraz: jamisty narząd jest bardzo związany z systemem hor-
monalnym organizmu i stanowi część archaicznego i potężnego świata
ludzkich przeżyć. Od niedawna wiadomo, że ludzkie serce produkuje
hormony, które oddziałują na nerki i obniżają ciśnienie krwi. Wiado-
mo również, że serca przeszczepione łub sztuczne ze względu na zer-

wanie połączeń nerwowych z natury rzeczy nie reagują na zmianę
nastroju człowieka wcale lub reagują z opóźnieniem. „Musimy pogo-
dzić się z faktem, że nasze możliwości techniczne przekraczają lub
wybiegają poza normy naszych programów socjalnych, ekonomicz-
nych i politycznych" — twierdzi Robert Rushmer — bioinżynier z Uni-
versity of Washington. To prawda, ale zbyt krótkowzroczna. Projekty
technologiczne na miarę sztucznego serca zmieniają wyobrażenie
o nas samych. Kenneth Vaux — profesor etyki medycznej z Illinois
podejmuje ten temat w następujący sposób: „My jako społeczeństwo
musimy rozstrzygnąć, czego oczekujemy od projektów biomedycz-
nych. Jakiego człowieka pragniemy stworzyć? Czy ma być to kon-
strukcja złożona z części zamiennych, które zawsze można wymienić,
gdy tylko jedna z nich zawiedzie? Czy ma to być sztuczny człowiek?
Musimy się nauczyć opanowywać nasze ambicje oraz zaakceptować
nieuchronność pewnych chorób i śmierci".

Nikt nie może również nie widzieć faktu, że doświadczenia zmie-
rzające do zastąpienia ludzkiego serca metalowo-plastikową pompą
nie tylko przynoszą olbrzymie pieniądze zatrudnionym przy
nich — DeVries inkasuje przecież dobry milion dolarów rocznie, Janik
zarobił na swoich sercach co najmniej 50 milionów dolarów, ale
również służą jako alibi dla wielkiego przemysłu finansującego dalszy
rozwój oraz reklamę sztucznego serca. Te doświadczenia degradują
pacjentów w nieludzki sposób do obiektów doświadczalnych. O pogar-
dzie, z jaką odnosi się do ludzi DeVries, świadczy anegdota, którą on
sam chętnie opowiada. Pewnego dnia zapytał Schroedera: „Jak się
pan w rzeczywistości czuje w roli królika doświadczalnego?" Na co
Schroeder odpowiedział, że to po prostu obustronny interes. DeVries:
„Otrzymał życie i pomaga w ten sposób innym, którzy nastąpią po
nim".

Jest pewne, że w Stanach Zjednoczonych przygotowany jest wy-
specjalizowany przemysł specjalnie dla rozwoju i produkcji sztucznego
serca. Firma produkująca serca Jarvika Symbion Inc. oznajmiła w lu-
tym 1987 r. ustami swojego szefa działu marketingu: „Możemy naszą
produkcję bez wysiłku podwoić, jeżeli tylko będzie zapotrzebowanie".
Już w roku 1986 liczba wszczepionych sztucznych serc wzrosła w po-
równaniu z rokiem poprzednim pięciokrotnie. Do początku 1987 r.
sztuczne serce wszczepiono na świecie 55 pacjentom, u których służy-
ło ono jako etap przejściowy — pomost — w oczekiwaniu na serce bio-
logiczne (bridge-to-transplant). Około jedna czwarta tych pacjentów
zmarła przed otrzymaniem serca biologicznego; z tych 35, którym
wszczepiono serce biologiczne, w lutym 1987 r. żyło jeszcze 21,

11 większości po odrzuceniu serca biologicznego wszczepiono ponów-
nie serce sztuczne.

Z 43 sztucznych serc, które wszczepiono w 1986 r., 37 pochodziło
z laboratorium firmy Symbion Inc. Jarvika. Najgorliwszym implan-
tatorem tego narządu wartego 18 600 dolarów był dr Chrisian Cabrol
z Pitie-Salpetiere-Hospital w Paryżu. Wieczorem 13 stycznia 1987 r.
wszczepił on swoje 16 serce Jarvik-7. Cabrol wszczepia sztuczne serce
głównie tym pacjentom, których stan ogólny nie jest tak ciężki, jak to
było w przypadku pacjentów prof. Biicherla. Po śmierci Hansa Holz-
wiga (któremu Cabrol pewnie by nie wszczepił sztucznego serca)
musiał on w połowie stycznia 1987 r. w 5 dni po wszczepieniu
wyłączyć sztuczne serce u 51-letniej kobiety z cukrzycą i niewydolnoś-
cią nerek. Także trzeci pacjent, któremu Bucberł wszczepił sztuczne
serce pod koniec stycznia 1987., cierpiał na poważną niewydolność
nerek.

Sztuczne serce, które zostało odrzucone jako narząd wszczepiany
na stałe, krytykowane jako narząd wszczepiany na pewien okres,
spełniło swoją funkcję znakomicie w innym przypadku. Niezauważone
przez mass media, pracowało u ponad 300 pacjentów jako „lokomoty-
wa" odciążająca własne serce i wspomagająca w tym okresie krąże-
nie. Jedna trzecia z tych śmiertelnie chorych pacjentów mogła po
pewnym okresie leczenia uzupełniającego powrócić do domu. Następ-
na trzecia część tych pacjentów doczekała się serca biologicznego.
W ten sposób kardiochirurg z Salzburga dr Felix Unger pomógł swoim
elipsoidalnym sercem (komory w tym modelu są okrągłe, aby trudniej
tworzyły się skrzepy) przeżyć okres ciężkiej niewydolności krążenia
ponad dwudziestu chorym. Unger, uczeń Kołffa, znany na całym
świecie specjalista w zakresie wspomagania krążenia, wszczepił
w marcu 1986 r. jako pierwszy lekarz w Europie sztuczne serce.

Wielu kardiochirurgów jest przekonanych, że w najbliższym czasie
sztuczne serca należeć będą do standardowego wyposażenia klinik
kardiochirurgicznych i jeśli nie jako stały element zastępczy, to będą
środkiem z wyboru w określonych przypadkach:

• gdy ostra reakcja odrzucenia świeżo wszczepionego serca bio-
  logicznego zniszczy je w ciągu kilku godzin,

• gdy wszczepione serce biologiczne nie podejmie swojej funkcji,
  tragedia, która zdarza się w co dwudziestym przypadku wszczepienia
  biologicznego serca,

— gdy w nagłym przypadku nie można znaleźć dawcy.
Sztuczne serce może być pomostem między śmiercią własnego serca a oczekiwaniem na dawcę, może ono wypełnić tę lukę zupełnie

dobrze, tak argumentują znawcy. Pomimo że pogląd ten wydaje się
obiecujący, zwodniczy jest wniosek, że wszczepieniem sztucznego
serca można coś zyskać, bo przecież nie spowoduje ono wzrostu liczby
dawców serca biologicznego. Jednak lekarze po wszczepieniu sztucz-
nego serca zawsze starają się umieścić takiego pacjenta na liście
biorców. Innymi słowy pacjent z TAH dostaje się zawsze na pierwsze
miejsce na liście oczekiwań na serce biologiczne. „Sztuczne serce jest
trickiem mającym ułatwić otrzymanie serca biologicznego". Tak też
uważa Norman Shumway, szef amerykańskiej Mekki transplantacji
narządów, jaką jest Stanford University. Ludzie w centralach zbiera-
jących dane o dawcach i biorcach wiedzą doskonale, że „sztuczne
serce jest niebezpiecznym narządem, że pacjent jest znacznie bardziej
zagrożony przez możliwość powstawania skrzepów lub udaru niż
przeciętny biorca, który czeka na serce biologiczne".

Chirurdzy wszczepiający TAH bronią się przed tego rodzaju za-
rzutami. Przyznają wprawdzie, że powikłania występujące w fazie
początkowej zawsze się zdarzają, ale że nie można zaprzeczyć, że
sztuczne serce ratuje życie. Należy też oczekiwać ciągłego rozwoju
i doskonalenia TAH, powstawania nowych produktów, jak zastawki,
napędy, na które czekają inne dziedziny. Niezaprzeczalną psycho-
logiczną zaletą sztucznego serca jest fakt, że wykonane jest ono ze
sztucznego materiału. Biorca serca biologicznego swoje życie zawdzię-
cza zawsze śmierci innej osoby. Również przy wszczepieniu sztucz-
nego serca na stałe odpada cały „koszmar transportowy", kosztowny
łańcuch związany z przewiezieniem, często samolotem i helikopterem,
zespołu pobierającego na miejsce pobrania i po eksplantacji jego
powrotu do kliniki.

Sztuczne serce ma również tę zaletę, że można w każdej chwili
pokryć zapotrzebowanie. Operacja jest prosta i przebiega w sposób
standardowy, części są znormalizowane i wymienialne w razie awarii.
W przypadku wszczepienia serca sztucznego pacjent i lekarz nie
muszą się też martwić możliwością wystąpienia gwałtownych reakcji
systemu odpornościowego i skutków ubocznych podawania cyclospo-
ryny, która zwęża naczynia wieńcowe i może spowodować zawał.
I w końcu, każdy zrozumie argumentację pacjenta śmiertelnie chore-
go na serce, który w sytuacji bez wyjścia optuje za sztucznym sercem:
lepiej duża blizna niż mały nagrobek.

Poza tym zwolennicy sztucznego serca mogą przytoczyć argument,
pozwalający pominąć częściowo niezadowalające rezultaty ekspery-
mentów. Mianowicie już opracowano nowy model sztucznego serca,
który wykazywał znacznie mniej szkodliwych działań ubocznych. Ser-

ca te pojawiły się szybko na rynku. Model taki pochodził z Republiki
Federalnej Niemiec i był dziełem inż. Guntera Bramma, było to tzw.
serce wirnikowe (Rotorherz). „Kto powiedział, że serce musi bić?" —
takie pytanie postawił naukowiec z Saarbrucken z Instytutu Fraun-
hofera. Odpowiadając na to retoryczne pytanie bioinżynier stworzył
wirnik — rotor, który obraca się w przezroczystej obudowie. Wirnik,
utrzymywany w ruchu przez pole magnetyczne i kontrolowany ciągle
przez ultradźwiękowe czujniki, nie potrzebuje łożysk i uszczelnień.
Ponieważ przepływ krwi następuje tylko w jednym kierunku, ta
sztuczna komora — bo taką funkcję spełnia cały system — może obejść
się bez sztucznych zastawek.

W przeciwieństwie do używanych do tej pory sztucznych serc,
gdzie tłoczące krew membrany pękały i były źródłem powstawania
skrzepów, pompa Bramma nie zużywa się w ten sposób i według
wszelkich oczekiwań nie powinny tworzyć się skrzepy. Z klatki pier-
siowej pacjenta z sercem wirnikowym nie uchodzą grube dreny ciś-
nieniowe, przez które tłoczone byłoby sprężone powietrze, bo serce to
napędzane jest nie energią pneumatyczną, a elektryczną. Energia
doprowadzana jest do serca wirnikowego bez użycia przewo-
dów — przez wykorzystanie fal radiowych z baterii umieszczonej na
pasie, który pacjent nosi na sobie. Pompa taka zapewnia przepływ
krwi ciągły, a nie pulsacyjny, co ma miejsce w sztucznym sercu
membranowym. Przepływ taki, jak się wydaje, nie ma szkodliwego
wpływu na organizm człowieka. Aby to urządzenie, od którego funkcji
oczekuje się tak wiele, zostało w sposób wystarczający przetestowane,
musi się znaleźć jeszcze wielu Clarków i Schroederów.

Co więc nas czeka? Wiadomo na pewno, że obecnie trudno
jednoznacznie się wypowiedzieć na temat przyszłości TAH. Wiado-
mo, że coraz więcej chirurgów ulega powabom tego wytworu zaawan-
sowanych technologii i będzie go wszczepiać. Z dużym prawdopodo-
bieństwem można powiedzieć, że w przypadku, gdy liczba wszczepio-
nych sztucznych serc znacznie wzrośnie, będziemy mieli do czynienia
ze zjawiskiem, które Amerykanie określają jako „technology creep",
polegającym na tym, że zaawansowane technologie wkraczają potaje-
mnie do dziedzin zupełnie dla nich obcych, gdzie mogą one wręcz
spowodować szkody. Sztuczne serce będzie prawdopodobnie wkrótce
wszczepiane w trybie ratującym życie również pacjentom, u których
przebieg choroby nie jest dokładnie znany operującemu ich lekarzowi
(często z pogotowia). Niektórzy pajenci, których serce w dużym stop-
niu zostało zniszczone przez zawał, spędzą resztę swojego życia wspo-
maganego pracą sztucznego serca jako mózgowe kaleki, ponieważ wy-

stępujące w czasie zawału upośledzenie przepływu krwi przez mózg
spowodowało jego rozległe i nieodwracalne uszkodzenie. Inni z kolei,
którym bez znajomości historii choroby przywrócono życie, podłącza-
jąc sztuczną pompę, będą mogli przeżyć funkcjonując jako nierozer-
walna część" parku maszynowego, bo oszukana śmierć wyłączyła waż-
ne funkcje organiczne.

Dokładna analiza obecnej sytuacji w Stanach Zjednoczonych może
przyczynić się do znalezienia możliwego do przyjęcia rozwiązania
przynajmniej w tym kraju. W USA można zauważyć, że wzrastająca
liczba lekarzy lecząc swoich prywatnych pacjentów nigdy nie zapomi-
na o finansowej stronie całego leczenia. Prywatyzacja i industrializa-
cja służby zdrowia zawierają jeden bardzo niebezpieczny negatywny
element: praca podporządkowana wyłącznie chęci zysku prowadzi do
wypaczenia idei przysięgi Hipokratesa, a w przypadkach skrajnych do
jej zaprzeczenia. Pieniądz przyciąga talenty i ktoś, kto prowadził
badania eksperymentalne na uniwersytecie za skromnym stosunkowo
wynagrodzeniem i udostępniał wyniki tych badań całemu światu za
darmo, po zatrudnieniu się w Humana & Co. będzie musiał milczeć
pod presją umykającej konkurencji i wysokiej wartości odkrycia do
czasu, gdy szefowie uznają, że nadeszła odpowiednia chwila zapew-
niająca najkorzystniejsze udostępnienie, nawet jeśli są to badania
niekiedy bardzo istotne dla wielu chorych. -

Nad sztucznym sercem, początkowo przedmiotem badań uniwer-
syteckich, a więc dostępnym szerokiemu kręgowi badaczy, wisi obec-
nie niebezpieczeństwo, że zostanie zmonopolizowane przez małe wy-
specjalizowane grupy. Bez oficjalnej kontroli grupy te mogą stosować
technologie i terapie, których skutków nikt nie jest w stanie przewi-
dzieć. Konkurujące grupy uczonych zużywają środki kosztujące milio-
ny, a nawet miliardy na doprowadzenie do perfekcji tej wątpliwej
filozofii medycyny, której mechaniczny rytm opanował już serce. Nikt
nie koordynuje tych badań, nikt nie odważył się sporządzić długo-
falowego planu. Za odszczepieńców uważa się tych, którzy mają
odwagę postulować wydanie tych pieniędzy na zupełnie inny cel,
jakim jest opieka sanitarna. Tylko ten, kto zamyka oczy przed rzeczy-
wistością, mógłby zaprzeczyć, że wielu nam współczesnych rujnuje
swoje serca przez palenie papierosów, jedzenie w nadmiarze, ner-
wowy tryb życia aż dochodzi do zawału, wyrywającego ich bez-
względnie z normalnego rytmu. Ale wtedy jest już zwykle późno.

Jak żaden inny sztuczny narząd, sztuczne serce zawiera pewien
symbol. Służy ono ostatecznie beznadziejnej walce ze śmiercią, walce,
która przybiera niekiedy groteskowe formy w uprzemysłowionych

społeczeństwach. Fetysz zaawansowanych technologii medycznych
ma odsunąć strach i oddalić granice tej ostatecznej konieczności. Ślepo
zafascynowani aparaturą lekarze nie dostrzegają, że nie każda choro-
ba jest uleczalna i nie każde uleczenie pożądane.

Prawo do choroby i pogodzenie się ze śmiercią popadły w zapom-
nienie. Ludy żyjące w zgodzie z naturą przygotowują się za życia
rytuałami, wprowadzającymi do tej ostatniej drogi, na temat której
nowoczesne społeczeństwa milczą. I wówczas, gdy zbliża się praw-
dziwy koniec, dziwimy się, że zimne sztuczne serce nie może zastąpić
ciepła życia. Gdy monitor funkcji mózgu oznajmia i potwierdza, że
nastąpiła śmierć, zbliża się ta tragiczna chwila: jedna ręka spoczywa
na drugiej i razem cała rodzina wyłącza motor sztucznego serca.

Zastawki ratujące życie

Na drodze z Akwizgranu, cesarskiego miasta, do holenderskiej
granicy, po prawej stronie napotykamy futurystyczną budowlę: nową
klinikę. Z daleka wydaje się niska i niewiarygodnie długa, z bliska
widać budowlę oplataną siecią landrynkowokolorowych rur i zwień-
czoną wieżami jak technokratyczny zamek.

Ten obiekt, kosztujący miliardy, kryje groteskowy zbiór identycz-
nych korytarzy, przejść i pokoi, wyposażonych do granic współcze-
snych możliwości sal operacyjnych i laboratoriów, smutnych izb przy-
jęć wypełnionych kojącym nerwy neonowym światłem. W piwnicach
tego kolosa stoją cielęta z wszczepionymi sztucznymi zastawkami
serca. O tym niewielu tylko wie.

Oficjalnie te zwierzęta doświadczalne należą do Instytutu Technik
Biomedycznych Helmholtza, jednego z najnowocześniejszych labora-
toriów medycznych na świecie. Kto — jak miejscowi specjaliści — mo-
że oczekiwać wsparcia wysoko rozwiniętego know-how Reńsko-West-
falskiej Politechniki, ten wyposaża swe laboratoria w najlepszą apara-
turę: czujniki laserowe, przygotowane na zamówienie systemy nad-
zorujące i sprawdzające, systemy biomedyczne, laboratoria tworzyw
sztucznych, komputery, pomieszczenia o atmosferze pozbawionej ku-
rzu, bakterii i wypełnionej czystym azotem. O salach operacyjnych
Instytutu mogą jedynie marzyć chirurdzy na całym świecie — a są to
sale do operowania zwierząt.

Specjaliści wszystkich dziedzin wykorzystują całą swoją wiedzę
przy opracowywaniu różnych interdyscyplinarnych projektów: kon-
struktorzy, eksperci od polimerów, kardiolodzy, chirurdzy, specjaliści
od aerodynamiki i technik przepływu, programiści, elektronicy, spe-
cjaliści od pneumatycznego napędu, technicy i fachowcy od systemów
biomedycznych.

Jednym z tych inżynierów jest prof. dr inż. Helmut Reul. Pracuje
on nad wytworzeniem zupełnie nowej zastawki do ludzkiego serca.

Jeszcze przed kilkoma dziesiątkami lat uszkodzenie naturalnych

zastawek serca oznaczało dla człowieka powolną i pełną cierpienia
śmierć. Dopiero wynalezienie sztucznych zastawek serca zmieniło ten
stan rzeczy. Zastawki, jak żadna inna sztuczna część zmienna, łączą
w sobie od początku estetyczny wygląd, funkcjonalność i zaskakująco
dobre wyniki leczenia. Zastawki z silikonowymi kulkami, zastawki
/. uchylnymi dyskami, zastawki z cielęcego worka osierdziowego — le-
karze i inżynierowie dali tu upust swej fantazji z korzyścią dla
pacjentów, których szansa przeżycia zwiększyła się o kilka lub kilka
dziesiątków lat.

Takie sztuczne zastawki działają jak wentyl naśladując funkcję
swojego naturalnego pierwowzoru, jakim jest zastawka naturalna, bez
której ani mysz, ani człowiek nie osiągnęliby obecnej fazy swego
rozwoju. Już przed pół miliardem lat pływały w morzach świata ryby,
w których klatce piersiowej biło serce. W tych prymitywnych sercach
działały zastawki powodując, że krew mogła płynąć tylko w jednym
kierunku: do oskrzeli, gdzie ulegała wzbogaceniu w tlen, a następnie
dalej do wszystkich komórek ciała, gdzie oddawała tlen, aby znowu
powrócić do serca. Zastawki, utrzymując należyty kierunek przepływu
krwi, umożliwiają powstanie strumienia krwi; bez tego strumienia
niosącego tlen i elementy odżywcze żaden organizm nie może żyć,
w tym również organizm człowieka. Gdy komory ludzkiego serca
ulegają rozkurczowi, otwierają się między przedsionkami a komorami
serca zastawki podobne do żagli. Między lewym przedsionkiem a le-
wą komorą otwiera się zastawka mitralna (dwupłatkowa podobna do
mitry), a między prawym przedsionkiem a prawą komorą zastawka
trójdzielna (trzypłatkowa). Krew napływa wówczas do komór i wypeł-
niając je w końcu unosi płatki zastawek, powodując ich zamknięcie.
Nitki ścięgniste, przyczepione na wolnym brzegu zastawek z jednej
strony oraz do mięśni brodawkowatych komór serca z drugiej strony,
jak lejce, zapobiegają wpukleniu zastawek do wnętrza przedsionków.
Gdy komory w czasie skurczu (łac. systole) wypychają krew, otwarciu
ulegają dwie inne zastawki, umożliwiając w ten sposób wypływ krwi
/, komór. Są to zastawki: płucna — położona między prawą komorą
i tętnicą płucną, oraz aortalna — położona między lewą komorą a aor-
tą. Dzięki temu krew płynie odpowiednio do płuc oraz do aorty. Gdy
krew zostanie wyrzucona z komór serca, ciśnienie spada i obie zasta-
wki zamykają się.

Uszkodzone zastawki serca czyniły dawniej życie ciężkim do znie-
sienia i jedynie śmierć uwalniała człowieka od cierpienia. Gdy płatki
zastawki ulegają zrośnięciu, ujście zwęża się (łac. stenosis), a serce
usiłuje wówczas przetłoczyć tą samą ilość krwi przez zwężone ujście

wykonując zwiększoną pracę, tłocząc krew pod zwiększonym ciśnie-
niem. Im większe jest zwężenie, tym większą pracę musi wykonać
serce i tym szybciej ulega wyczerpaniu. W pewnym momencie ilość
krwi płynącej tętnicami wieńcowymi do mięśnia serca jest zbyt mała
w stosunku do olbrzymiej pracy wykonywanej przez serce. Niedoży-
wiony i przetrenowany mięsień ulega wyczerpaniu i nadmiernemu
rozciągnięciu.

Inną postacią uszkodzenia zastawek w sercu jest ich niedomykal-
ność (łac. insufficientia) powodująca podobne uszkodzenia w sercu.
Jednak mechanizm uszkodzenia jest inny. Niedomykalne zastawki
powodują, że krew cofa się z tętnic (tj. z tętnicy płucnej lub z tętnicy
głównej, czyli aorty) do komór serca lub z komór do przedsionków.
Mięsień serca odpowiada intensywniejszą pracą, aby pokonać zwięk-
szone obciążenie ilością napływającej krwi; powoli serce ulega powię-
kszeniu, jest przy tym cały czas odżywiane w sposób niewystarczający.
Dochodzi do wyczerpania sił serca i wówczas organizm nie jest zdolny
do żadnego wysiłku.

Aby określić, jak dalece upośledzona została wydolność organizmu
przez wadę serca, Nowojorskie Towarzystwo Kardiologiczne (New
York Heart Association — NYHA) wprowadziło stopnie zaawansowa-
nia wady serca, które są obecnie przyjęte na całym świecie:
I stopień — u pacjenta można stwierdzić objawy wady serca, jednak

nie powoduje ona żadnych dolegliwości;
II stopień — dolegliwości występują jedynie w czasie wzmożonego
wysiłku fizycznego;

III stopień — dolegliwości występują już przy niewielkim wysiłku fi-

zycznym lub normalnych ruchach;

IV stopień — dolegliwości i niewydolność krążenia występują już

w czasie spoczynku.

Obie wady serca, zwężenie lub niedomykalność zastawek, mają
podobną lub niekiedy różną etiologię. Niektóre z nich są wrodzone,
najczęściej dotyczy to zwężenia zastawek tętnicy płucnej lub zwężenia
samej tętnicy płucnej. Inne wady powstają w następstwie stanów
zapalnych, zawałów lub zwapnień. Wady te stają się jednak groźne
i wymagają leczenia dopiero wówczas, gdy uszkodzeniu ulega już
mięsień serca. Często kardiolog zaleca wtedy operację, w miejsce
uszkodzonej zastawki wszczepia się sztuczną zastawkę. Sztuczna za-
stawka poprawia stan prawie wszystkich pacjentów co najmniej o je-
den stopień w klasyfikacji według NYHA. U co siódmego dochodzi
nawet do skoku z pozycji trzeciej na pierwszą.

Sztuczne zastawki mogą więc życie zdecydowanie przedłużyć, mo-

gą człowieka o ograniczonej wydolności fizycznej uczynić sprawnym.
Każdy rodzaj sztucznej zastawki wskutek odmiennej konstrukcji ma
odmienny mechanizm działania i związane z tym problemy, jednak
żaden z typów zastawek nie jest wolny od pewnego ryzyka. Sztuczne
zastawki mogą pękać i ulegać zwapnieniu, ulegają zwężeniu i za-
mknięciu. „Sztuczne zastawki mechaniczne wytrzymują wprawdzie
z reguły dostatecznie długo — stwierdza prof. Helmut Reul — jednak
wciąż jeszcze hemoliza, czyli uszkodzenie czerwonych ciałek krwi,
oraz reakcje zakrzepowe należą do najważniejszych wad tych za-
stawek. Aby zmniejszyć ryzyko powstania skrzepu na sztucznej za-
stawce, pacjenci pobierają przez cały czas antykoagulanty — środki
obniżające krzepliwość krwi, jednak pomimo tego wyniki nie są cał-
kowicie zadowalające. Bioprotezy — zastawki aortalne wycięte z serca
świni i odpowiednio przygotowane, mają pewne reologiczne zalety.
Jednak ich poważną wadą jest to, że płatki tych zastawek ulegają
bardzo szybko zwapnieniu i przestają spełniać swoją funkcję. Sztuczna
zastawka serca, wykazująca zalety zastawki mechanicznej i biologicz-
nej, byłaby optymalnym rozwiązaniem".

Dokładnie taka sztuczna zastawka przyszłości ma powstać w Ak-
wizgranie.

W laboratorium laserowym panuje ruch. Przez rury na stanowisku
doświadczalnym płynie woda wymieszana z gliceryną: mieszanina
taka naśladuje gęstość ludzkiej krwi. W tym sztucznym strumieniu
krwi naukowcy z Akwizgranu testują sztuczną zastawkę typu Bjórk-
-Shiley. Fala tętna utworzona przez pompę porusza dysk zastawki tam
i z powrotem. Nagle strumień przepływającego płynu za zastawką
ulega zabarwieniu na czerwono, to rozpoczął pracę laser helowo-neo-
nowy. Podłączony do komputera licznik impulsów ukazuje na wy-
kresie to, co dla ludzkiego oka jest niedostrzegalne: wpływ sił po-
wstających w czasie przepływu krwi przez zastawkę na samą zastaw-
kę i jej otoczenie. „Pomiary wykonane w czasie doświadczeń na
zwierzętach wykazały — objaśnia prof. Reul — że krew w czasie zam-
knięcia dysku zastawki doznaje przyspieszenia równego czterokrot-
nemu przyspieszeniu ziemskiemu". Cztery g to przyspieszenie, jakie
pilota rakiety w czasie startu wcisnęłoby w oparcie fotela, pozbawia-
jąc oddechu. Każdy skurcz serca powoduje rozpędzenie czerwonych
ciałek krwi do takich szybkości, że w czasie przejścia przez zastawkę
ulegają one uszkodzeniu.

Strumień światła laserowego uwidacznia zaburzenia przepływu
powstające bezpośrednio za dyskiem zastawki, które znane są każ-
demu wioślarzowi w czasie ruchu wiosła, gdy woda przed wiosłem

ulega zawirowaniu, a za wiosłem spiętrzeniu. Tam, gdzie dochodzi do
zaburzenia strumienia przepływającej krwi, mogą powstać skrzepy
krwi. „Są to być może miejsca, którym pacjenci ze sztucznym sercem
zawdzięczają zatory mózgowe" — twierdzi prof. Helmut Reul. Pomi-
mo że sztuczne zastawki doskonale funkcjonują, żadna z nich nie
wykazuje takiego profilu przepływu, który zbliżyłby je do zastawek
naturalnych; ich konstrukcja techniczna nie zawiera w sobie nic
z kształtu zastawki naturalnej.

W minionych dziesięcioleciach dwie różne formy tych zastawek
zdały egzamin. Starszą była zastawka Starr-Edwardsa z metalowym
rusztowaniem — koszyczkiem. W tym koszyczku tam i z powrotem
porusza się kulka wykonana z kauczuku silikonowego; gdy kulka
znajduje się na poziomie pierścienia zastawki, dochodzi do jej zam-
knięcia i przerwania strumienia przepływającej krwi. Gdy natomiast
przepływająca krew uniesie kulkę, wentyl się otwiera. Inaczej funk-
cjonują zastawki dyskowe typu Bjórk-Shiley lub Omniscience, gdzie
dysk zastawki unosi się lub opada, powodując otwarcie lub zamknię-
cie zastawki. Do tych zastawek należą również zastawki uchylne
dwupłatkowe, jak zastawka typu St. Jude Medical, oraz typu Hemex,
gdzie obie połowy dysku zamykają się i otwierają podobnie, jak
skrzydła drzwi.

Zastawki te są powszechnie uznane i wszczepiane. Ich posiadacze
zmuszeni są jednak do pobierania przez cale życie antykoagulantów
oraz do wysłuchiwania głośnego niekiedy stuknięcia w czasie zamyka-
nia się dysku, co nawet słyszą ludzie stojący wokół. Dla niektórych
chorych oraz ich najbliższych jest to tak uciążliwe, że powoduje
ciężkie urazy psychiczne. Po krótkim czasie nie są w stanie oprzeć się
konieczności wsłuchiwania się w stuk zastawki i reagowania lękiem na
najmniejszą zmianę jej rytmu pracy lub samą myśl o tym. Często ten
stuk zastawki wypęclza współmałżonka ze wspólnej sypialni. Kto
pozwala sobie wszczepić zastawkę mechaniczną, winien się liczyć
z możliwością powstania takiej sytuacji. W żadnym wypadku nie
powinien się wahać i zasięgnąć rady psychologa, gdy zaczyna cierpieć
z tego powodu i czuje się niedowartościowany.

Z tym problemem znacznie rzadziej ma do czynienia pacjent,
któremu wszczepiono bioprotezę. Produkowane początkowo tylko
w USA, obecnie coraz powszechniej również w Europie, zastawki te
są coraz częściej wszczepiane. Zbudowane są z tkanki serca zwierzę-
cia ; do ich produkcji używa się również opony mózgowej pobranej od
zmarłych ludzi. Zastawki te pracują bezszmerowo. Wrastają one
w tkankę serca i mają olbrzymią zaletę: pacjenci najczęściej nie

muszą pobierać antykoagulantów — środków obniżających krzepli-
wość krwi — często już w kilka miesięcy po operacji.

Te bioprotezy naśladują kształtem i funkcją naturalne zastawki
serca. Najczęściej składają się z pierścienia wytworzonego z tworzywa
sztucznego, który pokryty jest dakronem. Do tego rusztowania przy-
szyte są trzy płatki pobrane z serca zwierzęcia. Tkanka ta, może nią
być zastawka aortalna świni lub cielęcy worek osierdziowy¹⁰, jest
utrwalona w glutaraldehydzie. Substancja ta konserwuje tkankę i przy-
gotowuje ją do sterylizacji. Zapobiega ona również odrzuceniu przez
organizm biorcy. W przeciwieństwie do zastawek mechanicznych
przez zastawki biologiczne krew płynie w sposób niezaburzony, lami-
narny¹¹. Skrzepy prawie nie powstają. Dlatego posiadacze tych za-
stawek nie muszą pobierać środków obniżających krzepliwość krwi, co
wymaga stałej okresowej kontroli i opieki lekarskiej.

Dzięki tym zaletom zastawki te znajdują coraz więcej nabywców.
Jednak na początku lat osiemdziesiątych gruntownie zmieniono opinię
na ten temat. Długotrwałe obserwacje prowadzone na materiale po-
nad 3000 chorych wykazały, że niektóre z bioprotez szczególnie łatwo
ulegają uszkodzeniu. Wiele typów tych zastawek wykazywało uszko-
dzenia znacznie wcześniej niż zastawki mechaniczne. Szczególnie
katastrofalnie funkcjonowała zastawka mitralna typu Hancock wyko-
nana z tkanki świni. Sześć lat po wszczepieniu żyło z tymi zastawkami
92,3 procentu chorych, w następnym roku umarła jedna trzecia cho-
rych z powodu defektu tej zastawki. U chorych, którzy zmarli, stwier-
dzono, że bioprotezy szybko ulegają zwapnieniu, stają się niedomykal-
ne; martwa tkanka bioprotezy nie może ulec regeneracji.

Dla prof. Reula i jego współpracowników-wyniki te potwierdziły, że
tylko zbudowanie zupełnie nowego typu zastawki może zlikwidować
zagrażające życiu wady dotychczas używanych. Zastawka winna być
uformowana w sposób zbliżony do zastawki naturalnej, ale nie może
tak szybko ulegać zwapnieniu. Tak więc w sztucznych układach krą-
żenia w laboratorium Helmholtza tętnią delikatne płatki sztucznych
zastawek wykonane z tworzyw sztucznych. Szybkie tętno, testujące
szybkość zużycia tych zastawek, porusza płatkami tam i z powrotem
tak szybko, że tylko stroboskop jest w stanie wykazać ich ruch. Obecnie
jedynie poliuretany są tworzywem, które pozwala z cieniuteńkich
warstw uformować płatki zastawek i wytrzymuje kilka miesięcy pracy.

¹⁰ Odpowiednio uformowany na podobieństwo trzech kieszonek.

¹¹ Ponieważ zachowany zostaje przepływ centralny, płatki sztucznej zastawki
odchylają się na zewnątrz.

Poliuretany odkryto w Niemczech. Przemysł chemiczny tego kraju zebrał z czasem olbrzymią wiedzę o tworzywach sztucznych. Jednak
do tej pory specjaliści z tej branży trzymali się z dala od działań
bioinżynierów i naukowców opracowujących sztuczne narządy. Poli-
mery, które pracują jako membrany w sztucznym sercu lub jako płatki
w sztucznych zastawkach nie spełniają obecnie jeszcze, pokładanych
w nich przez naukowców oraz pacjentów, nadziei. Ludzie nie mogą
żyć w wiecznym strachu, że ich poliuretanowa zastawka przedwcześ-
nie odmówi posłuszeństwa. „Do tej pory najdłużej pracował poliu-
retan z Beiersdorf" — oznajmił Reul. 278 dni tętniła poliuretanowa
zastawka między lewym przedsionkiem a lewą komorą w sercu cie-
laka Poili — zastawka Helmholtza wykonana z „Pampul-3 Ameo".
Zwapnienia i zakrzepy przerwały doświadczenie i życie Poili.

Od czasu, gdy w 1953 r. w Waszyngtonie dr Charles Hufnagel
wszczepił zastawkę kulkową wykonaną z plexiglasu w aortę zstępują-
cą, chirurgia wad zastawkowych poczyniła niesłychane postępy. Obe-
cnie w Republice Federalnej Niemiec żyje ponad 80000 pacjentów
z wszczepionymi sztucznymi zastawkami serca i co roku przybywa ich
około 4000. Sztuczna zastawka aortalna i mitralna, zastawki wszcze-
piane w tzw. lewe serce, mogą być stosowane niezależnie od wieku,
płci lub sytuacji socjalnej pacjenta; wszczepiane są małym dzieciom,
jak i osiemdziesięcioletnim starcom, dyrektorom gabinetu i robot-
nicom od taśm produkcyjnych. Jednak reakcja na wszczepioną zastaw-
kę jest bardzo indywidualna. Połowa pacjentów z wykształceniem
podstawowym przechodzi na rentę po operacji. Wszyscy natomiast
pacjenci z wykształceniem wyższym lub średnim gimnazjalnym po-
wracają do pracy. O ile w tej ostatniej grupie odgrywa duże znaczenie
socjalny prestiż wykonywanego zawodu, o tyle w pierwszej grupie
wielu przechodzi na rentę, bo nie może sprostać wysiłkowi fizycz-
nemu, który wymagany jest w czasie wykonywania zawodu.

Już wkrótce po operacji ponad 80 procent pacjentów czuje się jak
nowo narodzeni. To, że nadal pozostają chorymi na serce, wynika
jeszcze z wielu innych powodów. Sztuczne zastawki obniżają w więk-
szości przypadków przepływ krwi przez serce. W czasie wysiłku
u pacjenta z wszczepioną sztuczną zastawką dochodzi do zwiększenia
pracy serca, częstość uderzeń wzrasta, nie powoduje to jednak od-
powiedniego do potrzeb wzrostu przepływu krwi: już taka reakcja
wyznacza mu granice jego sprawności fizycznej. Często jednak rów-
nież jego mięsień serca jest uszkodzony i występuje konieczność
pobierania leków wspomagających jego pracę. Z powodu przyjmowa-
nia leków obniżających krzepliwość krwi u niektórych chorych wy-

stępuje skłonność do krwawień. Na Węgrzech takie leczenie jest
wystarczającym powodem, aby odebrać prawo jazdy. Kobiety z wada-
mi zastawkowymi serca, które pragną urodzić dziecko, muszą wybrać:
urodzić dziecko przed operacją¹'² lub zdecydować się na zastawkę
biologiczną, która nie wymaga pobierania antykoagulantów w więk-
szości przypadków. Leki te mogą być niebezpieczne dla małego czło-
wieka w łonie matki; wywołane przez nie czasem krwawienia mogą
uszkodzić lub być przyczyną śmierci płodu.

Gdy naukowcy zaczęli oglądać pod mikroskopem elektronowym
bioprotezy w kilka miesięcy po ich wszczepieniu, ogarnęło ich przera-
żenie. Splątana sieć cząsteczek białka pokrywała wygarbowaną tkan-
kę zastawki, małe skrzepy krwi wraz z cząsteczkami tłuszczu przy-
klejone były do jej powierzchni, a w powierzchniowe warstwy wnik-
nęły erytrocyty. Pomimo tego, że zmiany oglądane pod mikroskopem
wyglądały groźnie, nie upośledzały one funkcji zastawki w znacznym
stopniu; z czasem okazało się, że większość bioprotez doskonale
funkcjonuje nawet przez okres kilku lat.

Gdy sztuczne zastawki mechaniczne i biologiczne przestają prawi-
dłowo działać, dochodzi najczęściej do zablokowania dysku lub kulki
w zastawce przez skrzepy krwi, pęknięcia lub złamania metalowego
rusztowania zastawki, oderwania lub przedziurawienia płatków w za-
stawkach biologicznych. Pacjent szybko czuje, że jest niezdolny do
większych wysiłków, że jego serce odmawia mu posłuszeństwa, nie-
kiedy nawet występują napady piekących rozrywających bólów w klat-
ce piersiowej. Występuje tzw. angina pectoris — dusznica bolesna.
Często słyszy on również, że głośny do tej pory stuk zastawki ulega
osłabieniu łub znika. „Dysfunkcja takiej zastawki może w krótkim
okresie prowadzić do zagrożenia życia" — ostrzegają dwaj specjaliści
chirurgii wad zastawkowych serca profesorowie Michel i Klinner
z Monachium. Zdarza się to wprawdzie rzadko, ale nie można wy-
kluczyć, że również chirurg w czasie operacji może popełnić błąd
(często dopiero w czasie operacji może zadecydować, jaki typ zastawki
należy wszczepić). Niekiedy krew przepływa w miejscu założenia
szwów między tkanką serca a pierścieniem sztucznej zastawki. Przy-
czyną takiego przecieku okołozastawkowego może być zbyt mała lub
zbyt duża zastawka, która w czasie pracy poruszając się doprowadza
do wyrwania szwów z tkanki serca¹³.

¹² Co nie zawsze jest możliwe ze względu na zaawansowaną chorobę serca.

¹³ Znacznie częściej przyczyną tego jest.tzw. zapalenie wsierdzia — stan zapalny
tkanki serca, który powoduje zniszczenie tej tkanki i niekiedy wyrwanie sztucznej
zastawki z miejsca wszczepienia.

Kto żyje ze sztuczną zastawką, musi poddawać się regularnym kontrolom lekarskim, badany musi być stan układu krzepnienia krwi,
i w zależności od tego dawkowana jest ilość antykoagulantów. Tylko
w ten sposób można uniknąć powikłań zatorowych — niebezpieczeńst-
wa zablokowania istotnych dla życia naczyń — łub obniżyć je do
minimum. Większość zatorów mija jednak w sposób nie zauważony.
Dostrzegane są prawie wyłącznie te, które dotyczą tętnic mózgu lub
dużych tętnic w innych częściach ciała. Wielu lekarzy przypuszcza, że
ciągle tworzą się na zastawce małe skrzepy, odrywające się i powodu-
jące zamknięcie małych tętnic w organizmie, które mija niezauważo-
ne, bez wpływu na stan zdrowia.

Naukowcy z Akwizgranu znają ten problem. W piwnicy urządzili
wstydliwie ukrytą stajnię. Z położonej naprzeciw sali operacyjnej,
która nie różni się od sal operacyjnych na wyższych piętrach, wytacza-
ne jest na wózku uśpione narkozą cielę, a za nim płuco-serce. Gdy
zostanie ono umieszczone w swoim boksie, po obudzeniu zaczyna
normalnie mleć pyskiem. Helmut Reul drapie pieszczotliwie cielę po
głowie. „To są dla nas idealne zwierzęta doświadczalne" — mówi —
„z powodu wysokiego poziomu fosforanu wapnia we krwi". Wapń jest
zużywany w procesie wzrostu przez zwierzęta i ludzi do budowy
szkieletu kostnego. Bioprotezy w ciągu stu dni ulegają zwapnieniu
i łamią się. Również z powodu wysokiego poziomu wapnia kardio-
chirurdzy nie wszczepiają bioprotez ludziom młodym przed ukoń-
czeniem wzrostu, co następuje około 18 roku życia. Jeżeli występuje
konieczność wszycia sztucznej zastawki u dzieci lub niemowląt z po-
wodu znacznego uszkodzenia tego organu, wówczas lekarze używają
zastawek mechanicznych, licząc się z możliwością wystąpienia powik-
łań związanych z leczeniem przeciwzakrzepowym.

Zastawka Helmholtza z poliuretanowymi płatkami wytrzymała już
działanie wysokiego poziomu wapnia przez okres dwa razy dłuższy niż
bioprotezy. Naukowcy z Akwizgranu koncentrują teraz swoje wysiłki
na poszukiwaniu jeszcze lepszego tworzywa, które wytrzymywałoby
działanie wysokiego poziomu wapnia w organizmach rosnących przez
okres znacznie dłuższy. Gdy znajdą odpowiednią mieszankę poliureta-
nową, delikatne płatki zastawek ratować będą również serca dzieci.

Bicie serca
w takt tranzystora

U starszych członków renomowanego klubu golfowego Falkens-
tein w Hamburgu rozrusznik serca należy prawie do standardowego
wyposażenia. Wielu członków założonego w 1906 roku klubu nie robi
żadnej tajemnicy z tego, że rytmem ich serca steruje zaprogramowane
urządzenie elektroniczne. Co najmniej od 13 października 1981 r., gdy
chirurdzy w znieczuleniu miejscowym wszczepili w ciągu 60 minut
byłemu kanclerzowi Helmutowi Schmidtowi rozrusznik serca, urzą-
dzenie to stało się mile widziane w salonach.

Jednak przez dfugi czas rozruszniki serca nie byfy mife widziane.
Jeszcze w latach siedemdziesiątych te urządzenia stwarzały wokół
właściciela odium starości, niedołężności i śmierci¹⁴. „Rozrusznik" —
mówiła z pogardą jedna z pacjentek jeszcze vv 1979 r. — „to jest dla
mnie ostateczność". I rzeczywiście tak myślała.

Nie ma przy tym innej części zamiennej dl_a organizmu człowieka,
która jest w stanie tak szybko i bezpiecznie poprawić dramatyczne
sytuacje. Wielu chorych, którzy miesiącami byli zdolni jedynie do
przejścia z jednego fotela do drugiego, już następnego dnia po wszcze-
pieniu rozrusznika idzie na spacer. Zamiast lęku i duszności doznają
spokoju i wyzwolenia. Ich serce, które uprzednio biło zbyt rzadko lub
zbyt szybko, może bić teraz z częstością od 50 do 150 uderzeń w ciągu
minuty. Steruje tym rozrusznik i to wystarcza, aby sprostać większości
sytuacji w życiu bez utraty przytomności lub omdleń.

Te utraty przytomności — nieprzyjemne i groźne niekiedy - zwane
przez lekarzy po grecku: syncope, towarzyską ciężkim zaburzeniom
rytmu pracy serca znanym pod nazwą zespołu Morgagni-Adams-Sto-
kesa (tzw. MAS). „Gdy się po coś schylę i zbyt szybko pragnę się
wyprostować, to bardzo często upadam do przodu lub padam jak
długa", tak opisuje swoje dolegliwości sercowe 68-letnia kobieta.
Utraty przytomności trwają sekundy lub minuty i zastają ludzi w sy-

Dla części pacjentów dzisiaj oznaczają dalej to samo.

tuacjach, gdzie konieczne bywa zachowanie pełnej świadomości, jak
na przykład na schodach, za kierownicą, w czasie noszenia ciężarów.

Te niebezpieczne zaburzenia powstają w delikatnych, dla ludz-
kiego oka prawie niedostrzegalnych, skupiskach specjalnych komórek
w sercu: w tzw. węźle zatokowym, węźle przedsionkowo-komorowym
i włóknach przewodzących pobudzenie dalej do mięśnia serca. Węzeł
zatokowy, liczący około dwóch centymetrów długości i trzy milimetry
szerokości, steruje rytmem pracy serca. Położony wśród mięśni pra-
wego przedsionka, wytwarza około 70 elektrycznych bodźców w ciągu
minuty. Jego wysoko wyspecjalizowane komórki P mają ten rytm zako-
dowany i odstępują od niego jedynie wówczas, gdy docierają do nich
sygnały nerwowe lub hormonalne, które przekazują polecenie zmiany
rytmu z innych części ciała. Gdy człowiek odpoczywa, pobudzenia ner-
wowe zwalniają rytm serca — rytm zatokowy, gdy człowiek ulega zde-
nerwowaniu, adrenalina pobudza węzeł zatokowy do szybszej pracy.

Pobudzenia elektryczne, powstające w węźle zatokowym, biegną
przez całą muskulaturę obu przedsionków i powodują jej skurcze; na
granicy przedsionków i komór rejestruje je inny ośrodek, jakim jest
węzeł przedsionkowo-komorowy (tzw. węzeł AV). Pobudzenie „cze-
ka" tu jedną dziesiątą sekundy i zostaje przekazane dalej do mięśnia
komór; w ciągu tej dziesiątej części sekundy napełnione przedsionki
przepompowują krew do komór. Przez pęczki wyspecjalizowanych
komórek pobudzenie dochodzi do komór, które również się kurczą
w tym momencie i wyrzucają krew do tętnic — odpowiednio do tęt-
nicy płucnej i do aorty.

Węzeł przedsionkowo-komorowy może pobudzenie zablokować
lub przekazać impuls dalej. Posiada on również zdolność wytwarzania
własnych impulsów, gdy czynność węzła zatokowego zostaje zabloko-
wana, ale już tylko z częstością około 40 uderzeń na minutę. Z taką
częstością tętna nie można wykonywać wprawdzie wielkich wysiłków,
ale do przeżycia to wystarcza.

Niezawodność i niezależność: te dwie zasady działania zapewniła
ewolucja w sposób doskonały w centralnym narządzie życia, jakim jest
serce. Nawet gdy stymulacja nerwowa i hormonalna ustanie, przynaj-
mniej jeden z tych dwóch .ośrodków pobudzających zapewni dalszą
pracę serca.

Sytuacja staje się krytyczna dopiero wówczas, gdy te centra same
ulegną uszkodzeniu — na przykład przez stan zapalny. Wówczas zmie-
nia się rytm pracy serca — serce może bić bardzo szybko (szybkie bicie
serca — grec. tachycardia), może bić wolno (grec. bradycardia) lub
może bić nierówno (grec. arrythmia). Gdy węzeł AV uniezależni się

od węzła zatokowego, wówczas oba węzły wysyłają pobudzenia kon-
kurujące ze sobą: powstają rytmy podwójne, szybkie bicie komór oraz
pobudzenie dodatkowe (extrasystole). Te zaburzenia rytmu wyzwala-
j;) niepewność i strach.

Również defekty w przewodzeniu bodźców wybijają serce z usta-
lonego rytmu. Taki „blok" może opóźnić przewodzenie impulsu do
komór (blok 1 stopnia), a także może nie przewodzić niektórych
pobudzeń (blok 2 stopnia), tak że wypadają pojedyncze skurcze ko-
mór. Krążenie okresowo ulega załamaniu. Blok 3 stopnia całkowicie
zatrzymuje przewodzenie pobudzenia i drastycznie obniża wydolność
serca; w tej sytuacji jedynie rozrusznik serca może zsynchronizować
rozmaite rytmy powstające w przedsionkach i komorach.

Arne Larsson, 43-letni inżynier elektryk, był pierwszym człowie-
kiem, któremu wszczepienie sztucznego rozrusznika serca uratowało
życie. Aktywny sportowiec, głowa rodziny, jesienią 1958 r. przebył
ciężką infekcję wątroby, która przywiodła go do granicy życia i śmier-
ci. Zapalenie uszkodziło również serce i oba ośrodki wytwarzające
pobudzenie w sercu. Tak więc leżał, bez reakcji, w sztokholmskim
szpitalu Karolińska; jego serce kurczyło się tylko 10 do 20 razy
w ciągu minuty, a co pół godziny ulegało całkowitemu zatrzymaniu.
Tylko silne impulsy elektryczne, mocne uderzenia pięścią i wysoko-
procentowy alkohol były w stanie zmusić mięsień życia do dalszej
pracy. Koniec Larssona zbliżał się niechybnie.

Jednak 8 października, krótko przed godziną czternastą, śmiertel-
nie chorego przewieziono do sali operacyjnej. Planowano pierwsze
wszczepienie rozrusznika serca. Nowość na skalę światową wykonano
ręcznie w laboratorium szwedzkiej firmy Siemens-Elema. Chirurg
z Karolińska Ake Senning opracował i zbudował to urządzenie razem
z dr. Runę Elmqvistem. Składało się ono głównie z dwóch tranzysto-
rów, jednego kondensatora i akumulatora niklowo-kadmowego. Nau-
kowcy ci włożyli ten nieskomplikowany zestaw elektroniczny do pu-
dełka po paście do butów i zalali żywicą syntetyczną — w ten sposób
pierwszy rozrusznik serca był gotowy.

W czasie krótkiej operacji Ake Senning wszczepił mierzący pięć
i pól centymetra blok żywicy syntetycznej w powłoki brzucha Larsso-
na: koniec elektrod przewodzący bodziec zaszył w mięśniu serca.
Wówczas urządzenie rozpoczęło pracę. W stałym rytmie 72 pobudzeń
w ciągu minuty kondensator, sterowany przez przełącznik zbudowany
z dwóch tranzystorów, wysyłał elektryczne impulsy do serca: każdo-
razowo 2 volty przez 1,5 milisekundy (milisekunda = jedna tysięczna
część sekundy). Serce Larssona zaczęło bić 72 razy w ciągu minuty.

Arne Larsson żyje do dziś. Dużo pracuje, podróżuje po całym świecie. Do tej pory wymieniano mu już 24 razy rozruszniki. Szwed na
własnej skórze doświadczył postępu technicznego, znacznie dłużej
i intensywniej niż miliony mężczyzn, kobiet i dzieci, którzy mają
dzisiaj wszczepiony rozrusznik. Jego pierwszy rozrusznik co dwa ty-
godnie był naładowywany z zewnątrz; obecnie najnowszy rozrusznik
z bateriami litowymi powinien mu służyć co najmniej dziesięć lat.
Waży jedynie 50 gramów, co stanowi tylko jedną czwartą wagi pier-
wszego rozrusznika, posiada 5000 tranzystorów zamiast dwóch i może
być programowany z zewnątjz za pomocą fal radiowych.

W ciągu tych 30 lat rozrusznik przekształcił się z prymitywnego
urządzenia wysyłającego impulsy do mikrokomputera, którego granic
rozwoju ciągle nie widać. Pomimo stosowanej dzisiaj skomplikowanej
techniki, są to urządzenia bardziej niezawodne niż kiedykolwiek. Potra-
fią dotrzymać obietnicy, ale czy dotrzymają jej także wszczepiający roz-
ruszniki lekarze ? A jak czują się chorzy, którym często ambulatoryjnie
wszczepia się te elektroniczne kostki zapakowane w tytanowe pudełka ?
Czy rozumieją oni co czynią te „czarne skrzynki" z ich sercem?

„Można powiedzieć, że posiadamy prawie drugie serce" — stwier-
dził jeden z chorych, „gdy własne serce już dalej nie może pracować,
to ma pod ręką drugie, silniejsze, które je popchnie. Tak to sobie
wyobrażam: jestem teraz człowiekiem z dwoma sercami". Inny chory
był przekonany, że rozrusznik „wzmacnia" jego własne serce. Jeszcze
inny pacjent był pewien, że rozrusznik „przedłuża życie". Naukowiec
Reiner Friedrich dowiedział się nawet od swoich chorych, że urządze-
nie to prowadzi do nieśmiertelności. Jednak raczej regułą niż wyjąt-
kiem wydaje się fakt, że pacjenci wielkich klinik, gdzie wszczepiono
im rozruszniki, wciąż gawędzą o tych biednych towarzyszach niedoli,
którzy tak chętnie rozstaliby się z życiem, ale nie pozwala im na to
bezlitośnie pracujący rozrusznik.

Faktem jest, że wiele ostatnio wszczepionych rozruszników „prze-
żywa" swoich właścicieli. Nawet wówczas, gdy narządy odmawiają po-
słuszeństwa lub zakażenie prowadzi do kresu, rozrusznik wysyła dalej
impulsy, nawet w grobie, niekiedy 10 i więcej łat. Nikt nie jest zobowią-
zany usunąć rozrusznik z ciała zmarłego pacjenta (z wyjątkiem kremacji)
i nikt też nie chce takiego rozrusznika ponownie wszczepiać, po uja-
wnieniu brudnych interesów z używanymi rozrusznikami, które dopro-
wadziły do jednego z największych skandali w powojennej medycynie.

Pięć lat trwało dochodzenie w procesie „rozrusznikowym" zanim
w styczniu 1983 r. prawnicy z Kolonii wydali wyrok. Zamieszanych
w sprawę było ponad 100 lekarzy i techników, którym zarzucano, że

pobierali łapówki od niemieckiego przedstawicielstwa pewnej holen-
derskiej firmy produkującej rozruszniki serca. Wyjmowane ze zwłok
rozruszniki (mówiono nawet o hienach cmentarnych) trafiały ponow-
nie do firmy. Tutaj czyszczono i sterylizowano je, sprzedawano jako
nowe i ponownie wszczepiano — oczywiście chorym wystawiano po-
nownie rachunek. Szefowie klinik i chirurdzy od Morza Północnego do
Schwarzwaldu woleli jeszcze w czasie trwania procesu zapłacić po
40000 marek kary, aby tylko usunąć się z kręgu zainteresowania
prawa. Pomimo że pacjentom nie wyrządzono szkody postępując
w ten sposób, jednak ucierpiał prestiż medycyny i wzrosły opory
przeciw ponownemu używaniu rozruszników już raz wszczepionych.

W tej sprawie nie chodziło głównie o to, że używano ponownie tych sa-
mych rozruszników. Uprzednio było w zwyczaju, że po zgonie chorego wyj-
mowano z ciała rozrusznik, poddawano testom, sterylizowano i wszcze-
piano innemu choremu. Używano w tym celu jedynie tych rozruszni-
ków, o których wiedziano, że pracowały w ciele swojego pierwszego
właściciela bez zarzutu. Drugiego właściciela dobierano tak, że jego
przewidywany czas przeżycia nie był dłuższy od przewidywanej żywot-
ności baterii rozrusznika. W ten sposób chory unikał wymiany rozruszni-
ka na nowy, co zawsze wiązało się z nieodzowną koniecznością operacji.

Po tej sprawie „rozrusznikowej" wydano nowe ustawy. Jeżeli
dzisiaj lekarz chce wszczepić taki rozrusznik, to musi prosić spad-
kobierców pierwszego właściciela rozrusznika, aby podarowali mu ten
rozrusznik. Ponadto musi on poinformować swojego pacjenta o fakcie
ponownego użycia rozrusznika, w przeciwnym razie może zostać
oskarżony o uszkodzenie ciała. Któż brałby więc lekarzom za zle, że
w obliczu tych wysiłków i możliwych problemów decydują się na
wszczepianie wyłącznie nowych rozruszników, zwłaszcza że ubez-
pieczalnie bez szemrania pokrywają wszystkie koszty z tym związane.
28000 chorych w okresie roku wszczepia się rozrusznik w Republice
Federalnej Niemiec po raz pierwszy, z tego jedynie u okofo pięciuset
używa się rozrusznika już raz wszczepionego. Ponowne użycie tego
samego rozrusznika z punktu widzenia ekonomii i ekologii byłoby jak
najbardziej sensowne. Nowe rozruszniki są droższe od używanych, zaś
dla używanych i sprawnych lepszym miejscem jest ciało człowieka niż
wysypisko śmieci czy cmentarna ziemia. Wszczepienie używanego
rozrusznika choremu nie przynosi żadnej szkody.

Senning i Elmqvist nie musieli się w roku 1958 bać tego, że
pierwszy sztuczny rozrusznik serca zostanie powtórnie użyty. Byli
bardzo zadowoleni, gdy ich urządzenie wraz z bateriami pracowało

bez usterek przez okres kilku tygodni. Rozrusznik, który wszczepili po
raz pierwszy Arne Larssonowi, działał przez sześć godzin.

W początkowym okresie rozruszniki serca wykazywały wiele nie-
doskonałości. Występowały zaburzenia wytwarzania pobudzeń, często
łamały się elektrody, które muszą się zginać zgodnie z rytmem serca
około 100000 razy dziennie. Najwięcej kłopotów sprawiało jednak
naukowcom źródło zasilania. Po dwóch latach międzynarodowych
badań amerykańscy lekarze Chardack i Greatbatch wszczepili pierw-
szy rozrusznik z bateriami.

Tak wspomina to zdarzenie Wilson Greatbatch: „Najczęściej uży-
wanym źródłem zasilania były cynkowo-rtęciowe baterie Mallory-Ru-
bin. Były one stosowane w latach od 1960 do 1975. Umożliwiły po raz
pierwszy użycie rozruszników serca. Do 1970 roku 50 procent wszyst-
kich rozruszników musiano wymieniać po okresie krótszym niż dwa
lata, głównie z powodu zużycia lub defektu baterii. Baterie pracowały
pod wysokim ciśnieniem i w czasie pracy uwalniały stopniowo (nie-
szkodliwy) wodór. W roku 1970 wiadomo było, że lepsze rozruszniki
będą wymagały lepszych baterii. W tym samym roku Moser i Schnei-
der odkryli baterie litowe z elektrodą jodową. Udało się te baterie
hermetycznie zamknąć w otoczce z wysokogatunkowej stali. W marcu
1972 r. po raz pierwszy wszczepiono rozruszniki z tego rodzaju baterią
w jednej z włoskich klinik".

Baterie litowe są bezkonkurencyjne, nawet w porównaniu z bate-
riami atomowymi, do dnia dzisiejszego. W roku 1973 pięć amerykań-
skich firm zaoferowało baterie zawierające 150 miligramów plutonu,
które miały latami funkcjonować w ciele pacjenta. Zawarta w tej
baterii ilość supertrucizny, jaką jest pluton, wypompowana przez
wysoki komin w powietrze, wystarczyłaby na uśmiercenie dziesiątków
tysięcy ludzi. Aby zapobiec przedostaniu się plutonu do środowiska,
producenci musieli sprostać bardzo surowym wymaganiom. Stalowy
pancerz baterii musiał wytrzymać zarówno uderzenie kuli rewolwero-
wej, jak i ciężar lokomotywy. Również 1200-stopniowy żar kremato-
rium nie mógł spowodować uwolnienia z baterii ani mikrograma jej
zawartości.

W kwietniu 1976 r. boński kardiochirurg Hermann Dietrich Funke
przeraził społeczeństwo wiadomością, że rozruszniki z bateriami za-
wierającymi substancje radioaktywne są bardzo niebezpieczne: jest
zupełnie możliwe, że np. w czasie wypadku kolejowego ten radioak-
tywny ładunek zawarty w baterii wybuchnie, czego skutkiem będzie
skażenie środowiska na wielką skalę. Doktor Funke, który sam
wszczepił taki rozrusznik 45 chorym oraz w pojedynczych przypad-

kach dokonał też usunięcia tych rozruszników, musiał w końcu przyjąć
przyganę .ze strony władz bońskich. Ówczesny sekretarz stanu Mini-
sterstwa Spraw Wewnętrznych komentując ten fakt stwierdził: prze-
pisy bezpieczeństwa są w tym przypadku na tyle surowe, że żadna
ilość substancji radioaktywnej nie może wydostać się z rozrusznika.

Po wszczepieniu około 300 rozruszników w Republice Federalnej
Niemiec i około 20 000 na całym świecie, w RFN zabroniono stosowa-
nia baterii radioaktywnych. Zakaz nie dotyczył jednak już wszczepio-
nych rozruszników, tzn. nie nakazywał ich wycięcia i wszczepiania
nowego rozrusznika. Można więc przyjąć, że do dziś żyje jeszcze
prawdopodobnie kilku obywateli RFN i wielu obywateli USA z roz-
rusznikami z bateriami zawierającymi pluton.

Rozrusznikom serca towarzyszy dziś opinia, że jedynie jeden
z 3000 wszczepionych zawodzi w ciągu roku pracy i wyjątkowo rzadko
zdarza się to ze szkodą dla chorego. Jedna z niemieckich firm produ-
kujących sztuczne rozruszniki pisze w informacji prasowej: „Wyma-
gania wobec jakości są równie wysokie, jak przy budowie sztucznych
satelitów i sond kosmicznych". Po awarii promu kosmicznego ,,Chal-
lenger" informacja ta nie działa na klientów kojąco. Nie stało nic na
przeszkodzie, aby ją szybko zmienić: „Gdyby NASA kierowała się
normami bezpieczeństwa producentów rozruszników, byłoby mniej
awarii w kosmosie". Że ta informacja nie jest przesadą, może służyć
przykład pewnej amerykańskiej firmy produkującej rozruszniki, którą
wykupił zakład produkcji elementów elektronicznych. Firma elektro-
niczna dostarczała uprzednio swe wyroby do NASA. Kto liczył, że
produkcja będzie kontynuowana, omylił się. Po przejęciu produkcji
rozruszników nowy właściciel wstrzymał całą produkcję, przebudował
cały zakład i dopiero po czterech latach prób zaczęto produkować
seryjnie pierwsze rozruszniki.

Obecnie najczęściej sprzedawane są rozruszniki programowane
z dużą liczbą różnych programów. Są one tak skomplikowane, że tylko
niewielu ekspertów zna ich konstrukcję. Za pomocą urządzeń pomoc-
niczych, sterujących pracą wszczepionych rozruszników drogą_radio-
wą, lekarz ma możliwość dobrania takich parametrów pracy rozrusz-
nika, które są jego zdaniem najkorzystniejsze dla pacjenta. Można
zmieniać bardzo wiele różnych parametrów: częstotliwość wytwarza-
nych bodźców, czas trwania pojedynczego impulsu, jego siłę (ampli-
tudę), tzw. czas opóźnienia przedsionkowo-komorowego, jak i czułość
rozrusznika na impulsy z serca i jeszcze inne parametry. Zmiana
jednych parametrów pociąga za sobą zmianę innych i lekarz praktycz-
nie nie ma gwarancji, że raz ustawione parametry okażą się optymal-

ne w przyszłości. Rozrusznik należałoby więc ciągle przestawiać lub
na nowo programować, co wielu lekarzy z braku czasu odwleka lub
pomija. Istnieje też pewne niebezpieczeństwo związane z przeprogra-
mowywaniem rozrusznika. „Ponieważ urządzenia programujące są
dość skomplikowane, istnieje niebezpieczeństwo błędnego przepro-
gramowania" — ostrzega swoich kolegów specjalista dr Eckhard Alt
z Monachium.

Ta elektroniczna dżungla staje się jeszcze trudniejsza do przebycia
w wyniku działania zasad swobodnej konkurencji. Doktor Alt w tej
sprawie mówi: „Przez ciągły zalew nowych programowanych rozrusz-
ników i systemów programujących przemysł nie musi wcale przyczy-
nić się do uproszczenia systemów programujących i wzrostu ich przej-
rzystości". Obecnie w Republice Federalnej Niemiec 18 firm oferuje
166 różnych systemów. Każdy producent zachwala swój system, nie-
którzy nawet wyposażają rozrusznik w specjalne wtyki służące do
podłączenia elektrod. Elektroda zostaje wprowadzona do żyły i na-
stępnie przerasta tkanką łączną. W ten sposób praktycznie staje się
nieodłączną częścią pacjenta i z reguły jej się nie usuwa. Wymianie
ulega jedynie rozrusznik. Lekarzowi pozostaje wówczas często tylko
ograniczony wybór: musi kupić rozrusznik tej samej firmy, bo tylko
nieliczne rozruszniki konkurencji pasują do elektrody, lub podłączyć
obce urządzenie przy użyciu specjalnych łączników (adapterów), co
może przysporzyć dodatkowych kłopotów.

Pomimo tego, że firmom winno zależeć na własnych produktach,
często jednak zdają się o nich zapominać, zwłaszcza w tych przypad-
kach, gdy chodzi o pieniądze. Niektóre z rozruszników, zachwalanych
w eleganckich, starannie wydanych prospektach reklamowych jako
cuda techniki medycznej, znikają nagle po 18 miesiącach bez rozgłosu
z listy ofert tych firm. Szybkie zmiany poszczególnych modeli, jak na
japońskim rynku samochodowym, uniemożliwiają i tak już przeciążo-
nemu pracą lekarzowi zapoznanie się ze szczegółami budowy każdego
nowego produktu.

Do tego jeszcze w Republice Federalnej Niemiec istnieje około 650
klinik, gdzie wszczepia się rozruszniki; ponad 150000 ludzi żyje
obecnie z wszczepionym rozrusznikiem. Istnieje wiele możliwości
otrzymania rozrusznika. Jedną z nich demonstruje 82-letni rencista
z małego miasteczka pod Koblencją Peter Johann: „Mój lekarz domo-
wy zbadał mnie i stwierdził, że mój węzeł zatokowy nie jest w porząd-
ku i jedynym rozwiązaniem tego problemu jest rozrusznik. Przekazał
mnie do kliniki i tam wszczepiono mi rozrusznik. Ale po operacji
w czasie drugiego badania lekarz oddziałowy oświadczył, że rozrusz-

nik nie był wcale potrzebny. Nie zaszkodzi mi, udałoby się jednak
osiągnąć taki sam efekt leczenia przy użyciu tabletek".

Pojedynczy przypadek? Absolutnie nie. Wielu ekspertów jest zda-
nia, że w Republice Federalnej Niemiec rozruszniki wszczepia się
zbyt często. Kierownik kliniki w Neusser Lukas-Krankenhaus, profe-
sor Wolfgang Merx stwierdził bez żenady: ,,W RFN wszczepia się
prawdopodobnie zbyt wiele rozruszników. Przemawia za tym szcze-
gólnie wzrost liczby nowych wszczepień w ciągu ostatnich lat oraz
fakt, że liczba wszczepionych rozruszników jest bardzo duża. Prócz
tego istnieje pewna liczba chorych z dość problematycznymi wskaza-
niami do wszczepienia". Te problematyczne wskazania to nic innego
jak skomplikowanie brzmiące rozpoznania, pod którymi lekarz usiłuje
ukryć swoją niewiedzę lub niezdecydowanie. Z rezerwą należy trak-
tować wskazanie wszczepienia rozrusznika w przypadku, gdy usłyszy-
my takie rozpoznania, jak:

• zespół chorego węzła zatokowego (sinus sick syndrome — SSS).
  Zespół znany od 1968 r. i od tej pory zadziwiająco często rozpoz-
  nawany (!). Skomplikowany obraz chorobowy z upośledzeniem po-
  wstawania bodźców w węźle zatokowym i zaburzeniem pobudzenia
  przedsionków. Czy i w jakim stopniu rozrusznik może pomóc w tym
  trudnym do rozpoznania zespole chorobowym — to obecnie jeszcze
  przedmiot wielu badań na całym świecie;

• zespół zwolnionego i przyspieszonego bicia serca (tzw. zespół
  brady- i tachyarytmii), często występujące i trwające przez pewien
  okres zwolnione bicie serca (bradycardia) zostaje zastąpione przez
  szybkie bicie serca (tachycardia) — te zaburzenia rytmu serca zalicza-
  ne są do choroby węzła zatokowego;

• zespół nadwrażliwego węzła szyjnego. Na wysokości krtani tę-
  tnica szyjna wspólna dzieli się na tętnicę szyjną wewnętrzną i zewnę-
  trzną. W miejscu podziału tych naczyń leży skupisko komórek nerwo-
  wych, tzw. węzeł szyjny. Uciśnięcie tego węzła prowadzi przez pobu-
  dzenie nerwów do zwolnienia czynności węzła zatokowego w sercu.
  Ten odruch może nawet zatrzymać akcję serca do około 3 sekund,
  a nawet i więcej. Taką sytuację uważają jeszcze niektórzy lekarze —
  pomimo odmiennego stanu wiedzy — za pewny objaw choroby serca.
  Nadwrażliwa zatoka szyjna tylko w bardzo wyjątkowych stanach
  świadczy o chorobie serca i stanowi wskazanie do wszczepienia roz-
  rusznika ;

• blok dwu- i trzywiązkowy (te zaburzenia przewodzenia bodź-
  ców wymagają dokładnej diagnostyki; rozrusznik tylko w niektórych
  postaciach zaburzeń może przynieść korzyść).

Wszystkie te diagnozy mają jedną wspólną cechę: mogą zostać potwierdzone dopiero wieloma specjalistycznymi badaniami. I dopie-
ro wówczas, uwzględniając wszystkie alternatywne sposoby leczenia,
można podjąć decyzję o wszczepieniu rozrusznika, który ma poprawić
pracę serca lub przynajmniej usunąć takie objawy, jak zawroty głowy
i utrata przytomności.

Uwagę nie tylko lekarzy przyciąga fakt, że na salach operacyjnych
Republiki Federalnej Niemiec codziennie wszczepia się ponad 100
rozruszników serca, znacznie więcej niż w innych krajach. Profesor
Werner Irnich jest kierownikiem Instytutu Techniki Medycznej Uni-
wersytetu im. Justusa Liebiga w Giessen. Stworzył on imponujący
system: centralny rejestr rozruszników serca. Rok po roku, na ile
pozwalają na to skromne środki finansowe, Inrich publikuje dane
statystyczne dotyczące niemieckiego rynku rozruszników serca.
W tym kraju co roku 470 ludzi na milion otrzymuje rozrusznik.
W Szwajcarii dotyczy to tylko polowy tej liczby chorych. Z czasem
miłujący wszczepianie rozruszników lekarze niemieccy prześcigną
przewodzących w tym względzie swoich kolegów z USA.

Badania naukowe prowadzone w USA budzą podejrzenie, że
wszczepienie rozrusznika zalecane jest zbyt szybko. To samo dzieje się
w Republice Federalnej Niemiec. I tak liczba wszczepianych rozrusz-
ników uległa gwałtownemu zmniejszeniu, gdy w szpitalu brooklińskim
(Brooklyn Hospital) w Nowym Jorku wprowadzono szczegółową kwa-
lifikację pacjentów według ściśle określonych kryteriów. Następny
„zimny prysznic" otrzymali lekarze opętani manią wszczepiania, gdy
państwowe towarzystwo ubezpieczeniowe „Medicare" przeprowa-
dziło badania kontrolne u pacjentów, którym wszczepiono rozrusz-
niki : u 15 procent chorych stwierdzono zupełny brak wskazań do
wszczepienia, a u dalszych 36 procent.chorych wskazania te były co
najmniej wątpliwe.

Wątpliwy jest również bardzo często wybór rodzaju wszczepione-
go rozrusznika. Brak dokładnych danych na temat, w ilu przypadkach
przy wszczepieniu pierwszego rozrusznika wybrano nieodpowiedni
typ. Centralny rejestr rozruszników daje jednak przynajmniej pewne
informacje na temat zastanawiającego postępowania przy wszczepie-
niu drugiego rozrusznika. Statystyka prowadzona przez prof. Irnicha
wykazuje, że gdy następuje wymiana pierwszego '(programowanego)
rozrusznika, lekarz decyduje się przeważnie na wszczepienie drugiego
nieprogramowanego. „Wydaje się to o tyle zdumiewające, że'problem
optymalnej częstości tętna pozostaje zawsze aktualny" — mówi Ir-
nich. „Dlatego też bardziej zrozumiały byłby fakt wszczepienia dru-

giego rozrusznika, w którym można byłoby programować co najmniej częstość".

Prawdopodobnie wielu lekarzy czyni to kierując się kosztami
i wszczepia system tańszy, a więc nieprogramowany rozrusznik¹⁵.
Producenci tych systemów toczą na tym polu nieustanną walkę o ce-
ny, której nikt nie może wygrać. Cena ok. 1300 marek pokrywa ledwie
koszty produkcji. Większy zysk muszą przynieść rozruszniki programo-
wane lub wieloprogramowane. Na dłuższą metę wybór tych bardziej
złożonych rozruszników okazuje się korzystniejszy. Lekarz wszczepia-
jąc je ma możliwość zmiany ich funkcji w zależności od zmieniających
się potrzeb chorego, a nawet — dzięki bardzo wyszukanym progra-
mom — znacznego zredukowania zużycia prądu. Dzięki temu przed-
łuża się żywotność rozruszników i o całe lata oddala termin wymiany
i związane z tym ryzyko operacyjne i koszty. Koniec końców najdroż-
szy rozrusznik może się okazać najtańszym.

Dla statystyków przeciętny pacjent poddany wszczepieniu sztucz-
nego rozrusznika jest przedstawicielem — dzięki centralnemu rejestro-
wi — określonej grupy ludzi: liczy średnio od 70 do 73 lat (co nie wy-
klucza wszczepienia u noworodka i stuletniego starca) i po sześciu
latach musi się poddać wymianie rozrusznika (z tym, że ten okres
ulega nieustannie wydłużeniu). To, że w tej grupie umiera rocznie
około 14,8 procentu pacjentów — więcej niż 20000 — nie powinno dzi-
wić, gdyż wiek tych pacjentów oraz współistniejące choroby serca nie
są tu bez winy. Taką pozornie wysoką umieralność należy również od-
powiednio interpretować: czas przeżycia przeciętnego chorego z roz-
rusznikiem jest tylko niewiele krótszy od normalnego czasu przeżycia.

U wielu chorych zaawansowany wiek przyczynia się również do
tego, że funkcję rozrusznika trudno jest obiektywnie ocenić. Najlepszą
dokumentację mają te przypadki, w których pacjenci nie zostali poin-
formowani lub też poinformowani zostali błędnie o własnościach
i skutkach działania wszczepionego urządzenia. Ten brak właściwego
poinformowania chorego o ewentualnych stanach zagrożenia życia
jest jednym z najcięższych i niestety najczęstszych niedopatrzeń,
jakich dopuszczają się lekarze w stosunku do chorego.

Pewien lekarz domowy tak wyjaśnił zasady działania rozrusznika
swojemu starszemu już choremu: „Wykonane zostanie panu małe
nacięcie skóry i poczuje się pan lepiej". W dużych klinikach, gdzie
jeden zespół lekarzy dokonuje wszczepienia, a drugi zespół opiekuje
się dalej chorym, poinformowanie chorego o wykonanym zabiegu

¹⁵ Co nie odbija sią na zdrowiu pacjenta w istotny sposób.

wszczepienia rozrusznika zostaje najczęściej zagubione na drodze mię-
dzy tymi instancjami, Często się zdarza, że zespół wszczepiający nie
wie, jak dobrze, czy też, jak źle, działa wszczepiony rozrusznik: uważa
się, że pacjent uzyska konieczne informacje od drugiego zespołu.

„Od kabli elektrycznych mam zachować odstęp jednego metra —
to była jedyna wiadomość, jaką uzyskałem od lekarzy" — opowiadał
starszy pan jednemu z naukowców Reinerowi Friedrichowi. Do naj-
częściej słyszanych pogłosek należy ta, że nawet włączenie lub wyłą-
czenie światła może być niebezpieczne i może uszkodzić rozrusznik.
„Co w ogóle wolno mi robić?" — pyta rozgoryczony 69-latek.

Bywalcy uważają, że należy unikać wielkich kłinik, gdzie rozrusz-
niki są rutynowo wszczepiane codziennie. Za optymalne wielu uważa
szpitale, gdzie rozpoznanie, wszczepienie i dalszą opiekę sprawuje
jeden lekarz.

„Nie ma przejścia dla osób z rozrusznikiem serca" — takie napisy
zawieszone są na wszystkich lotniskach w Republice Federalnej Nie-
miec przed kabinami, w których aparatura elektroniczna wykrywa
przedmioty metalowe. Napis taki sugeruje, że bezpieczeństwo działa-
nia rozrusznika zostaje zakłócone, gdy pacjent znajdzie się w polu
elektromagnetycznym takiej kabiny łub detektora metali używanych
przez pracowników służb specjalnych. Problem ten stał się głośny, gdy
mężczyzna zmarł w takiej kabinie na lotnisku w Berlinie. Miał on
wszczepiony rozrusznik serca.

Przypadek ten nie dawał spokoju prof. Wernerowi Irnichowi.
Stwierdził on, że w chwili zgonu aparatura elektroniczna kabiny była
wyłączona. Następnie, gdy przebadał wpływ innych tego rodzaju
kabin na różne systemy stosowane w rozrusznikach, stwierdził, że
tylko w jednym przypadku mogło to mieć jakiś wpływ na rozrusznik.
Dla pacjenta nie jest to powodem unikania kontroli przy użyciu pola
elektromagnetycznego, stosowanej na lotniskach Republiki Federalnej
Niemiec. „Tym bardziej staje się niezrozumiałe umieszczanie tego
rodzaju napisów przed kabinami kontrolnymi. Powoduje to tylko
niepotrzebne zdenerwowanie pacjenta i w ten sposób daje się mu
odczuć, że jest niepełnowartościowym człowiekiem po wszczepieniu
rozrusznika".

Nadmierna troska na lotniskach, a brak dostatecznej informacji
w wielu innych miejscach. Poczta niemiecka oraz stacja radiowo-tele-
wizyjna ARD wzbraniały się przed ustawieniem przed swoimi nadaj-
nikami tablic informacyjnych nakazujących unikania tych miejsc przez
ludzi z wszczepionymi rozrusznikami. W pobliżu tych nadajników
(z modulacją amplitudy) — przypuszcza Irnich — mogą powstawać fa-

le radiowe, które rozrusznik może błędnie interpretować jako pobu-
dzenie płynące od serca. Sygnalizują one, że rozrusznik nie powinien
wysyłać pobudzeń do serca. Jeżeli więc w tym samym czasie węzeł
zatokowy lub przedsionkowo-komorowy nie podejmie funkcji, serce
ulegnie zatrzymaniu i nie może oczekiwać na pobudzenie przez roz-
rusznik, bo został on unieruchomiony przez impuls płynący od nadaj-
nika.

Różne niedorzeczności widać również w innych krajach wspólnoty
europejskiej. Odpowiedni urzędnicy ministerialni w żadnym z tych
krajów nie wydali zarządzenia wymagającego instalowania w rozrusz-
nikach zabezpieczenia chroniącego je przed działaniem pola elektro-
magnetycznego chirurgicznego noża elektrycznego. Chirurg, który
operuje chorego na prostatę nie musi wiedzieć o tym, że chory ma
wszczepiony rozrusznik. Ale wówczas może wystarczyć jedno do-
tknięcie chorego nożem elektrycznym, tzw. diatermią, aby spowodo-
wać zatrzymanie akcji serca lub migotanie komór.

Również w codziennym życiu pacjenci z wszczepionymi rozrusz-
nikami mogą się znaleźć w sytuacji dla nich niebezpiecznej lub
niemiłej. Prof. Irnich: ,,W pobliżu 120-tonowych pieców elektrycz-
nych w stalowni zarejestrowaliśmy silne pola magnetyczne, które
unieruchamiają prawie wszystkie typy rozruszników. W odległości
około 25 metrów należałoby ustawić tablice ostrzegawcze". Nauko-
wcy zarejestrowali wprawdzie niektóre przyczyny zakłóceń (jak elek-
tryczne maszynki do golenia, dywany z tworzyw sztucznych, szpule
rozmagnetyzujące, śluzy zabezpieczające przed włamaniem), ale pra-
wdopodobnie ich większość nie została jeszcze ani poznana, ani zba-
dana. W sytuacji, kiedy ponad 20000 osób pracuje z wszczepionymi
rozrusznikami, jest to dość ważnym i pilnym zadaniem.

Luigi Galvani odkrył w 1791 r., że prąd elektryczny biegnący
z węgorza elektrycznego powoduje skurcz serca żaby. Od tej chwili do
stworzenia rozrusznika z wieloma programami naukowcy pracowali
wspólnie nad rozwiązaniem tajemnicy skurczu serca: Aldeni, w 1804
roku przywracał bicie serca ściętym przestępcom przepuszczając
przez nie prąd elektryczny; Duchenne w roku 1870 przy użyciu
dwóch elektrod przypiętych do skóry spowodował zwolnienia akcji
szybko bijącego serca; Einthoven po raz pierwszy uwidocznił czyn-
ność elektryczną serca (odkrył ekg); Marmorstein wprowadził do
serca elektrodę przez żyłę, a Albert Hyman w 1932 r. przywrócił po
raz pierwszy człowieka ponownie do życia stosując zewnętrzny roz-
rusznik serca. Urządzenie to ważyło 7 kilogramów i ładowane było
ręcznie. Po naładowaniu oddawało energię przez 6 minut. Bardzo

mało brakowało, aby sukces Hymana utonął w powodzi krytyki.
Śmierć, pisali krytycy, pochodzi w końcu od Boga i jest hańbą, gdy
człowiek zamierza Stwórcy w jego dziele bruździć.

Po drugiej wojnie światowej naukowcy podjęli doświadczenia
Hymana. Wszczepialny rozrusznik stał się faktem. Gdy tylko wszcze-
piono pierwsze rozruszniki, pedanci zaczęli wyposażać pierwsze pry-
mitywne modele dodatkowo w elementy elektroniczne. Już w 1965 r.
powstały pierwsze rozruszniki „na żądanie" (on demand) (ang. De-
mand Pacemakers). Rozrusznik taki może chwilowo zmieniać funkcję
elektrody, może ona nie tylko wysyłać pobudzenie do serca, ale
również rejestrować, czy serce jeszcze samo wytwarza impulsy. Roz-
rusznik wysyła impuls jedynie wówczas, gdy naturalny rytm serca
spada poniżej określonej wartości, którą można ustawić. Inny typ
rozrusznika nadzoruje za pomocą dodatkowej elektrody pracę przed-
sionka. Może on pobudzenie z przedsionka przekazać z pewnym
opóźnieniem do komór i w ten sposób synchronizować pracę przed-
sionków i komór. Nowością na rynku są rozruszniki stosowane w przy-
padku szybkiego bicia serca — tachykardii — przerywają one napad
szybkiego bicia jeszcze szybszym pobudzeniem serca. Ostatnim krzy-
kiem mody na tym rynku są rozruszniki rejestrujące ekg swojego
właściciela, gromadzące je i następnie na podany — także przez tele-
fon — sygnał, odtwarzające to ekg.

Podczas gdy rozwój innych sztucznych narządów stanowi ciągle
zagadnienie otwarte, to kierunki rozwoju rozruszników dają się prze-
widzieć. Ta przyszłość jedno ma imię: oprogramowanie. Obecnie
wszczepia się wysoko wyspecjalizowany przełącznik impulsów stero-
wany mikroprocesorem, takim samym, jaki znajduje się w zegarkach
elektronicznych lub małych komputerach. Elektroniczną inteligencję
zapewnia mu program, za pomocą którego lekarz przygotowuje go do
jego szczególnej funkcji. Prot. Werner Irnich: „Taki rozrusznik można
dopasować do ciągle zmieniających się zadań. Dawniej można było
tego dokonać jedynie przez zaprojektowanie nowego modelu. To, co
można zrobić z inteligencją najnowszych modeli rozruszników, po-
zwala na dopasowanie ich do każdych warunków pracy przez prze-
programowanie z zewnątrz przy użyciu fal radiowych, bez konieczno-
ści wymiany urządzenia".

Pomimo możliwości regulacji wielu parametrów, rozruszniki dają
się zaprogramować każdorazowo na jedną określoną częstotliwość,
np. 70 razy na minutę. Są już także gotowe do produkcji taśmowej
rozruszniki sterowane komputerem, dopasowujące się do zmieniają-
cych się potrzeb pacjenta. Rejestrują one np. częstość oddechów. Gdy

po wejściu na schody rośnie liczba oddechów, rozrusznik rejestruje to
i odpowiednio zwiększa częstość impulsów wysyłanych do serca. Tak
przygotowuje on układ krążenia do zwiększonego zużycia tlenu i ener-
gii podczas wchodzenia na schody.

Pomimo tych wszystkich ulepszeń, obawy wielu chorych są nadal
aktualne. Gdy serce stymulowane jest bezdusznym mikroprocesorem,
to niejeden obawia się, czy jego odczucia nie ulegną zmianie. Są to
jednak obawy bezpodstawne: w przeciwieństwie do sztucznego serca,
rozrusznik nie ingeruje w życie wewnętrzne pacjenta. Kłopoty ser-
cowe, radość, miłość i niepokój są akceptowane przez rozrusznik,
wyzwolony przez uczucia rytm serca nie jest przez rozrusznik elektro-
nicznie zmieniany.

Smukły jak zapalniczka i ważący jedynie około 40 gramów skom-
puteryzowany rozrusznik obecnej ery wszczepiany jest pod powięź
i mięśnie klatki piersiowej. „Czy jest pan myśliwym?" — pyta chirurg
zaskoczonego pacjenta. „Bez obaw można będzie dalej strzelać (bie-
gać, pływać, grać w tenisa) — chodzi tylko o miejsce wszczepienia
rozrusznika w zależności od tego, gdzie przykłada pan broń, po stronie
prawej lub lewej". „Tak, poproszę o wszczepienie po stronic le-
wej" — decyduje w końcu pacjent. Ale po chwili dodaje — „Ależ nie,
to niemożliwe, po tej stronie przytula się do mnie tak chętnie moja
żona".

Nadzieja
dla sparaliżowanych

Celem przedstawienia pewnego cudu austriaccy lekarze wyszukali
w Wiedniu secesyjną klinikę. Przez zamknięte drzwi sali wykładowej
dochodził stłumiony głos prof. Jurgena Holle, który wyjaśniał przed
międzynarodowym forum znakomitych specjalistów jak doszło do tego
„cudu". Sam Holle zresztą przedstawiał to, czego dokonał wiedeński
zespół, bynajmniej nie jako cud. Wszczepił on sparaliżowanej kobiecie
dwa małe pudełeczka wraz z elektrodami w okolicy podbrzusza.
Kobieta ta, pani Barbara Wolf, siedziała w swoim wózku inwalidzkim
pod ścianą sali wykładowej.

Gdy profesor wskazał pacjentkę, oczy całej sali zwróciły się w jej
kierunku. Barbara Wolf ujęła swoje kule inwalidzkie i pochyliła tułów
ku przodowi. Palcem nacisnęła przełącznik na kuli. Natychmiast wy-
prostowały się jej nogi i wstała. Wreszcie oparła się mocno na kulach,
uniosła obie nogi do przodu, oparła je na podłodze i przeniosła kule do
przodu. Barbara Wolf, której dolna polowa ciała była sparaliżowana
od 22 lat, zrobiła pierwszy krok.

Odcinek dwudziestu metrów dzielący ją od podium przeszła dość
szybko i pewnie. Gdy się zatrzymała i odwróciła w stronę publiczności
rozległy się brawa. Tym samym „cud" zyskał powszechne uznanie.

Również środki masowego przekazu w następnych dniach dawały
do zrozumienia, że zespół naukowców z wiedeńskiej kliniki uniwer-
syteckiej dokonał czegoś, co było do tej pory domeną cudotwórców.
„Sparaliżowani wstają i mogą chodzić"; „Chodzenie za naciśnięciem
guzika" — to niektóre z tytułów gazet. Wielu połowicznie sparaliżo-
wanych, którzy czytali o przypadku Barbary Wolf, odniosło wrażenie,
że już wkrótce swój wózek inwalidzki będą mogli odstawić do lamusa.

Jednak naukowcy rozwiali te nadzieje równie szybko, jak szybko je
stworzyli. ,>W najbliższym czasie nie będzie można jednak zrezygno-
wać z wózka inwalidzkiego" — zdementował prasowe doniesienia
prof. Herwig Thoma. Z jego biotechnologicznego laboratorium po-
chodziły urządzenia, za pomocą których Barbara Wolf uczyła się po-

ruszać bez użycia wózka inwalidzkiego, „Z chodzeniem w normalnym,
powszechnym rozumieniu nie ma to nic wspólnego" — wyjaśniał spo-
kojnie prof. Volkmar Paeslack, tłumiąc nadmierny optymizm. Paes-
lack jest profesorem Kliniki Uniwersyteckiej w Heidelbergu odpowie-
dzialnym za leczenie i rehabilitację chorych z porażeniem poprze-
cznym.

Spór między dziennikarzami a profesorami na temat, jak ocenić
sukces wiedeńskich lekarzy, pozostał długo nie rozstrzygnięty. To, co
zademonstrowała Barbara Wolf, każdemu niewtajemniczonemu mu-
siało wydawać się cudem techniki medycznej. Wtajemniczonym wia-
domo, że wszczepione urządzenie może jedynie spowodować skurcz
pojedynczych mięśni, podczas gdy w normalnym chodzie bierze udział
ponad 50 różnych grup mięśniowych.

Niezależnie od różnicy zdań, specjalistom wiadomo, że w najbliż-
szych latach wielu chorych z porażeniem poprzecznym samodzielnie
wstanie z wózków inwalidzkich i będzie mogło pokonywać schody
oraz stopnie prowadzące do autobusu lub pociągu. Spowodowało to
urządzenie, w którym zastosowano FES (Funktionelle Elektrostymu-
lation) — elektryczną stymulację czynnościową.

FES wysyła krótkotrwałe bodźce do nerwów, które przekazują je
dalej do mięśni i powodują ich skurcz. Sparaliżowany sam wyzwala
impuls przez naciśnięcie guzika w urządzeniu. Tak jak FES porusza
mięśniami nóg, tak samo może poruszyć sparaliżowanymi ramionami,
a nawet przeponą. Wielu naukowców na całym świecie zajmuje się
problemami przywrócenia funkcji opróżniania pęcherza moczowego
i funkcji seksualnych u chorych z porażeniem poprzecznym. Hówoież
patologicznie podniesione ciśnienie krwi można obniżyć przy użyciu
elektrycznej stymulacji nerwów.

Pomimo bardzo starej tradycji sięgającej czasów Galvaniego, który
w roku 1791 stymulował prądem elektrycznym mięśnie ud żaby, FES
znajduje się wciąż jeszcze w początkowej fazie rozwoju. Na początku
lat sześćdziesiątych po raz pierwszy jugosłowiańscy naukowcy wpadli
na pomysł rejestracji sygnałów elektrycznych powstających w czasie
czynności skurczowej zdrowego mięśnia na taśmie magnetycznej.
Następnie przyłożyli elektrody do mięśni chorych z porażeniem po-
przecznym i odtworzyli nagrane sygnały. Mięśnie powtórzyły dokład-
nie ten sam ruch, który wykonywały zdrowe mięśnie w czasie nagry-
wania sygnałów. Również w Cleveland, USA, naukowcy rozpoczęli
badania nad możliwościami elektrycznego pobudzania mięśni oraz
nerwów.

W Wiedniu badania nad FES rozpoczął Herwig Thoma w 1971 r.,

prowadząc doświadczenia na zwierzętach. Na królikach, szczurach
i owcach badał, jakie mięśnie reagują najlepiej na dany rodzaj impul-
sów oraz jakie elektrody należy przyłożyć do odpowiednich nerwów,
aby otrzymać najlepszy efekt stymulacji. Już po sześciu latach badań
zespół naukowców, złożony ze specjalistów z wielu dziedzin, zebrał
tak bogaty materiał podstawowy, że można było rozpocząć badania
nad ludźmi poprzecznie porażonymi. Badania te prowadzono pod
hasłem: „chodzić przy pomocy palców", ponieważ uczeni chcieli
stymulować mięśnie nóg używając stymulatorów uruchamianych pal-
cami rąk.

Jednak w tym celu musieli dokonać wyboru odpowiednich cho-
rych, ponieważ od rodzaju i wysokości porażenia poprzecznego zależy
to, czy ktoś będzie mógł być poddany FES czy też nie. Porażenie
poprzeczne jest wynikiem uszkodzenia rdzenia kręgowego; wypadki
komunikacyjne, wypadki sportowe, postrzały, wypadki przy pracy
mogą niekiedy doprowadzić do tak ciężkiego uszkodzenia kręgosłupa,
że rdzeń kręgowy może zostać zgnieciony lub nawet całkowicie przer-
wany. Podobnie jak kręgosłup składa się z nałożonych na siebie
poszczególnych kręgów, tak też rdzeń kręgowy składa się z segmen-
tów. Od każdego z tych segmentów odchodzą wiązki nerwów, uner-
wiające odpowiednie okolice ciała, położone w przybliżeniu na wyso-
kości segmentu w rdzeniu. Sygnały elektryczne wychodzące z mózgu
nie mogą jednak pokonać części uszkodzonej.

Poniżej miejsca uszkodzenia odcinek ciała jest porażony; im wyżej
położony jest segment uszkodzony, tym większy odcinek ciała po-
zbawiony jest czucia i sparaliżowany. Obecnie żyje w Republice
Federalnej Niemiec około 40000 ludzi z porażeniem poprzecznym
i rocznie przybywa ponad tysiąc nowych chorych. Większość z nich to
ludzie młodzi, poniżej 25 roku życia. Ponad połowa urazów prowadzą-
cych do porażenia poprzecznego powstaje w czasie wypadków komu-
nikacyjnych, ponad jedna czwarta to urazy po wypadkach sporto-
wych, pozostałe — to wypadki w czasie pracy.

Uszkodzenie rdzenia kręgowego, które powoduje zaburzenie prze-
wodzenia w nim impulsów nerwowych, prowadzi do tzw. centralnej
postaci porażenia. Przy tej postaci porażenia nerwy obwodowe wy-
chodzące z rdzenia oraz unerwiane przez te nerwy mięśnie pozostają
nie uszkodzone. Działanie FES jest możliwe jedynie wówczas, gdy
połączenia nerwowe biegnące od rdzenia do mięśni pozostają nie
uszkodzone. Porażenie poprzeczne określane jest dodatkowym przy-
miotnikiem : spastyczne, ponieważ napięcie porażonych mięśni jest
podwyższone. Wielu centralnie porażonych cierpi z powodu skurczu

spastycznego mięśni. Bardzo często wystarcza przykrycie porażonych
mięśni wełnianym kocem, aby w sparaliżowanych członkach wywołać
skurcze mięśni. Receptory w skórze i mięśniach przekazują bowiem
do rdzenia informację o dotknięciu lub zewnętrznym poruszeniu.
Sygnały te aktywują ośrodki w rdzeniu, które z kolei wysyłają pobu-
dzenia do receptorów wykonawczych w mięśniach. W następstwie
tego powstaje impuls biegnący tam i z powrotem, powodujący napię-
cie mięśni, co chory odczuwa jako napięcie spastyczne¹⁶.

Grupa naukowców z Wiednia za cel obrała sobie opracowanie
w ciągu 10 lat urządzeń wszczepianych pacjentowi, służących do
stymulacji porażonych mięśni kończyn dolnych. Już jednak po pięciu
latach byli gotowi. 6 października 1982 r. prof. Jurgen Holle wszczepił
po prawej i lewej stronie podbrzusza swojej pacjentce — 41-letniej
Barbarze Wolf — aparat do stymulacji. Pod skórą przeprowadził elek-
trody prowadzące do dwóch nerwów w każdej kończynie. Jedna
z nich aktywuje mięśnie pośladków i jest w ten sposób odpowiedzial-
na za ruch kończyny w stawie biodrowym, a druga aktywuje mięś-
nie-prostowniki odpowiedzialne za ruch wyprostny w stawie kolano-
wym. Pod mikroskopem operacyjnym prof. Holle wszył delikatne
stalowe elektrody w otoczkę nerwów. Po siedmiu godzinach operacja
była zakończona.

W wypadku, wówczas 20-letnia, Barbara Wolf doznała złamania
dziewiątego kręgu piersiowego. Od tej pory była poprzecznie porażo-
na i poruszała się na wózku inwalidzkim oraz przystosowanym spe-
cjalnie dla niej samochodem. W przeciwieństwie do wielu innych
porażonych, Barbara — była pomoc lekarska — odznaczała się aktyw-
nością i żywotnością, w zasadzie nie miała ona powodu, aby zareago-
wać na małe ogłoszenie, zamieszczone w gazecie przeznaczonej dla
upośledzonych, informujące o projekcie FES, i zgłosić się do Herwiga
Thomy. W bezpośredniej rozmowie Thoma przekonał się, że Barbara
Wolf jest odpowiednią kandydatką do przeprowadzenia eksperymen-
tu. ,,Na obecnym etapie FES przeznaczone jest tylko dla tych, którzy
nie chcą się pogodzić ze swoim stanem" — mówi Thoma. Barbara
Wolf należała do tych, którzy nie umieli się pogodzić ze swoim losem.

Holle zaopatrzył każdy z czterech nerwów nie w jedną, ale w czte-
ry elektrody. Na tej „karuzeli elektrod" następowała rotacja impul-
sów elektrycznych z przyrządów pobudzających, impuls elektryczny
pobudzał na przemian wszystkie elektrody. Dzięki tej opatentowanej

¹⁶ Bo przez miejsce uszkodzenia rdzenia nie przechodzą blokujące pobudzenia
z mózgu.

metodzie udało się wiedeńskim naukowcom pokonać barierę unie-
możliwiającą zastosowanie FES przez dłuższy okres. Jeżeli nerw po-
budzany jest ciągle w tym samym miejscu, dochodzi do jego zmęcze-
nia dość szybko, a nawet może zostać uszkodzony. Dopiero dzięki
takiej „karuzeli" poszczególne włókna nerwowe mają czas, aby „od-
począć" i nabrać energii do przesłania następnego impulsu.

Wzorem dla badaczy był zawsze rozrusznik serca — w zasadzie nic
innego jak prosty FES. Sercu wystarczy jednak jeden bodziec elek-
tryczny, aby zareagowało swoim biologicznym programem i urucho-
miło proces skurczu. Zupełnie inaczej wygląda to w przypadku stymu-
lacji porażonej grupy mięśni łub przepony. W tym przypadku nauko-
wcy z Wiednia musieli doprowadzić elektrody do nerwu, a nie do
mięśnia. Zalety tego postępowania są jasne: po pierwsze, stymulując
jeden nerw można pobudzić całą grupę mięśni do skurczu, a po
drugie, minimalny bodziec może już wywołać pożądany efekt. W od-
różnieniu od rozrusznika serca, bodźce ze stymulatora mięśni muszą
być o wiele staranniej dostosowane do wykonania zadania. Thoma
dopiero po długotrwałych i żmudnych badaniach ustalił, że optymal-
nym impulsem dla nogi jest impuls o czasie trwania wynoszącym 0,6
milisekundy, o częstotliwości 30 hertzów i o natężeniu od dwóch do
czterech miliamperów.

Pacjent ma założony na pasku nadajnik, który znajduje się dokład-
nie nad wszczepionym stymulatorem. Nadajnik ten przekazuje do
wszczepionego stymulatora energię i impulsy. Możliwość stymulacji
mięśni leży dosłownie w rękach pacjenta. Do jednej z kul chorego
przymocowana jest jednostka sterująca, której przełącznik można
obsługiwać za pomocą dwóch palców. Jeden przełącznik aktywuje
prawą i lewą nogę, a drugi odpowiedzialny jest za wstawanie oraz
chodzenie. Dlatego też wiedeński program nie bez przyczyny na-
zwano: „Nauka chodzenia przy użyciu palców".

Dokładnie po tygodniu od wszczepienia Barbara Wolf, jako pierw-
szy człowiek, miała wypróbować to, co do tej pory sprawdzano
jedynie na zwierzętach: czy wiedeńska technika FES funkcjonuje?
Będąc jeszcze pod wrażeniem tego przeżycia, napisze w swoim pa-
miętniku: „Prof. Thoma umieścił cewki indukcyjne nad wszczepiony-
mi stymulatorami, najpierw po stronie prawej, a następnie po stronie
lewej. Dr Stóhr sterował ostrożnie dopływem prądu i potem wypro-
stowana noga rzeczywiście się podniosła, a następnie po wyłączeniu
stymulatora opadła".

Wkrótce po pierwszych sukcesach dla Barbary Wolf — i dla pacjen-
tki po niej operowanej — rozpoczął się okres ciężkiego treningu. Co-

dziennie obciążały one nogi ciężarkami i stymulowały nerwy bodź-
cami ze stymulatora. W pierwszy dzień świąt Bożego Narodzenia
Barbara Wolf odważyła się wykonać pierwszy raz próbę
stania — próba ta powiodła się, przynajmniej przez kilka sekund.
„Przy stymulacji" — pisała w styczniu w swoim pamiętniku — „nie
mam w zasadzie wrażenia celowości poruszania nogami. Odnoszę
bardziej wrażenie, że obsługuję jakąś maszynę".

Wkrótce dawka treningu przedłużyła się do dwóch godzin dzien-
nie, a potem dla obu pań rozpoczął się okres kilkutygodniowej rehabi-
litacji w centrum rehabilitacyjnym w Tyrolu. Tam przy specjalnie
zbudowanej poręczy nastąpił przełom. ,,Po ćwiczeniach ze zmiennym
obciążeniem robiłyśmy pierwsze śmieszne kroki: tam i z powrotem.
4 marca pokonuję trzy długości poręczy (ok. 12 metrów) z dwoma
przerwami". Po tych dwunastu metrach nastąpiło 100 metrów wzdłuż
korytarzy w budynku centrum rehabilitacyjnego. Mięśnie w nogach
Barbary, które uległy zanikom, stały się znacznie silniejsze i wy-
trzymalsze. Jeszcze ważniejszy był fakt, że już wkrótce po rozpoczęciu
stymulacji, nogi, które do tej pory były słabo unaczynionc, uległy
zaróżowieniu i stały się ciepłe, a po kilku miesiącach pacjentka zade-
monstrowała w czasie kongresu medyków opisany „cud".

Po roku Barbara Wolf mogła chodzić lub stać przez okres 15
minut. Potem jednak zepsuł się lewy stymulator i Holle w czasie
reoperacji wymieni! oba stymulatory. Nowe funkcjonowały bez za-
rzutu do listopada 1985 r. Najpierw odmówił posłuszeństwa prawy
stymulator, a następnie zakażenie zmusiło lekarzy do usunięcia lewe-
go stymulatora. Tym samym skończył się dla Barbary Wolf rozdział
pt. wszczepialne rozruszniki mięśni — po ponad trzech latach. „Mia-
łam już dość blizn" — uzasadniała swoje postanowienie. „Kolej teraz
na młodszych". A poza tym wiedeński zespół był znowu na etapie
prób: stare urządzenia zostały zużyte, najnowszy model jeszcze nie
był gotowy.

Gdy Barbara Wolf przystępowała do eksperymentu, wiedziała, że
bierze udział w pewnego rodzaju doświadczeniu, w którym nikt nie
gwarantował jej szczęśliwego zakończenia. Taki rodzaj doświadczenia
nazywany jest przez lekarzy „próbami klinicznymi", a przez krytyków
„doświadczeniem na człowieku". „Bez takich pacjentów, jak Barbara
Wolf, moglibyśmy zrezygnować z naszych eksperymentów" — mówi
Thoma. „To samo dotyczy doświadczeń na zwierzętach. Proponuję
przeciwnikom tych doświadczeń, aby pozwolili sobie wszczepić u nas
elektrody oraz stymulatory, wówczas nie będziemy musieli używać
w tym celu owiec. Te doświadczenia są prawie zupełnie niegroźne:

jedynie ludzie muszą obiecać, że będą się regularnie zgłaszać do
badań kontrolnych".

Pomimo tego, że dzielna Barbara Wolf odmówiła wszczepienia
trzeciego stymulatora, już po kilku tygodniach mogła znowu chodzić
i wstawać, tym razem dzięki stymulatorom zewnętrznym. „Począt-
kowo idę dość pewnie, nie podpierając się nawet zbytnio na ku-
lach" — relacjonowała wówczas. W nieco późniejszych relacjach wspo-
mina: „Jednak dość szybko występowało zmęczenie mięśni, które
także po przerwach występowało coraz częściej. Dopiero po godzinnym
odpoczynku mogłam znowu iść. Obecnie mogę iść przez okres od pięciu
do dziesięciu minut bez przerwy w tzw. czteropunktowym chodzie".
Tak zwany chód wahadłowy — który zademonstrowała ekspertom
w secesyjnej klinice — jest dla niej, 46-letniej kobiety, już poza jej
możliwościami. Zewnętrzne elektrody nie są w stanie obecnie pobudzić
mięśni pośladków i dlatego uniesienie bioder jest niemożliwe.

„Gdy zestawiam wady i zalety obu metod — mówi pani Wolf, wi-
dać wyraźnie, że stymulator wszczepiony ma przewagę nad zewnętrz-
nym. Największą jego wadą jest konieczność operacji, zaletą jest to, że
jego użycie nie wymaga rozbierania się i za każdym razem przygoto-
wywania elektrod oraz ich dokładnego mocowania. Dopóki trwałość
wszczepianych stymulatorów będzie wynosiła jedynie około pięciu lat,
dopóty trudną decyzją będzie dla pacjenta wybór metody, która
wymaga operacji".

To jest też główną przyczyną, dla której większość naukowców na
świecie zajmuje się, jak dotąd, stymulatorami zewnętrznymi. Techno-
logia stymulatorów wszczepianych znajduje się ciągle w powijakach.
Gdy wszczepione stymulatory zawiodą, trzeba operować. Mimo to
nikt już nie zaprzecza, że tylko system wszczepialny nadaje się do
stosowania na dłuższą metę. Stymulacja zewnętrzna używana jest za
to szeroko w terapii. Jednak pomimo wielce obiecującej przyszłości
producenci tego rodzaju urządzeń ociągają się. Wyraźnie żywią wąt-
pliwości związane z finansowaniem wszczepialnych urządzeń stymu-
lujących. Wobec niejasnej sytuacji finansowej instytucji służby zdro-
wia, ta rezerwa nie jest z pewnością bezzasadna.

Obecna niedoskonała technika FES może uaktywnić tylko niewiel-
ką liczbę użytkowników wózka inwalidzkiego, a jeżeli już, to i tak po
długotrwałych i żmudnych treningach. „Nie wszyscy chorzy są gotowi
przyjąć taką formę wspomagania" — lapidarnie komentuje swoje do-
świadczenia prof. Jurgen Holle. Istnieją jednak niepodważalne zalety
tej metody: regularna elektrostymulacja pozwala zachować dobrą
sprawność mięśni, zapobiega w znaczący sposób powstawaniu odle-

żyn w okolicy pośladków¹⁷ oraz pobudza porażony układ krążenia
w zakresie nóg do ponownego działania.

Stymulatory mięśni z Wiednia zaliczane są do najlepszych produk-
tów technologii FES, pozostają one jednak obecnie cały czas jeszcze
na etapie prób. W przeciwieństwie do tych stymulatorów, stymulatory
produkowane przez naukowców z zespołu prof. Alojzego Kralja z Lu-
bljany są obecnie na rynku i istnieje możliwość ich zakupu. Istnieje
wprawdzie możliwość zakupienia tych stymulatorów przez niemieckie
towarzystwa ubezpieczeniowe na podstawie niemiecko-jugosłowiań-
skiego układu o współpracy w dziedzinie socjalnej, ale medycy z Lu-
bljany są bardziej zainteresowani sprzedażą tych stymulatorów za
twardą walutę, która umożliwia prowadzenie dalszych badań.

W listopadzie 1986 r. 26-letnia Sonja Privo po długotrwałych
testach w Zakładzie Rehabilitacji Inwalidów (Zavod za Rehabilitatio
lnvalidos) w Lubljanie, założyła sobie dwa przygotowane dla niej
aparaty stymulujące przy użyciu zewnętrznych elektrod nerwy je)
kończyn dolnych; zapłaciła za to 11000 DM, z tego 4000 za aparaty,
a pozostałą część pochłonęło przygotowanie oraz trening. Od czasu,
gdy w roku 1980 w wyniku wypadku motocyklowego utraciła kontrolę
nad swoimi nogami, po raz pierwszy pojawiła się nadzieja, że będzie
mogła się ponownie poruszać, podobnie jak jej koledzy. „Już po
pierwszych dniach mogłam stać przez godzinę" — oświadczyła. Dla
wielu chorych przykutych do wózka inwalidzkiego możliwość uniesie-
nia się z pozycji siedzącej oznacza niesamowite ułatwienie: nareszcie
nie muszą patrzeć na swojego współrozmówcę z dołu.

Jugosłowiańska technika uczyniła Sonję Privo pewną i niezależną.
„Chodzę teraz z »chodzikiem«, urządzeniem, które pcham przed
sobą". Sonja krótko po wypadku rozpoczęła rehabilitację gimnastycz-
ną oraz elektrostymulację mięśni, aby utrzymać ich możliwie dobry
stan funkcjonalny. Za kilka miesięcy — tak sądzi — będzie mogła przy
użyciu tych dwóch stymulatorów chodzić po schodach.

Wchodzenie po schodach to następne zadanie dla wszystkich
twórców FES. Ponieważ schody — nawet gdy są to dwa stopnie do
toalety — to przeszkoda nie do pokonania dla ludzi uwięzionych
w wózkach inwalidzkich. Dobrze rozumie to również prof. Thoma:
w nadchodzących latach nowa generacja wszczepialnych stymulato-
rów z Wiednia umożliwi poprzecznie porażonym wchodzenie. Obec-
nie już stymulatory z czterdziestoma kanałami czekają na chętnych do
wszczepienia.

¹⁷ Odleżyny często bywają przyczyną śmiertelnych zakażeń.

Równie ostrożnie europejscy twórcy stymulatorów informują społeczeństwo o swych osiągnięciach, jak amerykańscy badacze bez zaha-
mowań reklamują swoje produkty. Jako niesamowitą sensację okreś-
liły środki masowego przekazu wyniki osiągnięte przez badacza FES
w Stanach Zjednoczonych dr. Jerrolda S. Petrofsky'ego, dyrektora
biotechnologicznego laboratorium Uniwersytetu Wrighta w Dayton,
Ohio. Jedna z jego pacjentek, 25-letnia Nan Davis, od 18 roku życia
porażona poprzecznie od bioder w dół, ukazana została przez wszyst-
kie telewizje świata w czasie udziału w biegu maratońskim na Hawa-
jach — otoczona konstrukcją wspierającą i „okablowana". Taki wy-
czyn porażonej jest niewątpliwie sensacyjny, musi być jednak okupio-
ny długotrwałym przygotowaniem i stosowaniem dużej liczby apara-
tury, co odsuwa praktyczne zastosowanie w daleką przyszłość. Na
ciele Nan Davis prócz 35 elektrod przyklejone były również czujniki,
połączone z przenośnym komputerem. Komputer wysyłał impulsy do
odpowiednich elektrod według doskonałego programu, analizując
w sposób ciągły napływające ze wszystkich czujników impulsy o ruchu
danej kończyny.

Inne grupy naukowców z USA, jak prof. Marsolais z Cleveland,
Ohio, pracują nad elektrodami, które wprowadza się do mięśni przez
nakłucie skóry. Poświęcają one również ostatnio dużo pracy pro-
blemowi rehabilitacji tetraplegików, tzn. poprzecznie porażonych,
gdzie do uszkodzenia rdzenia kręgowego doszło na poziomie szyi, co
spowodowało porażenie wszystkich czterech kończyn. Podobnie jak
tym uczonym, tak i profesorowi Gerhardowi Vossiusowi, kierowniko-
wi Instytutu Biocybernetycznego przy Uniwersytecie w Karlsruhe,
udało się za pomocą aparatury FES u niektórych tetraplegików wywo-
łać ruchy zginania ramion i ruchy eh wytnę rąk.

Vossius tak określa obecny poziom rozwoju tej techniki: „Przy
wysokim porażeniu poprzecznym ramię i ręka przeważnie nie są
całkowicie porażone. W tych przypadkach stosunkowo prostą stymu-
lacją z dwóch do czterech kanałów można osiągnąć dość dobry ruch
chwytny, umożliwiający jedzenie, picie, pisanie lub inne trwałe czyn-
ności. Dla uzyskania koordynacji podrażnionych mięśni nie potrzeba
w tym przypadku żadnej regulacji. Chory sam wyszukuje odpowiedni
program, w którym zapisany został wzór danego ruchu".

Chociaż wielu tetraplegików może te programy włączyć przy-
ciskiem uruchamianym ruchem żuchwy lub barku, to przecież nie
wszystkich stać nawet na taki ruch. Jednak obecnie elektronika roz-
wiązała i ten problem. Jest nim procesor mowy. Taki mikrokomputer
przetwarza wypowiedziane komendy: „zamknij dłoń", „zgiąć ramię",

„stop" — na odpowiednie impulsy elektryczne FES-u. Dzięki takiemu
łańcuchowi wykonawczemu tetraplegik, który do tej pory wymagał
karmienia, może samodzielnie spożywać posiłki.

Pomimo że urządzenia wytworzone przez naukowców są bardzo
często wielką pomocą dla chorych, to jednak między wyobrażeniem
zdrowych o ich działaniu a oczekiwaniami chorych powstają duże
rozbieżności. „Wstań i porzuć swoje łóżko" — to typowa koncepcja
lecznicza zdrowych. Jeżeli natomiast spytamy tetraplegików, co spra-
wia im największe dolegliwości, usłyszymy zupełnie coś innego: „brak
kontroli nad oddawaniem moczu, zniesienie funkcji seksualnych".
„O to musimy się głównie troszczyć" — mówi prof. Herwig Tho-
ma — „nawet gdy są to tematy mało popularne wśród zdrowych ludzi.
Odpadłaby w ten sposób jedna trzecia kosztów utrzymania tetrap-
legika przy życiu związana ze stosowaniem jednorazowych produktów
oraz leczenia zakażeń dróg moczowych".

Thoma podjął ostatnio współpracę z grupą londyńskich naukow-
ców, aby zespolić międzynarodowe siły i opracować stymulator pęche-
rza moczowego. Przy użyciu impulsów elektrycznych można doprowa-
dzić do skurczu mięśnia, ale nie można uzyskać jego rozkurczu,
a właśnie o taką funkcję stymulatora w tym przypadku chodzi, aby
doprowadzić do rozkurczu mięśnia, zwieracza pęcherza moczowego.
W funkcji opróżniania pęcherza moczowego bierze też udział układ
nerwowy wegetatywny; jednak dla FES nerwy tego układu, którego
funkcja pozostaje poza wolą człowieka, są zupełnie niedostępne.
Wprawdzie ostatnio wszczepiono kilku chorym w Anglii stymulatory
pęcherza moczowego, które drażnią nerwy okolicy krzyżowej i w ten
sposób sterują funkcją opróżniania pęcherza, jednak naukowcom bra-
kuje wielu danych, umożliwiających dalszy rozwój tej metody.

Inaczej wygląda sprawa w przypadku stymulatora oddechu. Wy-
kazał on, że może chorego uwolnić w sposób trwały od konieczności
korzystania z usług tzw. „żelaznych płuc". Wielokrotnie sprawdzone
w działaniu w Niemczech urządzenie pochodzi z Biotechniczncgo
Laboratorium Herwiga Thomy z Wiednia.

„Żelazne płuca? — To dawno już nie istnieje!" To powszechne
mniemanie. W pierwszych latach po drugiej wojnie światowej wystar-
czyło przejrzeć kilka stron gazet, aby znaleźć zdjęcie człowieka tkwią-
cego w żelaznej dwumetrowej rurze, z której wystawała tylko jego
głowa. W tamtych czasach żelazne płuca były tematem dnia. Szalejąca
epidemia choroby Heinego-Mediny, porażenia dziecięcego, doprowa-
dziła u wielu ludzi do porażenia przepony i innych mięśni oddecho-
wych ; dla nich jedyną szansę przeżycia stwarzały żelazne płuca —

urządzenie wspomagające oddychanie przez wytwarzanie naprze-
miennie pod- i nadciśnienia w komorze, co prowadziło do unosze-
nia — wdechu, oraz opadania — wydechu klatki piersiowej. Dopiero
masowe szczepienia doprowadziły do opanowania epidemii i choroba
ta, jak i żelazne płuca, uległy zapomnieniu.

Jednak żelazne płuca istnieją i dzisiaj. W Republice Federalnej
Niemiec stoją one w siedemnastu specjalistycznych klinikach dla
tetraplegików. „Żelazne płuca znajdują ciągle zastosowanie" — pisze
autor tekstów medycznych w czasopiśmie „Paraplegiker". „Na przy-
kład wówczas, gdy w czasie wypadku dojdzie do uszkodzenia górnego
odcinka kręgosłupa szyjnego, co prowadzi do uszkodzenia rdzenia
kręgowego w jego górnym odcinku. Prowadzi to z kolei do porażenia
przepony, mięśni oddechowych oraz nawet niekiedy tzw. pomoc-
niczych mięśni oddechowych, wskutek czego samodzielne, automa-
tyczne oddychanie staje się niemożliwe, oddech sztuczny staje się
niezbędny i ratuje życie. Oznacza to jak dotąd w najgorszym wypad-
ku nieustanne, dożywotnie uzależnienie od aparatu oddechowego...
Przez noc żelazne płuca, a w ciągu dnia respirator, który można
samemu sterować ustami, sekundę za sekundą, minutę za minutą,
godzinę za godziną".

Gdy Udo Dautermann 12 czerwca 1983 r. obudził się ze stanu
nieprzytomności w Klinice Urazowej w Mannheim, nie wiedział, że
od kilku godzin jest tetraplegikiem. Jego samochód uległ wypadkowi
i kilkakrotnie przekoziołkował. W czasie tego wypadku doszło do
złamania drugiego kręgu kręgosłupa szyjnego u tego 21-letniego mło-
dzieńca. Po przeniesieniu go do Kliniki Werner-Wicker w Bad Wil-
dungen jego los wydał się przesądzony: przez dzień nieustanny szum
pracującego respiratora, na okres snu — żelazne płuca. Jednak "Udo
Dautermann chciał powrócić do domu.

Już po kilku tygodniach szef specjalistycznej kliniki dr Hans Jurgen
Gerner uczynił swojemu młodemu pacjentowi ofertę: jeżeli chce, mo-
że jako pierwszy pacjent wypróbować na sobie działanie nowego
stymulatora oddechu, nad którego konstrukcją grupa wiedeńskich
naukowców pod kierownictwem prof. Herwiga Thomy pracowała od
1970 r. Urządzenie, nie większe niż przeciętny współczesny rozrusznik
serca, stymulowało przez osiem elektrod oba nerwy przeponowe.
Energię do pracy oraz sygnały sterujące otrzymuje ten rozrusznik od
mikrokomputera noszonego przez chorego przy sobie.

Gerner mógł uczynić taką ofertę, ponieważ Udo Dautermann miał
jeszcze szczęście w swoim nieszczęściu. Nerwy biegnące od rdzenia
kręgowego do przepony oraz same ośrodki nerwowe w rdzeniu, pomi-

mo jego ciężkiego uszkodzenia, pozostały nie uszkodzone. Ten naj-
ważniejszy warunek, umożliwiający podłączenie stymulatora odde-
chu, spełnia niestety tylko od 10 do 20 procent wszystkich chorych
z „wysokim" uszkodzeniem rdzenia kręgowego. Udo Dautermann
przyjął ofertę.

Współdziałając z zespołem wiedeńskim Gerner wszczepił aparat
FES. Wkrótce po operacji Udo Dautermann mógł już przez okres pół
godziny dziennie swobodnie oddychać. Po czterech miesiącach cięż-
kiego treningu doszło do tego, że pielęgniarka mogła wyprowadzić
z jego pokoju respirator. Wkrótce tetraplegik poruszał się swoim
wózkiem inwalidzkim, sterowanym ruchami żuchwy, wzdłuż koryta-
rzy Kliniki Werner-Wicker. Z niesłychaną wytrwałością nauczył się
Udo obsługiwać telefon oraz maszynę do pisania, używając w tym
celu pałeczki trzymanej w ustach, uwolnionych od konieczności obsłu-
giwania respiratora. Dr Gerner wypisał swojego pokazowego pacjenta
do domu pod koniec 1984 r. w sam raz tak, aby mógł zdążyć na święta
Bożego Narodzenia i spędzić je w gronie rodziny i przyjaciół.

Z kosztami przekraczającymi 50000 marek za sam stymulator
oddechu, Udo Dautermann należał do bardzo drogich pacjentów. Jed-
nak nawet szybkie podliczenie kosztów wykazuje, jak szybko amorty-
zuje się wszczepienie takiego stymulatora. Jeden dzień pobytu na
oddziale intensywnej terapii, z koniecznością stosowania respiratora
i żelaznych płuc — bez kosztów leczenia często współistniejących in-
fekcji — wynosi około 2000 marek (DM). Tak więc skuteczna rehabili-
tacja tetraplegika opłaciła się już po kilku tygodniach.

Udo Dautermannowi wymieniono już kilkakrotnie stymulator od-
dechu wszczepiając coraz to lepsze i nowocześniejsze modele, gwaran-
tujące większą sprawność i bezpieczeństwo działania. Pomimo że apa-
ratura opuszczająca laboratorium Thomy jest doskonała w sensie
technicznym, może ona pomóc tetraplegikowi jedynie wówczas, gdy on
sam będzie jednocześnie intensywnie rehabilitowany. W Klinice Wer-
ner-Wicker- po raz pierwszy udało się kilku pacjentom przywrócić ich
sprawność życiową do tego stopnia, że chcieli dalej żyć. W przeciwień-
stwie do innych pacjentów, którym wprawdzie również wszczepiono
stymulator oddechu, ale którzy z powodu swoich porażeń nadal musieli
pozostać na oddziale intensywnej terapii, Udo Dautermann przeżył
dzięki treningowi, który uczynił go niezależnym od maszyn wspomaga-
jących jego oddychanie. „To należałoby również wpisać do dziennika
innych naukowców" — mówi Thoma — „zawsze gdy coś się nie udaje
i chorzy tego nie akceptują, naukowcy powinni sobie postawić pyta-
nie: czy nasza metoda oferuje również lepszą jakość życia?"

Dla Udo Dautermanna odpowiedz jest prosta. Może teraz sa-
modzielnie czytać książki, pisać, telefonować, a nawet nauczył się
obsługiwać komputer. I pomimo tego, że jego oddechem steruje
maszyna, pozwolił sobie na jedną ze słabostek normalnego życia: pali
papierosy.

FES można zastosować do stymulacji serca, pęcherza moczowego,
mięśni i przepony, co może stwarzać wrażenie, że pole działania jest
już dość rozległe. Jednak już od roku 1965 istnieje jeszcze jedno pole
działania dla wybiórczej stymulacji nerwów: FES może również regu-
lować podniesione ciśnienie tętnicze oraz chronić ludzi z niewydolnoś-
cią wieńcową (także z dusznicą bolesną) przed zawałami. Urządzenie
to, znane pod nazwą stymulatora zatoki szyjnej (Carotis Sinus Stymula-
tor - stymulator CS), drażni nerwy zatoki szyjnej prowadzące impulsy
do serca, w wyniku czego praca serca staje się ekonomiczni ej sza. '

Pod koniec lat sześćdziesiątych, kiedy w USA żyło około 150 ludzi
ze stymulatorem CS, pojawiły się dwie nowe obiecujące metody
leczenia niewydolności wieńcowej, które stały się konkurencją dla
tych stymulatorów: jedną z nich było wprowadzenie do lecznictwa
tzw. betablokerów (leków działających na jeden z receptorów ner-
wowych tzw. „beta receptor" i prowadzących między innymi do
obniżenia ciśnienia tętniczego), a drugą — chirurgia wieńcowa. Obie
te metody stworzyły nowe możliwości lecznicze i wyparły stymulatory
CS z użycia. Pomimo wielu zalet, wyszły one szybko z mody, a firmy
je produkujące zajęły się produkcją rozruszników serca.

Była to decyzja niesłuszna, jak wydawało się wówczas naukowcom
z Uniwersytetów w Berlinie i Erlangcn-Norymbergi. Zarówno wów-
czas, jak i dzisiaj istnieje pewna grupa chorych z nadciśnieniem
i chorobą wieńcową, u których leczenie chirurgiczne lub farmakolo-
giczne nie skutkuje.

Naukowcy podjęli więc dalsze badania, zmierzające do udoskona-
lenia stymulatora amerykańskiego. Zmienili sztywno zaprogramowa-
ny rozrusznik w system samoregulujący się, który każdorazowo dosto-
sowuje się do zmieniających się warunków organizmu. Urządzenie to
może przywrócić ciężko choremu z powodu niewydolności serca i ukła-
du krążenia jego sprawność fizyczną i umożliwić aktywne życie. Sty-
mulator CS może również pomóc chorym po operacjach na naczyniach
wieńcowych, gdy zwężeniu uległy drobne naczynia, a zespolenia aor-
talno-wieńcowe w tym zakresie nie poprawiły przepływu krwi. Sty-
mulator odciąża serce, obniżając ciśnienie krwi oraz częstość uderzeń.

Ponad 700000 obywateli Republiki Federalnej Niemiec wykazuje
zmiany miażdżycowe w naczyniach wieńcowych, wszyscy oni zagrożę-

ni są zawałem serca. 70-letni rencista Siegfried Klein z Bonn jest
jednym z nich. Przed wszczepieniem stymulatora CS w 1973 r. mógł
z trudem przejść 100 metrów, nie mówiąc już o wchodzeniu po
schodach. Za każdym razem jego serce zaczynało bić w przyspieszo-
nym rytmie, brakowało mu tchu i musiał walczyć z utratą przytomno-
ści i mdłościami. „Ze stymulatorem mogłem znowu prawie wszystko
robić tak, jak dawniej, jak na przykład długie spacery, co dawniej było
niemożliwe" — mówił sam chory.

Prócz chorych ze zmianami w naczyniach wieńcowych, w RFN
żyje co najmniej 4 miliony obywateli cierpiących z powodu nadciś-
nienia tętniczego, którzy zagrożeni są możliwością wystąpienia wszel-
kich następstw tej choroby: udary mózgowe, dusznica bolesna, zawał
mięśnia serca i niewydolność nerek. Polowa z nich nie zdaje sobie
sprawy, w jakim znajdują się niebezpieczeństwie, a jedynie jedna
czwarta z nich jest odpowiednio leczona. U niektórych zawodzą
jednak wypróbowane leki obniżające ciśnienie. Wówczas przeważnie
tylko wszczepienie stymulatora CS może przynieść poprawę i zmniej-
szyć ryzyko powikłań.

W prawidłowych warunkach organizm sam reguluje ciśnienie na
zasadzie różnorodnych sprzężeń zwrotnych. W tętnicach szyjnych bio-
logiczne receptory — tzw. presoreceptory — mierzą ciśnienie tętnicze
i przekazują impulsy przez zatokę szyjną do mózgu. Gdy ciśnienie
rośnie ponad normę, mózg wysyła impulsy zmierzające do jego obniże-
nia: obniża się częstość skurczów serca i ciśnienie ulega obniżeniu.
U chorych z nadciśnieniem receptory ciśnienia są jednak źle nastawio-
ne, są zbyt mało czułe i reagują dopiero na znacznie wyższe ciśnienie,
przekraczające normę. Mózg obniża wprawdzie i to podniesione ciś-
nienie, ale nie jest w stanie obniżyć go do wartości prawidłowych.

Prof. Ekkehard Zerbst z Instytutu Fizjologii Otwartego Uniwer-
sytetu Berlińskiego wyjaśnia: „Stymulator CS wzmacnia impulsami
elektrycznymi naturalną regulację nerwową, a przez to dopływ bodź-
ców do mózgu". Układ elektroniczny rejestruje częstość akcji serca,
a więc pośrednio ciśnienie krwi. Gdy rośnie ono ponad normę, wów-
czas noszony na zewnątrz ciała mikrokomputer wysyła serię sygnałów
do wszczepionego stymulatora, który z kolei wysyła impulsy do zatoki
szyjnej, a stąd biegną pobudzenia dalej do mózgu, informując go
o podniesionym ciśnieniu. Następnie w ciągu kilku sekund mózg
normalizuje ciśnienie tętnicze.

Urządzenia elektroniczne mają wiele zalet: posiadacz takiego
rozrusznika nie cierpi z powodu działań ubocznych, towarzyszących
wszystkim lekom obniżającym ciśnienie.

Sam stymulator kosztuje 8500 DM, jego oprogramowanie kosztuje drugie tyle. Pomimo tych kosztów, stymulator pozwala kasom chorych
zaoszczędzić znaczne sumy, ponieważ chorzy zaopatrzeni w takie
urządzenie rzadko muszą korzystać z usług lekarzy i szpitali. Uniwer-
sytet Boński, na którym wszczepiano prawie wszystkie stymulatory
CS, musi jednak rozliczać drogie urządzenia zgodnie z normalnymi
zasadami opieki lekarskiej, i to przy zabiegu, usprawiedliwiającym
wręcz tygodniowy pobyt w szpitalu. Przy obecnie obowiązującym
sposobie rozliczeń, stymulator CS stał się błogosławieństwem dla
pacjenta i ubezpieczalni; dla administracji szpitala jest jednak nadal
trudnym do przełknięcia kęsem.

Jak mikroprocesory

pomagają

w widzeniu i słyszeniu

W pewnej chwili ucichły szmery. Usta poruszały się nadal, ale głos
przestał docierać, tramwaje przejeżdżały obok, zamknięte w kokonie,
tłumiącym odgłosy przejazdu. Nawet własny krzyk przestał być sły-
szalny. W pewnej chwili otoczony został szklanym kloszem ciszy. Od
tej pory był jej więźniem. Odizolowany i pogrążony w depresji, aż do
próby samobójstwa, utracił wszelką nadzieję. Nigdy nie będzie słyszał
śpiewu ptaków, płaczu dziecka.

Hans utracił słuch w następstwie wypadku samochodowego i stał
się jednym z tych, co wszystko widzą, a nic nie słyszą, żyją między
ludźmi, ale nie z nimi. Najdelikatniejsze komórki słuchowe, skryte
głęboko w uchu wewnętrznym, w czasie wypadku uległy uszkodze-
niu; komórki, które zamieniają drgania mechaniczne błony bęben-
kowej na impulsy elektryczne, biegnące dalej do mózgu, przestały
działać. Nie było żadnej możliwości chirurgicznej korekcji takiej wady.
Hans był skazany na głuchotę.

Jednak elektroniczne ucho zmieniło wszystko. Gdy Hans po raz
pierwszy włączył elektroniczne pudełko, którego tranzystory prze-
twarzały dźwięki na impulsy elektryczne, przesyłane dalej nerwami
do mózgu, oczy otworzyły mu się szeroko. Zaczął płakać. „Słyszę,
naprawdę słyszę" — krzyczał.

W minionych dziesięciu latach sztuczne ucho wyrwało ze świata
izolacji setki głuchych. Od Kalifornii po Australię sześć zespołów
naukowych pracuje nad udoskonaleniem elektronicznego ucha we-
wnętrznego, by jego właściciel rozumiał od razu zdania i mógł iden-
tyfikować dźwięki, bez żmudnego i długotrwałego treningu, który
obecnie jest jeszcze konieczny. Z Insbrucku nadeszły ostatnie wiado-
mości: dwójce specjalistów Erwinowi Hochmair i Ingeborg Hoch-
mair-Desoyer udało się opracować system, który za kilka Jat winien
zapewnić doskonałe rozumienie mowy. Dla wielu głuchych pojawiła
się szansa ratunku — już dziś.

„Dla tych, którzy utracili słuch, włączenie aparatu stanowi niesły-
chane przeżycie" — opowiada dr Ingeborg Hochmair-Desoyer. „Ame-

rykańscy pacjenci reagują zawsze płaczem, Austriacy oraz Niemcy są
bardziej opanowani". Poprzez szklane ściany swojego laboratorium
spogląda 34-letnia badaczka na zielone wzgórza otaczające natural-
nym kołem Innsbruck. Na stołach stoją komputery i monitory, leżą na
pół gotowe układy elektroniczne i inne części składowe sztucznego
ucha. Żona prof. Erwina Hochmaira troszczy się bardziej o pacjentów,
jego zaś ulubionym zajęciem jest technika. Pan Hochmair i pani
Desoyer poznali się w czasie egzaminu. Kiedy sprawdzał jej poziom
wiedzy, nastąpiło olśnienie: „Egzamin" — mówi Erwin Hochmair,
a jego oczy zachodzą mgłą rozmarzenia — „egzamin całkowicie mnie
zadowolił".

Było to w Wiedniu w roku 1976, gdy razem pracowali u prof.
Kurta Buriana, który zajmował się na uniwersytecie problemami
głuchych. W roku 1973 Burian poleciał do USA do Wiliama House —
twórcy sztucznego ucha wewnętrznego. Po powrocie do Wiednia
postanowił razem ze swoim zespołem zbudować podobny aparat, ale
znacznie nowocześniejszy i sprawniejszy. Jednak zrealizowanie tego
projektu przeciągało się niespodziewanie. Mylą się ci, którzy sądzą, że
z książek naukowych można się dowiedzieć, jak zbudowane jest ucho
wewnętrzne. Gdyby to wszystko, co napisano na ten temat było
prawdą, testy wykonane w Innsbrucku musiałyby wypaść znacznie
lepiej. Działanie ucha wewnętrznego odbywa się według zupełnie
innych zasad niż to się ogólnie przyjmuje.

Tony, szmery, mowa — człowiek żyje w świecie, w którym znacz-
na część informacji na temat świata zewnętrznego dociera w postaci
fali akustycznej. Nie bez przyczyny ucho bywa nazywane narządem
„socjalnym". Tony, to nic innego, jak drgania, ruchy i fale powie-
trza. Każde następstwo dźwięków jest jedyne w swoim rodzaju.
Wysokość tonów (częstotliwość drgań), ich głośność i rozłożenie po-
szczególnych impulsów w czasie powodują, że odróżniamy jeden
dźwięk od drugiego.

Drżąca struna gitary wprawia słup powietrza w drgania. Aby
zabrzmiało to jak dźwięk, natura rozwinęła niesamowite mechanizmy.
U człowieka drgania te dostają się do otwartego ucha; na dolnym
brzegu małżowiny usznej fala akustyczna załamuje się, dostaje się do
przewodu słuchowego zewnętrznego. Ale już po przebyciu krótkiego
odcinka fala trafia na przeszkodę — na błonę bębenkową, która z jed-
nej strony chroni od niebezpiecznych wpływów świata zewnętrznego
(np. wody), a z drugiej strony zapewnia z tym światem kontakt.
Wprawiona w ruch przez falę dźwiękową błona bębenkowa zaczyna
drżeć i przenosi te drgania na kosteczki ucha środkowego, a te z kolei

na część skalistą kości skroniowej, najtwardszą kość w organizmie
człowieka. Tutaj rozpoczyna się właściwy proces słyszenia. W wiecz-
nych ciemnościach kości skalistej funkcjonuje swoisty narząd zwany
ślimakiem (łac. Cochlea). Ta, licząca siedem milimetrów średnicy
spiralnie zwężająca się ku górze, struktura jest rzeczywiście podobna
do muszli ślimaka. W jej wnętrzu znajdują się trzy ponad sobą po-
łożone, podobne do spiralnych schodów, korytarze, sięgające od pod-
stawy aż do wierzchołka.

Drgania przeniesione przez ucho środkowe wprawiają w podobne
drgania (falowanie) płyn, który wypełnia korytarze ślimaka. Podobnie
jak faluje trawa morska pod powierzchnią wody, wprawiana w ruch
przez fale, tak samo wprawione zostają w drgania rzęski pokrywające
dno jednego z korytarzy ślimaka. Komórki rzęskowe, czy inaczej
komórki słuchowe zamieniają drgania mechaniczne na impulsy ner-
wowe (elektryczne), które są przekazywane dalej do mózgu.

30000 komórek rzęskowych ślimaka połączonych jest bezpośred-
nio z nerwem słuchowym, który przekazuje impulsy, stanowiące elek-
tryczne odzwierciedlenie dźwięku, do ośrodka słuchowego w mózgu.
Dopiero tam powstaje to, co człowiek odczuwa jako dźwięk, szmer lub
mowę. To, co było w świecie zewnętrznym falą mechaniczną, podlega
wielu przekształceniom, stając się wrażeniem słuchowym w mózgu.

Tak samo, jak przez ewolucję wysublimowane zostały sposoby
zabezpieczenia tego „socjalnego" narządu, tak samo nieodwołalne są
skutki uszkodzeń, którym może on ulegać. Zapalenia opon mózgowych
sięgają aż do przewodów ślimaka, urazy powodują powstawanie
krwiaków, niektóre antybiotyki, stosowane do zwalczania śmiertel-
nych zakażeń, uszkadzają struktury ślimaka. Ale również uwarun-
kowania dziedziczne mogą być przyczyną głuchoty.

Komórki słuchowe często ulegają uszkodzeniom wskutek działania
tych przyczyn. Jeszcze przed kilku laty ludzie, którzy utracili słuch, nie
mogli mieć nadziei na to, że kiedykolwiek znów będą mogli słyszeć.
Uszkodzenie komórek słuchowych sprawiało, że przekształcenie drgań
w impulsy nerwowe stawało się w nich niemożliwe. Im dłużej trwało
takie uszkodzenie, tym więcej włókien nerwowych nerwu słuchowego
obumierało — podobnie jak mięsień nieużywany ulega zanikowi. Im
dłużej po ogłuchnięciu czeka się z wszczepieniem sztucznego ucha
wewnętrznego, tym mniejsza jest liczba włókien nerwowych, którymi
przekazywane są sygnały elektryczne do mózgu.

„Zadziwiające jest, że zachowanie jedynie pięciu procent nieusz-
kodzonych włókien nerwowych umożliwia odczuwanie szmeru" —
mówi Erwin Hochmair. Aby stwierdzić, czy zachowana została odpo-

wiednia liczba zdolnych do przewodzenia pobudzenia włókien ner-
wowych, lekarz musi wykonać test, polegający na wprowadzeniu do
nerwu słuchowego, po przekłuciu błony bębenkowej, elektrody i po-
budzeniu nerwu impulsami elektrycznymi. Hans przypomina sobie,
jak w czasie tego testu z bijącym sercem i zamkniętymi oczami starał
się głęboko w siebie wsłuchać. I nagle w jego głowie pojawiło się
niezwykłe buczenie, które przeszło w szmer. „W tym momencie
wiedziałem, że mogę jeszcze słyszeć" — mówił. „Od tej chwili myśl
o protezie ślimaka nie opuszczała mnie".

Tak samo jak w tym teście elektroda, tak samo sztuczne ucho we-
wnętrzne pobudza impulsami nerw słuchowy. „Każdy nerw można po-
budzić odpowiednio specyficznym bodźcem, tak aby unerwiany na-
rząd wykonawczy pobudzić do funkcji — jak dźwięk pobudza nerw
słuchowy, a światło nerw wzrokowy" — wyjaśnia prof. Rainer Klinke
z Kliniki Uniwersyteckiej we Frankfurcie — „ale też inne bodźce nie-
specyficzne są w stanie pobudzić nerw". Może to potwierdzić każdy,
kto otrzymał cios pięścią w oko: w tym momencie ukazują się gwia-
zdy przed oczami — wywołane przez bodziec niespecyficzny — cios.
„Mózg nie jest w stanie odróżnić w tym momencie bodźca specyficzne-
go od bodźca niespecyficznego" — mówi Klingę — „interpretuje akty-
wność zgodnie z odpowiednim wrażeniem zmysłowym". I tak, jak
mózg interpretuje cios jako doznanie wzrokowe, tak samo interpretuje
impulsy elektryczne biegnące nerwem słuchowym jako dźwięk.

Sztuczne ucho wewnętrzne może więc funkcjonować tylko dlate-
go, że mózg daje się oszukać. Badacze, jak Wiliam House, przypu-
szczali, że należałoby naśladować sygnały elektryczne powstające
w komórkach słuchowych i drażnić nimi nerw słuchowy. Dokładnie na
tej zasadzie zbudowane są nowoczesne protezy ucha środkowego,
tzw. protezy ślimaka (Cochlea Prothesis). Na pasku noszonym przez
pacjenta pod ubraniem zawieszony jest mikrokomputer — procesor
mowy — wielkości popularnych walkmanów. Umieszczony w niiji mi-
krofon zbiera dźwięki z otoczenia i zamienia je na impulsy elektrycz-
ne. Po elektronicznym przetworzeniu zostają one przekazane do małe-
go odbiornika wszczepionego nad uchem, który przekazuje je dalej do
elektrody. Specjalista lekarz umieszcza elektrodę na zewnątrz ślimaka
(extracochlearnie) lub wsuwa do jednego z korytarzy ślimaka (in-
tracochlearnie). Tam impulsy elektryczne drażnią pozostałe nerwy
słuchowe i wyzwalają za ich pośrednictwem wrażenie dźwięku w mó-
zgu. Tak więc dźwięk odbierany przez protezę przebywa następującą
drogę: mikrofon -> procesor mowy -> nadajnik -> odbiornik -> elektro-
da -> nerw słuchowy -> ośrodek słuchowy.

Aby dźwięk brzmiał w miarę normalnie dla ośrodka mózgowego,
impulsy powstające w sztucznym uchu muszą być zbliżone do impul-
sów powstających w komórkach słuchowych. Zadanie to przejmują
układy scalone procesora mowy. Według schematu, nad którego udo-
skonaleniem prowadzone są wciąż badania, procesor mowy zamienia
impulsy biegnące z mikrofonu tak, aby mózg odbierał je jak własne
impulsy nerwowe. „Szczególnie trudnym zadaniem okazało się opra-
cowanie (zagęszczenie) przedziału dynamicznego 120 dB" — mówi
Erwin Hochmair. Normalnie narząd słuchu reaguje na natężenie
dźwięku w przedziale od 0 dB do 120 dB. 120 dB powoduje odczu-
wanie bólu. Sztuczna symulacja przekazuje jedynie sygnały w zakresie
10 dB. „Tak więc procesor mowy musi sygnały zebrane przez mikro-
fon tak zagęścić, aby zmieściły się w wąskim paśmie 10 dB" — wy-
jaśnia dalej Hochmair. „Inaczej pacjent nie słyszałby dźwięków ci-
chych, a głośne odbierałby jedynie na granicy bólu. Ale dzięki elek-
tronicznemu zagęszczeniu w efekcie końcowym odróżnia tyle samo
stopni głośności dźwięków, co słyszący".

O doskonałości lub niedoskonałości tego elektronicznego przetwa-
rzania dźwięku świadczyć mogą opisy działania sztucznego ucha
przedstawione przez pacjentów. Hanna Stuhr w Wischhafen, 36 lat,
matka dwojga dzieci, tak opisuje swoje doznania: „Mojego odczuwa-
nia dźwięków dzięki procesorowi mowy nie można oczywiście nazwać
normalnym słyszeniem..."; Birgit Hoffmann z Nehlem, lat 34, twier-
dzi: „Brzmi nieco metalicznie, tak jakby wszyscy ludzie mieli chryp-
kę. Tylko tak mogę to opisać".

Niektórzy odczuwają mowę i dźwięki jako metaliczne, inni odczu-
wają to początkowo jak kwakanie kaczek lub łomot opróżnianych
pojemników na śmieci. Dopiero w wyniku długotrwałego, żmudnego
treningu, odbywanego pod okiem specjalistów, udaje się większości
pacjentów stopniowo odróżniać poszczególne, początkowo niezwykłe
dźwięki i przypisać im odpowiednie znaczenie.
. Jednak w Wiedniu prof. Kurt Burian oraz para małżeńska Hoch-
mair-Desoyer wierzyli w możliwość poprawienia rezultatów urządze-
nia House'a. O przetwarzaniu fali dźwiękowej wiedzieli, że już w za-
kresie ślimaka następuje podział dźwięku w zależności od jego wysoko-
ści. W połowie ubiegłego stulecia węgiersko-amerykański biofizyk
Georg von Bekesy udowodnił, że dźwięki wysokie drażnią komórki słu-
chowe przy wejściu do ślimaka, podczas gdy dźwięki niskie drażnią ko-
mórki słuchowe na górnym zakończeniu ślimaka. Zgodnie z obiegową
teorią, każdej wysokości dźwięku były podporządkowane odpowiednie
niezmienne włókna nerwowe w określonych stałych miejscach ślimaka.

Erwin Hochmair wspomina: „Wierzyliśmy wówczas, że mózg
dokonuje głównie analizy przestrzennego rozkładu dźwięków i dlate-
go zbudowaliśmy sztuczne ucho posiadające osiem kanałów, drażnią-
cych nerw słuchowy w ośmiu różnych miejscach". Procesor mowy
zmieniał tony na impulsy elektryczne i dzielił je na osiem różnych
zakresów w zależności od wysokości dźwięku, a następnie przekazy-
wał je do punktów kontaktowych ośmiu elektrod: wysokie dźwięki do
dolnego, a niskie do górnego odcinka ślimaka.

Pomimo kosztownej technologii wyniki nie były zadowalające.
Wyraźnie nie wystarczało postępowanie zgodnie z oficjalną opinią
naukową i wytwarzanie różnych wysokości dźwięków tylko przez
drażnienie różnych miejsc w ślimaku. Być może należało — myślał
Hochmair — naśladować zasadę, według której ucho przekształca
dźwięki, tj. wykorzystać okresowość, czasową strukturę dźwięku, ko-
lejność poszczególnych impulsów, które się nań składają. Można było-
by naśladować następowanie poszczególnych impulsów i tym samym
stymulować nerw słuchowy w jednym miejscu.

W 1978 r. Hochmairowie odważyli się na pierwszą próbę. 22-let-
niej Conny wszczepiono pierwszy model jednokanalowej protezy
ucha. Po włączeniu procesora terapeutka stojąc za pacjentką z tyłu
wypowiedziała jednosylabowe słowo: „Dom". Conny odpowiedziała
natychmiast: „Mogę to zrozumieć: dom".

„Wówczas przestawiliśmy się ostatecznie na stosowanie zasady
stymulacji" — opowiada Ingeborg Hochmair-Desoyer, Systemowi te-
mu badacze pozostali wierni do dnia dzisiejszego. Ich proteza ślimaka,
której najnowszy model kosztuje 30000 marek, używana jest w wielu
krajach. W Republice Federalnej Niemiec używana jest m.in. w Cen-
trum do spraw Zaburzeń Komunikacji Kliniki Uniwersyteckiej w Mo-
guncji, jak i w Klinice Laryngologicznej Uniwersytetu we Frankfurcie.
Elektroda mocowana jest najczęściej na zewnątrz ślimaka (extracoch-
learnie). Technika ta powoduje wprawdzie pogorszenie jakości słysze-
nia, jednak nie niszczy ewentualnie istniejącej jeszcze naturalnej
śladowej zdolności słyszenia.

Niełatwo jest odpowiedzieć na pytanie, jak zakładać elektrody: na
zewnątrz czy do wewnątrz ślimaka. Ponad 300 chorych, w tym 70
dzieci, ma wszczepioną protezę dr. Wiliama House, której elektrody
sięgają głęboko do wnętrza ślimaka. Ludzie, którzy mają zachowane
śladowe słyszenie, przy tym sposobie zakładania elektrod głuchną
z czasem całkowicie. Należy jednak przyznać, że to słyszenie śladowe
jest tak słabe, że nawet najefektywniejsze aparaty słuchowe nie są
w stanie wzmocnić dźwięku tak, aby pacjent rozumiał słowa i rozróż-

nial dźwięki. Nie można jednak wykluczyć, że w najbliższym czasie
rozwinięte zostaną techniki chirurgiczne lub elektroniczne supersyste-
my poprawiające słyszenie, które jednak wzmocnią minimalne słysze-
nie śladowe. Jeżeli zostanie ono zniszczone całkowicie, żadna technika
nie będzie w stanie go przywrócić.

Obecnie prawie każdy lekarz, wszczepiający protezy ucha we-
wnętrznego, stosuje tylko jeden system. Często system ten narzuca
mu wszczepienie elektrody do wnętrza ślimaka; może być też tak, że
sam lekarz uważa zalety takiego wszczepienia za tak duże, że nawet
nie bierze pod uwagę możliwości wszczepienia elektrod na zewnątrz
ślimaka. Wrażenia słuchowe odbierane przez elektrodę położoną we-
wnątrz ślimaka są daleko lepsze niż przez elektrodę położoną na
zewnątrz ślimaka, oddaloną bardziej od nerwu słuchowego.

Dlatego też dla wielu chorych bez zachowanego słyszenia szcząt-
kowego wybór elektrody intrakochlearnej jest właściwy — z wyjąt-
kiem dzieci. Jeżeli nawet lekarze, jak dr Wiliam House, nakłaniają
w tych przypadkach do wszczepienia intrakochlearnej elektrody, nie
wolno odbierać dzieciom możliwości wyleczenia naturalnego lub wy-
nikającego z postępu medyczno-technicznego w walce z głuchotą. Dla
nich dozwolony jest w zasadzie tylko system extrakochlearnego moco-
wania elektrody.

Dzieci niesłyszące — zdaniem Ingeborg Hochmair-Desoyer — win-
ny mieć wszczepione sztuczne ucho przed ukończeniem drugiego roku
życia. Potem jest już najczęściej zbyt późno, aby nauczyć je popraw-
nego mówienia, słyszenia oraz rozumienia. Dlatego też najlepsze
wyniki osiągają ci pacjenci, którzy ogłuchli już po nauczeniu się
mówienia. Pomimo że większość przypomina sobie wrażenia słucho-
we z okresu przed ogłuchnięciem, to jednak po wszczepieniu protezy
zaczynają od zera. I to właśnie wymaga odwagi, optymizmu i wy-
trwałości.

18-letni Marcus otrzymał elektroniczne ucho już w 1983 r. Wszcze-
pienia dokonał prof. Paul Banfai w St.-Marien-Hospital w Diiren-Bir-
kesdorf. Banfai uczył się u Wiliama House, używa jednak aparatu,
który opracował samodzielnie. Szesnaście elektrod mocuje on na
zewnątrz ślimaka. Jak wszyscy pacjenci z protezą ślimaka, Marcus nie
mówi zrozumiale, ponieważ nie słyszy własnego głosu. Posiada jednak
dość ciekawości i cierpliwości niezbędnej, by pozwolić sobie po raz
setny wytłumaczyć, że wypowiadane przez niego ,,a" nie jest podobne
do „a".

Ten długotrwały trening rozpoczyna się bezpośrednio po wszcze-
pieniu protezy. Można wówczas zaprogramować mikroprocesor we-

dług indywidualnych potrzeb chorego. Komputer powoli generuje
dźwięki, które przedstawiane są na ekranie monitora w postaci krzy-
wych. Po ustawieniu przez technika procesora mowy, według wskazó-
wek chorego co do przyjemnej w odbiorze głośności dźwięku, chory
określa te dźwięki, które wydają się zbyt głośne łub zbyt ciche. Po
ustawieniu wszystkich dźwięków na jednakowym poziomie, powtó-
rzony zostaje test głośności z liczbami i zgłoskami.

Już następnego dnia logopeda odtwarza pacjentowi z taśmy mag-
netofonowej poszczególne szmery. Stopniowo podkładane jest tło in-
nego dźwięku, a dopiero po tym następują ćwiczenia. Szczególnie
trudnym zadaniem dla Hansa okazało się odróżnienie własnej mowy
od innych dźwięków. Niektórzy starsi pacjenci doprowadzani są do
kresu wytrzymałości, gdy ich koncentracja ulegnie osłabieniu i dźwię-
ki stapiają się w jeden, nie do zniesienia,. chaotyczny szum.

Jednak już po kilku tygodniach pacjenci rozumieją pojedyncze
słowa i mogą się porozumiewać, gdy od czasu do czasu patrzą na usta
swojego partnera. Elektroniczny ślimak umożliwia im jednak odróż-
nienie, czy ktoś chce „biec" czy „piec" — rzecz nie do określenia
z ruchu samych warg. Trudności sprawiają im natomiast wysokie
dźwięki /i s, a niekiedy m i n.

Sukcesy sztucznej protezy ucha wewnętrznego w Wiedniu, In-
nsbrucku, Moguncji, Frankfurcie, Dureń i Hannowerze są zadziwiają-
ce. Po okresie rehabilitacji większość pacjentów może brać nawet
udział w rozmowie, jeżeli zna jej temat. Po dłuższym treningu około
połowa z nich rozumie nieznane zwroty i wielu z nich może w połą-
czeniu z obserwacją ruchu warg osoby mówiącej prawidłowo zrozu-
mieć słowa nigdy nie słyszane.

Podobnie jak rehabilitacja, tak i technika wszczepienia uległa
pewnej standaryzacji. Po nacięciu skóry skalpelem za uchem mał-
żowina uszna wraz z błoną bębenkową zostają przemieszczone do
przodu. Nad uchem, pod skórą chirurg wszczepia odbiornik wielkości
monety dziesięciozłotowej, który przetwarza sygnały procesora mowy
i przekazuje je dalej do intra- lub ekstrakochlearnej elektrody. Ry-
zyko takiej operacji wynika głównie ze znieczulenia ogółnego i moż-
liwości uszkodzenia nerwu twarzowego (co praktycznie się nie zda-
rza). W Austrii żyje około 6000, a w Republice Federalnej Niemiec
około 50000 ludzi niesłyszących; przynajmniej połowie z nich można
byłoby pomóc przez wszycie protezy ucha wewnętrznego.

Na pytanie, czy takiej pomocy chory sobie życzy, odpowiedzi
udzielić musi sam zainteresowany. Wielu głuchych ludzi zamknęło się
w sobie lub w wąskim gronie ludzi skazanych przez los na takie samo

kalectwo, gdzie obowiązują bardzo specyficzne zasady porozumiewa-
nia się. Przyjaźnie nawiązywane są tylko między głuchymi, bo tylko
im można zaufać. 30-letni Franz długo się zastanawiał nad tym, czy
przeszeregować się do obozu słyszących. Wszczepienie elektronicz-
nego ucha oznacza bowiem utratę zaufania dawnego grona przyjaciół
i przeniesienie się do innego świata — słyszących. Pomimo nacisku
rodziny, Franz nie zdecydował się na wszczepienie protezy ucha.
Należy on prawdopodobnie do ostatniej generacji tych, którzy urodzili
się głusi i takimi pozostaną.

Kto nie może słyszeć, musi czuć. Pamiętając o tym pedagodzy
z Heidelbergu i bionicy z Wuppertalu opracowali małe urządzenie
umożliwiające głuchym odczuwanie szelestu oraz mowy w okolicy
stawu nadgarstkowego. Minimikrofon, schowany gdzieś w marynarce
lub wpięty w bluzkę, zbiera głos z otoczenia i przekazuje przez
wzmacniacz do głośnika zaopatrzonego w metalową membranę. Głoś-
nik ten noszony jest jak zegarek na ręku. Na podstawie odczuwalnych
drgań membrany głośnika głuchy może odbierać rytm oraz głośność
mowy. Urządzenie to staje się dla niego bardzo pomocne przy od-
czytywaniu słów z ruchu warg. Optycznie trudne do odróżnienia n,
t lub s stają się łatwiejsze w identyfikacji. Prócz tego odczuwalny staje
się rytm mowy, tak bardzo ważny dla jej zrozumienia. Urządzenie to
można również podłączyć do radia lub telewizora. Kosztuje 1200 DM,
jest znacznie tańsze od sztucznego ślimaka, ale nie może ono jednak
przekazać wrażeń słuchowych w takim stopniu, jak ten ostatni.

Tak, jak sztuczne ucho nie może całkowicie swojego właściciela
wyprowadzić ze świata ciszy, tak samo protezy oka nie są w stanie
wyprowadzić człowieka ze świata ciemności. Obecnie naukowcy zaj-
mują się głównie opracowaniem aparatów umożliwiających porusza-
nie się ociemniałym bez pomocy w obcym dla nich terenie. Okulary
ultradźwiękowe posiadają w miejscu soczewek wbudowane dwa na-
dajniki i odbiorniki fali ultradźwiękowej. Fala ta rejestruje wszystkie
przeszkody na odległość do 3,5 metra. Im pacjent bardziej się zbliża
do przeszkody, tym wyższy jest dźwięk wysyłany przez okulary do
uszu. Obiekt, który nie znajduje się dokładnie po środku przed pacjen-
tem wywołuje powstawanie z każdej strony dźwięku o różnym natęże-
niu ; i tak, po nabraniu pewnego doświadczenia, można dość dokład-
nie określić położenie obiektu.

„Ultradźwiękowy aparat dla ociemniałych" — bo tak brzmi jego

oficjalna nazwa — mierzy tylko odległość, nie przedstawia, jak wy-
gląda otoczenie. Podejmowano próby rozłożenia obrazu z videokame-
ry na punkty, a następnie punktom tym podporządkowywano od-
powiednie igły, które uciskając skórę ociemniałego miały utworzyć
swoisty „obraz uciskowy". Taka transformacja obrazu powoduje jed-
nak drastyczne zmniejszenie ilości informacji zawartej w obrazie.
Ślepiec otrzymuje, pomimo użycia całej swej zdolności koncentracji,
tak mało danych, że obraz taki staje się bezużyteczny.

Dlatego też dla dwóch amerykańskich naukowców Michaela G.
Mladejovsky'ego i Williama H. Dobellego istnieje tylko jedno roz-
wiązanie: sztuczne oko. W roku 1969 neurofizjolog Dobelle na Uni-
wersytecie w Utah podjął program naukowy zmierzający do opraco-
wania sztucznych systemów wizualnych. Neurolodzy z Wielkiej Bryta-
nii odkryli niedawno, że u ludzi ślepych zachowana jest percepcja
sygnałów świetlnych. Gdy naukowcy drażnili impulsami elektrycz-
nymi ośrodki wzrokowe w mózgu osób ociemniałych, osoby te zoba-
czyły nagle punkty świetlne (świetliki — phospheny). „Jasne jak gwia-
zdy, białoniebieskie i zielonkawe" — tak określił to zjawisko jeden
z badanych.

Dla Williama Dobelle i jego perspektywicznie myślących asysten-
tów, pracujących na Uniwersytecie Części Zamiennych w Salt Lakę
City, odkrycie to stanowiło bodziec do opracowania mistrzowskiego
planu. Uważali, że za pomocą owych świetlików uda się utworzyć
w mózgu niewidomych proste obrazy. W tym celu należałoby wy-
dzielić w ośrodkach wzrokowych mózgu odpowiednie miejsca i draż-
nić je impulsami elektrycznymi. Dobelle podjął się zbadania, jak mózg
opracowuje sygnały elektryczne powstające po przekazaniu obrazu
przez nerw wzrokowy. Mladejovsky miał natomiast skonstruować
odpowiedni komputer.

Z czasem neurofizjolog stwierdził, że nie jest w stanie sprostać
nałożonemu na siebie zadaniu. Przez sześć lat wykonał setki doświad-
czeń na zwierzętach, i tam, gdzie było to możliwe, na ludziach,
badając jak funkcjonuje ośrodek wzroku w tylnej dolnej okolicy kory
mózgowej. Mladejovsky czekał cierpliwie. Gdyby Dobelle mógł mu
powiedzieć, jaki rodzaj sygnału ma opracować, natychmiast rozpoczął-
by pracę. „Sztuczne oko to tylko kwestia technologii" — miał w zwy-
czaju mawiać Mladejovsky.

W osobie ociemniałego Craiga los stworzył szansę dla naukowców,
dając im do ręki odpowiedni model doświadczalny. Strzał z dubel-
tówki pozbawił Craiga wzroku, od tej pory jedynym jego marzeniem
było: widzieć ponownie. Tym można tłumaczyć, dlaczego Craig wyra-

ził zgodę na pewien równie spektakularny, co niebezpieczny zabieg.
Było to w 1975 r.

Mladejovsky przygotował cienką płytkę teflonową z wbitymi w nią
64 elektrodami. Operację rozpoczął zespół neurochirurgów, który
wycinając piłą otwór otworzył czaszkę Craigowi. Następnie lekarze
rozchylili obie półkule mózgu, aby stworzyć dostęp do ośrodków
wzrokowych. Według wskazówek Dobellego założyli płytkę teflonową
z elektrodami i rozchylone półkule mózgu po usunięciu instrumentów
powróciły na swoje miejsce, powodując w ten sposób stabilizację
płytki.

Następnie wywiercono mały otwór w okolicy potylicy, aby wy-
prowadzić tędy przewody elektrod. Wiązkę przewodów przeprowa-
dzono potem między kością czaszki i skórą w okolicę prawego ucha.
W tym miejscu umocowano również wtyczkę do tych elektrod.

Tym samym naukowcy stworzyli bezpośrednie połączenie z. móz-
giem człowieka. Nadeszła godzina prawdy dla Mladejovsky'ego. Pod-
łączył on specjalny łącznik do wtyczki nad uchem Craiga i włączył
swój komputer. Craig siedział przed ciemnozielonym ekranem, na
który Dobelle nakleił pas tkaniny. Obok Craiga stała kamera video.
Mladejovsky przekazał obraz ekranu z pasem kamerą video do kom-
putera o olbrzymiej mocy obliczeniowej, który wypełniał całe labora-
torium. Miał on za zadanie uprościć impulsy z kamery i przekazać je
do mózgu w formie fali zrozumiałej dla komórek mózgu Craiga.

To, czego nikt nawet nie śmiał się spodziewać, stało się (aktem.
Craig zobaczył białą linię utworzoną przez świetliki i mógł nawet
rozróżnić, czy biegnie ona poziomo czy też pionowo lub skośnie.
Szybko udało się też ustawić te świetliki w kształt liter alfabetu dla
niewidomych. „On miał kota i piłkę" — tak odczytał ślepy człowiek
punkty świetlne w swoim mózgu. Gdy Mladejovsky przyspieszał
tempo wyświetlania tekstu, Craig podążał za nim bez wysiłku. Jego
mózg czytał szybciej obrazy niż kiedykolwiek czyniły to jego ręce
czytając pismo Braille'a.

Doświaczenia z Craigiem przedłużały się. Pomimo intensywnych
doświadczeń, nie udało się naukowcom stworzyć w mózgu Craiga
obrazów, które mogłyby dostarczać informacji na temat otaczającej go
rzeczywistości. ,,W tym celu należałoby użyć co najmniej 256, a może
ponad 500 elektrod" — uważa Mladejovsky. Ma on nadzieję, że kie-
dyś świetliki utworzą ruchome obrazy. Wówczas mógłby zbudować
minikamerę video w kształcie okularów. Zebrane przez kamerę syg-
nały mógłby opracowywać komputer noszony na pasku spodni i na-
stępnie przekazywać dalej elektrodami do mózgu.

Do chwili obecnej nadzieje te pozostały jedynie w sferze marzeń.

Wielu naukowców z Utah zrezygnowało tymczasem ze „ślepych"
eksperymentów na mózgu niewidomych. W jaki sposób i za pomocą
jakich środków mózg rejestruje doznania optyczne, nikt do tej pory nie
wie. Dlatego też naukowcy, zajmujący się stworzeniem sztucznego
oka (sztucznych systemów wizyjnych), tylko w najogólniejszym zarysie
zbliżyli się do tajemnic tego najdelikatniejszego narządu człowieka.
Jednak już z laboratoriów przenikają wiadomości o tym, że jesteś-
my gotowi podłączyć człowiekowi bezpośrednio do kilku ośrodków
w mózgu specjalny superkomputer. „Ten komputer mógłby wówczas
dostarczać do mózgu dane bezpośrednio, z pominięciem oczu i uszu,
a mózg z kolei mógłby na tej samej drodze przekazywać swoje
życzenia prosto do komputera" — tak przedstawił ten futurystyczny
obraz jeden z wierzących w możliwości postępu dziennikarz.

Myśl ta zasługuje na doprowadzenie do końca. Czy potrzebne jest
czujące ciało, skoro komputer może symulować otaczający świat? Co
pozostanie? Czy będzie to mózg pływający w płynie odżywczym,
połączony wiązką elektrod z superkomputerem?

Wrzawa

wokół sztucznych

stawów biodrowych

17 grudnia 1980 r. Sąd Krajowy w Hamm przyznał odszkodowanie
w wysokości 15000 DM powodowi Friedrichowi Pawelowi (nazwisko
zmieniono). U tego pacjenta, urodzonego w 1910 r., rozpoznano
w 1973 r. coxarthrosis — bolesne i uciążliwe zwyrodnienie lewego
stawu biodrowego. W październiku tego samego roku wszczepiono
Pawelowi tzw. totalną endoprotezę stawu biodrowego — sztuczny
staw biodrowy, który zastąpił' usunięty chory staw. W wyroku sądu
można przeczytać, co było dalej: „Nastąpiło obluzowanie wszczepio-
nego rnaterfaru. Dnia 19.09.1974 r. wykonana _u pacjenta następną,
konieczną operację. Usunięto uprzednio wszczepioną protezę stawu
biodrowego wraz z cementem kostnym. W czasie tego zabiegu na-
stąpiła perforacja (przedziurawienie) ściany nasady bliższej kości udo-
wej. Z tego powodu zaszła konieczność wszczepienia specjalnie wy-
profilowanej protezy. Po tej operacji wystąpiło zakażenie rany opera-
cyjnej oraz zaburzenie funkcji nerwu kulszowego wskutek uszkodze-
nia przez cement kostny, który przedostał si(j w jego okolicę".

21 marca 1975 r. ponownie operowano Pa\vela z powodu ropnej
infekcji w okolicy wszczepionej protezy. Trzy miesiące później ponow-
nie przewieziono go na salę operacyjną i tyr_n razem usunięto mu
w całości uprzednio wstawioną protezę. Od tej pory żył bez stawu
biodrowego, podparty aparatem ortopedycznym. W 1978 r. wszcze-
piono mu ponownie endoprotezę; w czasie tej operacji chirurdzy
musieli obciąć jeszcze jeden odcinek kości udovej. Noga Pawela była
po operacji o 10 centymetrów krótsza. Gdy Czwarta proteza stawu
biodrowego obruszyła się ze swojego zamocowania, Paweł miał dość,
zaskarżył lekarzy i otrzymał odszkodowanie.

Sztuczne protezy stawu biodrowego — straszne protezy z warszta-
tu części zamiennych? Tylko niewielu z 60000 obywateli Republiki
Federalnej Niemiec, którym corocznie wszczepia się te protezy ze
stali i plastiku, godzi się z takim określeniem. Jeżeli ufać badaniom
naukowym na ten temat, wykonanym na dużym materiale chorych, to
należy stwierdzić, że do 90 procent operowanych wynik tego zabiegu

określa jako zadowalający. Gaby Becker również należy do tej grupy,
mimo że jej proteza zawiodła, mimo nieprzyjemnych doświadczeń
z ortopedami.

Dwa dni po operacji wymiany protezy, wykonanej w hamburskiej
Endo-Klinice, mówi: „Gdy miałam 21 lat choroba reumatyczna do-
prowadziła mnie do takiego stanu, że nie mogłam już chodzić. W Gie-
ssen wszczepiono mi obie protezy stawu biodrowego, miałam spokój
przez osiem lat. Wówczas kolana odmówiły posłuszeństwa. Nie mo-
głam chodzić". W Giessen lekarz odradził jej wszczepienia sztucznych
stawów kolanowych. „Ale prawie konałam z bólu. Nie wiedziałam, co
mam ze sobą zrobić, a lekarz mówi coś takiego".

Podobnie jak wiele innych upośledzonych przez los, tak i Gaby
Becker słyszała już o Endo-Klinice, szpitalu specjalizującym się we
wszczepianiu sztucznych stawów i kości, kierowanym przez niemiec-
kiego pioniera tej dziedziny profesora Hansa Wilhelma Buchholza.
Rozmowa w Endo-Klinice wyglądała inaczej niż w Giessen. „Pani
należy koniecznie wszczepić protezy" — doradzał lekarz. Gdy Gaby
Becker zapytała, jak długo wytrzymają protezy kolanowe, lekarz
odpowiedział lakonicznie: „Tego nikt nie wie, jak długo to u pani
wytrzyma. Musi pani docenić, że otrzymuje pani w podarunku lata
życia".

Był rok 1984. Wkrótce po wymianie jej zdeformowanych przez
reumatyzm kolan i zastąpieniu ich stalowymi protezami, Gaby Becker
mogła znowu chodzić. I stwierdziła również, że ten ostatni lekarz miał
wiele racji: każdy dzień bez bólu był dniem podarowanym. Jednak
w kilka miesięcy później zaszła konieczność wymiany jednego, a w na-
stępnym roku drugiego stawu biodrowego. Obie protezy uległy złama-
niu po dziesięciu latach funkcjonowania, przywracającego młodej
kobiecie możliwość poruszania się.

Dla Gaby Becker nie było to powodem do rozczarowań lub wyto-
czenia procesu sądowego. Ostatnio siedziała na ławce w parku obok
siedemdziesięcioletniej pani. „Ach wie pani" — uskarżała się starsza
pani — „tak trudno jest mi wstać, ponieważ mam wszczepiony sztucz-
ny staw biodrowy". „Ach" — odpowiedziała Gaby — „ja wstaję zupe-
łnie dobrze, mam wszczepione oba".

Bóle do granic wytrzymałości — na to uskarżają się wszyscy, któ-
rym wypadek, reumatyzm, zapalenie stawu, zwyrodnienie stawu lub
normalne procesy zużycia niszczą staw biodrowy. Zniszczenie to doty-
czy głównie ludzi starszych. Ponieważ liczba osób starszych w społe-
czeństwach uprzemysłowionych nieustannie rośnie, rośnie również li-
czba wszczepianych protez stawowych; w Republice Federalnej Nie-

miec o około 7 procent rocznie. Gdyby nie nieustanna praca ortope-
dów nad udoskonaleniem endoprotez, wielu z 60 000 chorych, u któ-
rych rocznie wszczepia się endoprotezy, musiałoby do końca życia po-
ruszać się na wózku inwalidzkim i łykać leki przeciwbólowe. Dla pro-
fesora Buchholza, założyciela i kierownika Endo-Kliniki, który wraz ze
swoim zespołem wszczepił ponad 21000 protez stawowych, jednym
z celów operacji jest również uwolnienie chorego od bólu. „Jest to
najważniejsze zadanie przy wymianie stawu. Trzeba uwolnić pacjenta
od bólu. Nie jest ważne, przy użyciu jakiej protezy to osiągniemy".

Urodzony w 1910 r. w Głogowie na Śląsku Buchholz postanowił
samodzielnie zbudować protezy stawowe. Studiował budowę maszyn
i medycynę; w latach sześćdziesiątych w Klinice Urazowej w Ham-
burgu rozpoczął doświadczenia z protezą stawu kolanowego i biodro-
wego. W tych czasach ubezpieczalnie nie wiedziały w ogóle co to jest
endoproteza, tym bardziej nie wiedziały, jak taką protezę rozliczyć.
Kto sądził, że z chwilą przejścia na emeryturę Buchholz wycofa się
z aktywnej działalności, był w błędzie. W roku 1975 rozpoczął budowę
Endo-Kliniki, która stała się z czasem znanym w całym świecie
szpitalem specjalistycznym. W klinice 700 pracowników opiekowało
się 500 chorymi. Przeciętny pacjent tej kliniki liczył 60 lat i opuszczał
klinikę po 6 tygodniach pobytu, na piechotę i bez bólu.

Wśród kolegów Buchholz znany jest ze swych osiągnięć; jednak
istnieje pewna grupa ortopedów, która zarzuca mu, że jest zbyt
konserwatywny i zbyt mocno trzyma się swych założeń. Ich zda-
niem, istnieją obecnie inne rozwiązania; dotyczy to zwłaszcza ce-
mentowania przy użyciu tworzywa sztucznego polimetylometakrylatu
(PMMA). Anglik John Charnley, ojciec współczesnej protetyki stawu
biodrowego, wprowadził PM MA w 1959 r. do ortopedii, biorąc przy-
kład ze swego dentysty. Sztuczny cement używany w stomatologii
miał teraz służyć ortopedom do mocnego osadzania protez w kościach.
Tego pragnął Charnley. Za czasów Charnleya, po prawic stu latach
doświadczeń ze sztucznymi protezami stawowymi, wciąż jeszcze naj-
większą trudność sprawiało obluzowywanie się protez.

Jest to również i dzisiaj nie rozwiązany problem. Wprawdzie
w początkowym okresie cement mocno wiąże protezę z kością, ale po
pewnym czasie pomiędzy kością udową a cementem pojawiają się
głębokie rysy. „Następuje utrata bezpośredniego kontaktu między
cementem a tkanką kostną" — stwierdza profesor Ulrich Boenick,
kierownik Katedry Techniki Biomedycznej Politechniki Berlińskiej.
Wkrótce potem pojawiają się bóle i konieczna staje się wymiana
protezy.

Wszczepienie protezy odbywa się z zasady według następujących etapów: W znieczuleniu ogólnym — pacjent nie powinien słyszeć cię-
cia, frezowania i wiercenia kości — cięciem długości około jedenastu
centymetrów odstania się staw biodrowy. Po uwolnieniu przez opera-
tora głowy kości udowej z panewki stawowej, operator odcina ją piłą
napędzaną sprężonym powietrzem, a następnie nawierca w kości
udowej kanał długości około 15 centymetrów. Po oczyszczeniu kanału
z odłamów kostnych i szpiku kostnego wciska do jego wnętrza cement
powstały ze zmieszania dwóch składników.

Cement wypełnia dokładnie najmniejsze zachyłki nawierconego
kanału. W czasie utwardzania cementu cząsteczki PMMA tworzą sieć
długich łańcuchów. W polimeryzacji leży cała tajemnica siły wiązania
cementu. W czasie polimeryzacji uwalnia się jednak duża ilość ciepła,
w warunkach laboratoryjnych temperatura dochodziła do 90 stopni
Celsjusza. Białko — w tym również i białko, z którego składa się kość,
już w temperaturze 56 stopni Celsjusza ulega uszkodzeniu. Wielu
naukowców uważa, że to uwalniane ciepło jest przyczyną uszkodzenia
kości. Buchholz powątpiewa: „Ciało działa jak system chłodniczy,
przepływająca krew oraz wilgoć chłodzą cement w czasie polimeryza-
cji". W rzeczywistości nie zmierzono w czasie implantacji temperatu-
ry wyższej od 56 stopni Celsjusza.

W ostatnich latach do PMMA dodaje się antybiotyki w celu
zapobiegania niebezpiecznym, głębokim zakażeniom. Ta forma celo-
wej terapii antybiotykowej jest tym ważniejsza, że podawane do
krwiobiegu antybiotyki nie przenikają do wnętrza operowanej kości,
a tam naczynia krwionośne są zamknięte, otoczone cementem, stąd
znajdujące się tam antybiotyki działają całymi latami.

Gdy tylko cement wypełnił kanał w kości udowej, chirurg wbija
stalowy trzpień protezy w polimeryzujący cement. Następnie mocuje
na szczycie tego trzpienia głowę sztucznego stawu wykonaną ze stopu
kobaltowo-chromowego lub molibdenowego. W kości biodrowej wy-
rzyna, używając specjalnego frezu, łożę, w której mocuje, wkręcając,
panewkę stawu biodrowego wykonaną z bardzo zagęszczonego polie-
tylenu. Następnie łączy obie uprzednio rozdzielone części. Po 40 — 90
minutach ta hałaśliwa i czasami brutalna operacja jest zakończona.

Teraz następują dni wypełnione bólem, narastającą liczbą ćwiczeń
gimnastycznych i nauką chodzenia przy użyciu nowej protezy. Po
trzech miesiącach pacjent z reguły podejmuje pracę zawodową. Tego,
co dzieje się w czasie pierwszych dwóch lat po operacji w jego za-
cementowanej kości, pacjent nie odczuwa. Ale kość zaczyna reago-
wać, jak każda tkanka, na obce ciało. I to tym większa jest reakcja,

im większe działanie stalowego trzpienia. Na zasadzie dźwigni prze-
nosi on siły powstające w czasie chodzenia z miednicy na kość udową.
Niebezpieczeństwo jest szczególnie duże, gdy cement został zbyt słabo
wciśnięty w kanał kości udowej lub gdy trzpień osadzony został pod
niewłaściwym kątem. U wielu pacjentów kość odstaje wkrótce od
PMMA. Na granicy między PMMA a kością tworzy się miękka tkanka
łączna. Ta miękka torebka łącznotkankowa pod wpływem dużych
obciążeń, jakie występują w czasie chodzenia, stania i biegania, ulega
odkształceniom. W tym miejscu ważą się też losy cementu. Obluzowa-
nie warstwy łącznej i brak wytrzymałości na trwałe odkształcanie
PMMA prowadzą do wykruszenia cementu, jego pękania i rozpadu.

Z tym faktem lekarze i pacjenci muszą się pogodzić. Dla większo-
ści ortopedów ograniczona trwałość protezy stawu biodrowego jest
przyczyną tego, że wszczepiają oni protezy jedynie ludziom starszym,
po sześćdziesiątym roku życia. Im starszy jest chory w chwili wszcze-
pienia protezy, tym większe jest prawdopodobieństwo, że proteza
służyć mu będzie do końca jego dni.

Gdy proteza staje się niestabilna, zachodzi konieczność wymiany.
Wówczas starszy wiek pacjenta stanowi o większym ryzyku operacji.
„Ponowna operacja wymiany protezy jest cztero- a nawet pięciokrot-
nie trudniejsza, kosztowniejsza, związana z utratą większej ilości krwi
i możliwością uszkodzenia kości" — mówi profesor Hendrik Bruns,
lekarz naczelny Uniwersyteckiej Kliniki Ortopedycznej w Kolonii. Po-
mimo trudności związanych z wykonaniem ponownej operacji, dla
Brunsa wiek pacjentów nie odgrywa najważniejszej roli. „My nie ope-
rujemy według wieku. Jeżeli ktoś cierpi z powodu bólu, którego nie
można opanować innymi środkami, i nie może wykonywać swojego
zawodu lub uniemożliwia mu to codzienne życie, wówczas zadaniem
ortopedii jest wyposażyć takiego pacjenta w sztuczny staw. Wiek
może stanowić jedynie dodatkowe kryterium w tym postępowaniu".

Od pewnego czasu coraz więcej chorych zgłasza się do ponownych
operacji. Na początku lat siedemdziesiątych liczba wszczepionych
protez stawu biodrowego wzrastała skokowo, ponieważ nowe mate-
riały i techniki zastosowane w tym czasie pozwalały na osiągnięcie
bardzo dobrych wyników wczesnych. Jednak wielu chorych wówczas
operowanych musi się obecnie poddać ponownej operacji, aby otrzy-
mać drugą protezę. Podobny wzrost obserwuje się obecnie w grupie
młodych pacjentów; wypadki motocyklowe, reumatyzm, przedwczes-
ne zwyrodnienia stawów dotykają coraz więcej młodych ludzi w wie-
ku od 20 do 40 roku życia.

Specjaliści również i dzisiaj nie są zgodni co do szczegółów budowy

oraz techniki wytwarzania sztucznych stawów. Gdy jedni, bardziej
skłonni do eksperymentów, wszczepiają protezy, których głowy wyko-
nane są z tworzyw węglowych lub aluminiowo-tlenkowych, inni uży-
wają sprawdzonych kombinacji metalowej głowy z panewką wykona-
ną z tworzywa sztucznego — polietylenu. Nadal nie rozstrzygnięta
pozostaje dyskusja na temat: używać cementu czy też nie? Wielu
medyków zaleca wszczepianie protez u ludzi młodych bez użycia
cementu. Profesor Hans Wilhelm Buchholz odrzucił jednak wprowa-
dzoną do lecznictwa w 1975 r. protezę, której wszczepienie nie
wymaga stosowania cementu. „Musieliśmy już wymienić setki tych
protez" — mówi szef Endo-Kliniki. „I to jest dużo, biorąc pod uwagę,
że większość chirurgów w Republice Federalnej Niemiec stosuje
cement. A gdy trzeba protezę wymienić, mamy duże trudności z jej
usunięciem, a niekiedy wymaga to podłużnego nacięcia kości. Poza
tym protezy bezcementowe ulegają też częściej zakażeniu. Wiadomo
też, że takiej protezy nie można na całej długości dobrze unieruchomić
w kości; nawet gdyby modelowano ją za pomocą komputera, nigdy
nie wypełni się całkowicie kanału kości udowej".

Trzpień protezy należałoby dokładnie dopasować do wytworzone-
go kanału w kości udowej przez wykonanie jego odlewu, a następnie
wykonać tenże trzpień w kształcie uprzednio uzyskanego odlewu. Jest
to jednak niemożliwe; nie ma sposobu uzyskania takiego odlewu.

Zwolennicy niestosowania cementu twierdzą, że kość przyrasta do
protezy. Nie jest to jednak pewne. Mimo wszystko wydaje się, że
protezy mocowane bez użycia cementu spisują się lepiej niż przewidu-
je teoria. Ponieważ jednak wymagają one po operacji unieruchomie-
nia pacjenta przez okres kilku tygodni, nie dla wszystkich się nadają.
Gdy proteza zostanie zacementowana i już wkrótce po operacji można
wstać i poruszać się, zmniejsza to ryzyko zaniku mięśni oraz wy-
stąpienia zapalenia żył i zatorów. Z tych powodów lekarze kwestię:
cementować czy nie, rozstrzygają bardzo indywidualnie i w zależności
od pacjenta używają jednej lub drugiej metody. Wady i zalety każdej
z tych metod rozwiąże najprawdopodobniej generacja zupełnie no-
wych protez wykonanych z materiałów biologicznie obojętnych. Nowe
materiały mogłyby np. pobudzać kość do przyrastania do nich.

Jedną z obiecujących substancji jest hydroxyloapatyt, substancja
chemicznie zbliżona składem do kości. Nowe badania wykazują, że
kość rzeczywiście wiąże się z substancjami pokrytymi hydroxyloapaty-
tem. Jeżeli te wyniki badań doświadczalnych potwierdzą się w prak-
tyce, osiągnięty zostanie dalszy postęp na drodze poszukiwania prote-
zy dającej się w sposób trwały umocować w kości.

Jednak trudno polegać na samych nadziejach. Zbyt często nauko-
wcy tworzyli w laboratoriach coraz to nowe produkty, które jednak
nie znajdowały zastosowania w praktyce. Należy stwierdzić, że w ca-
łej historii rozwoju techniki wytwarzania endoprotez więcej było
porażek niż twórczych odkryć. Themistocles Gluck był pierwszym
twórcą protez, który także podlegał tym regułom.

Gluck, lekarz z Berlina końca XIX wieku, miał wystarczająco dużo
powodów, aby zająć się wymianą uszkodzonych stawów. Gwałtowny
rozwój przemysłu w ostatnim trzydziestoleciu ubiegłego wieku spowo-
dował nagły wzrost liczby wypadków przy pracy. Jako chirurg jednego
ze szpitali dziecięcych miał prócz tego do czynienia z rosnącą liczbą
przypadków gruźlicy kości. Jednak wszystko, co lekarze mogli wów-
czas uczynić, prowadziło do kalectwa.

Gluck precyzyjnie przygotowywał swoje piękne protezy wykonane
z kości słoniowej. Wymieniał stawy kolan, łokci, ramion, rąk i bioder,
i próbował mocować protezy używając kleju złożonego z kalafonii,
bizmutu i gipsu. Nie brak antybiotyków, PM MA i sterylnych sal
operacyjnych był przyczyną, że wykraczający daleko w przyszłość
Gluck musiał się poddać. Powodem tego był w większym stopniu opór
kolegów po fachu. Sięgająca tak daleko w dzieło Stwórcy ingerencja
była niezgodna z panującą wówczas moralnością. „Jako przywódca
niemieckiej chirurgii nie mogę znieść, że pan dyskredytuje niemiecką
naukę; ja oraz moja cala szkoła będziemy pana zwalczać, używając
w tym celu wszelkich dostępnym nam środków; ostrzegam pana, żal
mi pana, ale zasady są dla mnie ważniejsze niż osoby" — unosił się
jego kolega Ernst von Bergman w 1891 r. Jeszcze w tym samym roku
Gluck zaprzestał prac nad koncepcją sztucznych stawów.

Dopiero trzydzieści lat później angielski chirurg urzeczywistnił
idee berlińskiego wizjonera; dr Hey-Groves w roku 1922 zastąpił
odłamaną główkę kości udowej protezą wykonaną z kości słoniowej.
Umocował ją używając w tym celu długiego gwoździa, który wbił
w kość. Jego 41-letni pacjent wkrótce podjął dalsze aktywne życie.

W następnych latach słyszało się dużo o bostońskim chirurgu
Smith-Petersonie. Wszczepiał swoim pacjentom protezy wykonane
z różnych materiałów, aby stwierdzić, czy po tego rodzaju operacjach
organizm jest w stanie wytworzyć nowe powierzchnie stawowe. Na
kilku tysiącach pacjentów z uszkodzonym stawem biodrowym wy-
próbował on szkło, celuloid, pyrex, bakelit i różnorodne połączenia
kobaltu i dhromu, osiągając u 4,5 procentu chorych wyniki doskonałe,
u 17,5 procentu wyniki dobre i u 60 procent wyniki zadowalające
(trudno powiedzieć, co należy pod tym określeniem rozumieć). Tego

rodzaju ślepe eksperymenty zostałyby dziś potępione, jednak ich
wyniki w dużym stopniu przyczyniły się do znalezienia odpowiednich
materiałów do wykonania endoprotez.

W Anglii w 1938 r. ortopeda Philip Wiles opracował pierwszą
nowoczesną protezę wykonaną w całości z metalu. Sześciu młodym
reumatykom ofiarował możliwość poruszania się przy ich użyciu,
nawet jeśli była ona ograniczona. Panewkę zamocował Wiles w kości
biodrowej śrubami, a głowę protezy umocował w kości udowej za
pomocą trzpienia. Jedna z pacjentek, która przeżyła, mogła jeszcze
w 1951 r. przejść kilka kroków, aczkolwiek jej metalowy staw był już
skorodowany.

W Brooklynie, dzielnicy Nowego Jorku, chirurg dr Haboush eks-
perymentował około roku 1940 z różnymi kształtami protez. Między
innymi wbił w kość biodrową panewkę z trzema zębami, dziwiąc się
po operacji, że pacjent odczuwa duże bóle tej kości. Haboush w 1951
r. jako pierwszy próbował mocować protezy w kościach stosując
cement akrylowy.

Między 1946 a 1952 r. bracia Jean i Robert Judet wszczepili ponad
400 protez głowy kości udowej wykonanych z plexiglasu. Obaj paryscy
ortopedzi uważali, że najczęściej choroby uszkadzają głowę kości
udowej, a nie panewkę stawu. ,,Le petit champignon Judet" — mała
pieczarka Judetów — tak nazywano aluzyjnie tę, podobną do grzybka,
łatwo dającą się wszczepić protezę, dająca bardzo dobre wczesne
wyniki leczenia. Jak epidemia szerzyły się „grzybki" po całym świecie,
gdzie w rękach rozmaitych eksperymentatorów ulegały najrozmait-
szym przekształceniom.

Jednak wkrótce pojawiły się pierwsze oznaki ciężkich defektów
materiałowych. Łamał się zbyt krótki trzpień mocujący protezę w ko-
ści udowej. Na głowie protezy pojawiały się ubytki wynikające ze
złuszczenia materiału, a w okolicy panewki stawowej cząsteczki plexi-
glasu powodowały ciężki stan zapalny. Również krótki trzpień prote-
zy, znacznie obciążany w czasie chodzenia, nie mógł sprostać temu
zadaniu. Dlatego też niektórzy producenci protez wykonywali trzpień
wzmocniony stalowym bolcem zatopionym w plexiglasie. Jeden z pro-
ducentów, gdy zabrakło mu stali, wykonał trzpień z chromowanego
mosiądzu. Dopiero gdy niektórzy z posiadaczy takiej protezy usłyszeli
w czasie stawiania każdego kroku stukanie w biodrze, stwierdzono, że
stalowy bolec uległ obruszeniu w otoczce¹ z plexiglasu. Pomysłowy
producent nawiercił mały otwór w plexiglasie i do wnętrza wprowa-
dził nieco cementu akrylowego klejąc obie części protezy. Efekt był
taki, że przynajmniej kłopotliwy dla pacjenta stuk ustał.

Tysiącom chorych plexiglasowa proteza przyniosła dodatkowe cier-
pienia, nasiliły się u nich bóle. Nie było to oczywiście w zamiarze
braci Judet. Zbyt szybko i zbyt wcześnie zaufali, że materiał i kształt
protezy podołają zadaniu. Dzisiaj wiadomo, że dopiero po dziesięciu
latach można ocenić przydatność nowego modelu protezy. Już tak
długi czas oceny danej protezy świadczy o tym, że nowoczesna tech-
nologia implantatów posuwa się do przodu dobrze przemyślanymi
krokami. Dlatego też nie można nic ostatecznie powiedzieć na temat
protez wszczepianych bez użycia cementu. Jest zbyt wcześnie, tech-
nika ta jest zbyt młoda, aby ją ocenić.

W 1950 r. Amerykanin Austin Moore rozpoczął pierwsze doświad-
czenia z protezami zaopatrzonymi w trzonek: usadawiał je tak mocno,
jak to tylko było możliwe w kości udowej uprzednio odpowiednio
nawierconej. Projekt ten został przez innych rozwinięty i w następ-
nych latach protezy te były wszczepiane u tysięcy chorych. W tym
samym czasie medycy wypróbowywali nowe panewki stawowe wyko-
nywane z nylonu. Po tym, gdy materiał ten wywoływał groźne zakaże-
nia, Brytyjczyk John Charnley użył w tym cełu teflonu. Testy labora-
toryjne przypisują temu tworzywu doskonałą gładkość, wysoką ela-
styczność i dobre tolerowanie przez tkanki ustroju — a więc wszcze-
piono takie protezy. Pod wpływem obciążenia teflon stawał się płyn-
ny, szybko metalowa głowa protezy przebijała teflon i wgłębiała się
w panewkę stawu. Fragmenty teflonu z uszkodzonej protezy wywoły-
wały stan zapalny w otaczających tkankach, podobny do gruźlicy
kości.

Po przegranej teflonu Charnley przerzucił się na inne tworzywo
sztuczne, z którego i dzisiaj wytwarza się większość wszczepianych
panewek stawu biodrowego: polietylen. Łącząc je z PM MA rozpoczął
Charnley współczesną erę całkowitej wymiany — oprotezowania —
stawu biodrowego. Dzisiaj używany bardzo zagęszczony polietylen
wykazuje nawet pod wpływem wielkiego obciążenia niewielkie ślady
zużycia. Powstające w czasie pracy protezy — tarcia głowy i panew-
ki — wolne fragmenty polietylenu są tak małe, że są pochłaniane
i unieszkodliwiane przez komórki limfatyczne.

Jeszcze w latach siedemdziesiątych eksperymentowano beztrosko
z tzw. materiałem chorych. Szczególnie elegancko wyglądająca prote-
za wykonana z poliestru, która w warunkach laboratoryjnych i w trak-
cie doświadczeń na zwierzętach spisywała się doskonale, okazała się
dla człowieka katastrofalna. Ciężkie stany zapalne oraz następowe
obruszenie protezy zmuszało do wymiany tych protez. Z czasem głosy
krytyki stawały się coraz głośniejsze. Przed testami na ludziach nale-

żałoby wypróbowywać te materiały na dużych zwierzętach, pod ob-
ciążeniem podobnym do spotykanego u ludzi. Te wymagania wywoły-
wały u niektórych śmiech, ponieważ jedyne duże zwierzę o wypro-
stowanym chodzie zwie się Homo sapiens.

Nawet jeśli cierpiący i mający trudności z chodzeniem pacjenci
czują się po operacji jak nowonarodzeni, to należy stwierdzić, że
obecnie nie posiadamy cudownych materiałów pozwalających na wy-
tworzenie doskonałej protezy lub też jej doskonałego połączenia z koś-
cią. Jednakże materiał ceramiczny z tlenku glinu (AI2O3) pozwala
mieć nadzieję na wysoką wytrzymałość i znakomite właściwości tocz-
ne, i nawet szef Endo-Kliniki sądzi, że wszczepiane obecnie protezy
stawu biodrowego będą wytrzymywały do trzydziestu lat pracy.

Optymizm dawkowany jest obecnie w bardzo małych porcjach
także przez laboratoria doświadczalne firm produkujących endoprote-
zy stawu biodrowego. Wprawdzie wszędzie badane są materiały
bioaktywne lub osteoindukcyjne, tzn. takie, które mają pobudzać kość
do „zaakceptowania" lub tolerowania wszczepionej protezy, jednak
nierzadko przeważa sceptycyzm. „Problemy mechaniczne przez to nie
ulegają zmianie" — stwierdza kierownik działu do spraw rozwoju
firmy Aesculap w Tuttlingen dr Harald Stallforth. „Nawet gdy kość
przyrośnie do wszczepionej protezy, nie jest ona w stanie przejąć na
siebie powstających obciążeń. Pozostanie więc tendencja do jej wy-
krzywienia". W warunkach naturalnych staw biodrowy obciąża prze-
krój całej kości, trzpień protezy natomiast obciąża jedynie nawiercony
kanał we wnętrzu kości.

Produkcja endoprotez jest bardzo precyzyjna i sterowana kom-
puterem. W żadnym miejscu stalowe części protezy nie mogą od-
biegać od idealnego kształtu koła więcej niż o pięć tysięcznych części
milimetra. Firma Mecron w Berlinie przygotowuje protezy na zamó-
wienia; w tym celu komputer otrzymuje specjalnie przygotowany
trójwymiarowy program, według którego sterowana jest obrabiarka.
Istnieją protezy, które chirurg składa sobie w czasie operacji, dopaso-
wując ich wielkość do danego pacjenta, na przykład gdy w wypadku
usunięcia guza kości dopiero w czasie operacji wynika, jakiego roz-
miaru protezy należy użyć.

Dla firm produkujących endoprotezy duże zyski płyną głównie ze
sprzedaży protez stawu biodrowego. Protezy stawu kolanowego sta-
nowią jedynie od 5 do 10 procent obrotu wynikającego z wszczepienia
protez stawu biodrowego. Ogólnie chirurdzy nie lubią, boją się protez
stawu kolanowego, który ze swoimi więzadlami, łękotkami, ma bar-
dziej skomplikowaną budowę i musi przenosić większe obciążenia

niż staw biodrowy. Protezy całkowite tego stawu wymagają przecięcia
kości udowej oraz piszczelowej w pobliżu stawu kolanowego. W na-
wierconych jamach szpikowych obu kości zacementowuje się następ-
nie trzpienie mocujące protezy. Dlatego też wszędzie tam, gdzie to
tylko możliwe, chirurg ortopeda decyduje się na wszczepienie protez
częściowych, które jest o wiele mniej traumatyzujące.

W latach od 1970 do 1981 Niemiecki Instytut Badania Przestrzeni
Kosmicznej i Powietrznej w Kolonii przebadał pacjentów z protezami
stawu kolanowego. Badania zakrojone na szeroką skalę wykazały, że
47 procent pacjentów określiło wynik operacji — wszczepienia, jako
dobry (lekarze uważają, że tym terminem należy określić wynik
znacznie większej liczby wszczepień, mianowicie aż 83 procent). W je-
denastoletnim czasie obserwacji z 3879 chorych rcoperowano 11,9
procentu. U reoperowanych u ponad połowy musiano usunąć lub
wymienić protezę.

Szkielet stojący w Wyższej Szkole Technicznej w Akwizgranie
wykazuje jednoznacznie, że dzisiaj można wymienić u człowieka
pYawve Ns;s7.yslk\e stawy. W sxk\e\ec\e tyra 7,amontowav,ft 2& s/Awr/.-
nych stawów. Ponieważ jednak staw biodrowy i kolanowy podlegają
wymianie najczęściej i stanowią 95 wszczepianych endoprotez, wy-
miany pozostałych stawów są rzadkością. Może to być jedna z przy-
czyn opóźnionego rozwoju w tej dziedzinie. Przykład — staw łokcio-
wy. Z powodu długiego ramienia dźwigni i działania dużych sił
rotacyjnych w okolicy przedramienia proteza — sztywny metalowy
zawias — jest stale zagrożona obluzowaniem z miejsca osadzenia.
Znacznie prostsze jest wszczepienie protezy stawu ramieniowego.
Potrzebna jest tam tylko proteza głowy kości ramieniowej, panewka
stawu jest prawie nie obciążona. Wszczepiane są również sztuczne
stawy skokowe: kierownik Endo-Kliniki sam od lat żyje z takim
sztucznym stawem. Wszczepienie sztucznych stawów w palcach wy-
maga od chirurga dobrego przygotowania; postęp i w tej dziedzinie
dyktowany jest prawami rynku. Ponieważ zapotrzebowanie na te
stawy jest niewielkie, wytwórcy protez nie angażują większych środ-
ków w celu ich doskonalenia.

Kto stoi przed koniecznością wszczepienia sztucznego stawu bio-
drowego, winien się nie tylko poinformować co do problemów techno-
logicznych z tym związanych. O wiele istotniejsza jest informacja
o sprawności chirurga, mającego wykonać operację. „Po pierwsze
chciałbym wiedzieć, ile sztucznych stawów biodrowych tego typu,
który mam mieć wszczepiony, wszczepia dany chirurg w ciągu ro-
ku" — radzi prof. Hendrik Bruns z Kliniki Uniwersyteckiej w Kolonii.

„Powinno być tych operacji co najmniej pięćdziesiąt — w żadnym
wypadku mniej. Prócz tego omówiłbym z lekarzem moje zdjęcie
rentgenowskie i zapytałbym, jak często występują zakażenia u jego
chorych. Jeżeli występują one poniżej jednego procentu chorych,
wówczas mogę to zaakceptować, w żadnym wypadku, gdy dotyczy to
około 5 procent chorych".

Żaden lekarz nie przeprowadzi dzisiaj implantacji stawu, gdy jego
chory nie podpisze pisma zawierającego inform&cję na temat operacji
oraz zgody na przeprowadzenie tej operacji. Nawet przy najlepszych
układach istnieje zawsze ryzyko operacyjne, które ponosi pacjent.
Wbrew temu, co sądzi większość pacjentów, podpis pod tym pismem
nie chroni jednak lekarza przed następstwami popełnionego' błędu
w sztuce.

Jeżeli pacjent w kilka miesięcy po operacji praktycznie nie może
się poruszać z powodu występującego bólu, powinien się również
radzić doświadczonego prawnika. W RFN utworzono w tym celu
specjalną jednostkę: Instytut Oceny Szkód Wyrządzonych przez Me-
dycynę, kierowany przez dr. praw Bernharda Giese w Tybindze.
W zabytkowym budynku, przy Haaggasse, Giese — pomimo wielu
zaciekłych oporów, zebrał tysiące spraw sądowych dotyczących błę-
dów w sztuce, uszkodzenia chorych, aresztowań lekarzy. Po raz pier-
wszy w historii Republiki Federalnej Niemiec poszkodowani, lekarze
i prawnicy mogą u Giesego zasięgnąć informacji na temat wydanych
wyroków i orzeczeń. Motto Giesego: Pro patiente — Dla (dobra)
chorego.

Ręce z warsztatu

Kamienna kula otoczona płaszczem z ołowiu roztrzaskała głownię
miecza. Wprawione w ten sposób w ruch ostrze miecza obcięło
trzymającą go rękę, tak że wisiała ona jedynie na strzępach skóry.
Taka kula odpalona z haubicy polowej wojsk norymberskich znisz-
czyła ciche nadzieje 24-letniego Gótza z Berlichingen, że zostanie
dzielnym wojakiem i zabijaką. W celu odkażenia medyk przepłukał
ranę wrzącym olejem i przypalił ją rozżarzonym żelazem, by zahamo-
wać krwawienie.

Wprawdzie nienasycony wojownik szybko nauczył się władać mie-
czem trzymanym w lewej ręce, jednak trochę brakowało mu prawej
ręki, która mogłaby mu służyć pomocą. Kilka miesięcy po tej niefor-
tunnej dla niego bitwie w roku 1504 kazał sobie zrobić u rusznikarza
w Olnhausen protezę z kutego metalu. Model ten, znany później jako
„ręka Gótza", był wykonany według technologii wieków średnich. Pal-
ce, umieszczone na wspólnej osi, mogła parami zginać i prostować dru-
ga, zdrowa ręka. Kciuk, palec wskazujący oraz palec środkowy wspól-
nie zataczały krąg, chwytając w ten sposób pewnie przedmioty. Dwa
guziki, poruszane zdrową ręką, zwalniały zatrzaski trzymające palce
w zgięciu i pozwalające je wyprostować. Pusty trzon ręki, ważącej 600
gramów, przygotował kowal według wymiarów ramienia Gótza. Ręka
ta spełniała wszystkie oczekiwania rycerza pokroju Gótza w owym
czasie. Wiele przykładów świadczy bowiem o niepohamowanej żądzy
mordu i rabunku jednorękiego zabijaki. Jednego przeciwnika zrzucił ze
schodów, drugiego powalił uderzeniem w głowę. W czasie napadu na
klasztor w Amorbach „uderzył opata Jakuba żelazną pięścią w pierś".

Sławny stał się Gótz naprawdę wówczas, gdy kazał sobie zrobić
drugą żelazną rękę, cudowny mechanizm ówczesnych czasów. Gótz,
rycerz o żelaznej ręce — jak zwano go przez szacunek — mógł ustawić
swoje sztuczne kończyny w trzech różnych pozycjach i dowolnie nimi
obracać. Podkowiąste kółka zębate zastępowały stawy i pozwalały
ustawiać palce zdrową lewą ręką w dowolnej pozycji, a stalowe kołki
blokowały je w danym ustawieniu.

Gdy Gotz oddawał się jednemu ze swych ulubionych zajęć, jakim
była gra w karty, nie rozstawał się ze swoją wygodną adaptowaną
ręką, ze wspaniałym mechanizmem chwytnym. Przypinał ją również,
gdy oddawał się swemu drugiemu hobby, jakim było gorzelnictwo,
aby nie oparzyć sobie swoich (prawdziwych) palców/

Prawie pięćset lat później, w styczniu 1987 r. w Centrum Badania
Protez w Seattle, USA, spotkali się dwaj specjaliści z zakresu techniki
komputerowej oraz jeden technik ortopeda z człowiekiem, któremu
amputowano prawą nogę. Halogenowe reflektory oświetliły kikut
wraz ze świeżą blizną po amputacji białym światłem, a kamera video
poruszając się na szynie wokół kikuta dokładnie go sfilmowała. Elek-
troniczny obraz kikuta został przeniesiony niezwłocznie do satelity
tkwiącego w odległości 36000 kilometrów we wszechświecie, a na-
stępnie skierowany do talerza anteny odbiorczej w Anglii w Univer-
sity College w Londynie, a stamtąd do komputera w Centrum Bioniki.

Tam specjalista ortopeda dodatkowo skontrolował obraz kikuta,
zanim obraz ten został przez specjalny program komputerowy prze-
tworzony na sygnały, które będą sterować automatyczną frezarką.
Maszyna w ciągu zaledwie dziesięciu minut uformuje model kikuta.
Wkrótce potem kawałek polipropylenu w kształcie dzwonu otacza
model i w wysokiej próżni zostanie do niego dopasowany. Już w pięć
godzin po nagraniu na taśmie video wynik transkontynentalnej współ-
pracy znajduje się w drodze na lotnisko: trzon protezy z tworzywa
sztucznego przygotowany na miarę dla pacjenta z zachodniego wy-
brzeża USA. Następnego dnia technik ortopeda w Seattle przymocuje
pacjentowi sztuczną nogę wraz ze stopą i samoczynnie blokującym się
stawem kolanowym.

Na pierwszy rzut oka widać, że od czasów rycerza o żelaznej ręce
w zakresie protetyki kończyn uczyniono pewne postępy. Takie two-
rzywa, jak tytan, włókna węglowe, takie źródła energii, jak sprężony
gaz i elektryczne minisilniki, systemy sterujące, jak elektrody mięś-
niowe i mikroprzełączniki, oraz nowe techniki operacyjne zrewolucjo-
nizowały możliwości zastępowania kończyn protezami. Prawie przez
dwa tysiąclecia — dokumentuje to scena na włosko-greckiej wazie
z drugiego wieku przed Chrystusem — istniała tylko jedna proteza
nogi: sztywne drewniane szczudło. Jej następca — drewniana zginana
noga, jest i dzisiaj nadal używana. Natomiast nowoczesna, technicznie
doskonała proteza nogi składa się z modułów. Zbudowana z części
nakładanych na siebie wraz z czteroosiowym tytanowym kolanem,
poruszającym się swobodnie przy chodzeniu i blokującym samoczyn-
nie przy zatrzymaniu, waży mniej niż dwa kilo. Od roku 1504 również

protezy rąk i ramion zostały znacznie rozwinięte. Układy przełączające
myoelektrycznej ręki reagują rzeczywiście na delikatne sygnały pow-
stające w mięśniach w czasie ich skurczu. Dlatego człowiek z amputo-
wanym przedramieniem może zwierać palce swojej sztucznej ręki na-
pinając mięsień w kikucie ramienia, impulsy elektryczne mięśnia ste-
rują silnikiem, który porusza kciuk względem palca wskazującego i środ-
kowego. Gótz i jego kowal oniemieliby z podziwu dla takiej konstrukcji.

Oryginalna jest wypowiedź prof. Ernsta Marąuardta z Heidelber-
gu, badającego protezy: „Wszyscy konstruktorzy sztucznej ręki za-
wsze chcieli ją upodobnić w zakresie funkcji i wyglądu do ręki
biologicznej. Na długiej drodze od czasów żelaznej ręki Gótza z Ber-
lichingen aż do ręki sterowanej bioelektrycznie pokrytej sztuczną
skórą, łudząco podobnej do naturalnej, zbliżyliśmy się do idealnego
wyobrażenia protezy przypominającej rękę biologiczną, ale jedynie
pod względem wyglądu, w zakresie funkcji natomiast uczyniono na-
prawdę zaledwie bardzo małe kroki do przodu".

I w rzeczywistości podstawowe problemy związane z oprotezowa-
niem ręki i przedramienia nie zmieniły się od czasów tego rycerza.
Ręka naturalna stanowi jedną nierozłączną całość wraz z ramieniem.
Proteza łączona jest z kikutem za pomocą różnego rodzaju konstrukcji
pomocniczych jak bandaże, paski oraz samoczynnie zamykające się
zaciski. Dziś — nie inaczej jak w wiekach średnich. Przez tę granicę
między człowiekiem a maszyną trzeba następnie przekazać informacje
oraz ruchy, a także energię z nienaruszonych części ramienia lub
pleców. Najistotniejsze innowacje miały miejsce właśnie przy ulep-
szaniu przekazu tych danych do protezy.

W styczniu 1963 r. wybuchła w Instytucie Produkcji Protez w Mo-
skwie sensacja. Przed bezkształtną skrzynką z trójkątną nadstawką,
z której wychodzi sztuczna ręka, stoi mężczyzna. Od jego przedra-
mienia prowadzą dwie elektrody naskórne do wnętrza tej skrzynki.
Mężczyzna powoli zamyka swoją dłoń — ten sam ruch wykonuje
sztuczna ręka w ułamki sekund po tym.

Wraz z przedstawieniem tej „magicznej ręki" — jak nazywano ją
od tej chwili — inżynier Włodzimierz Michajlowicz Brejdow rozpoczął
nową erę. Kilka lat wcześniej kanadyjski lekarz opracował podstawy
tego wynalazku. Wbił cienkie metalowe igły w mięsień: gdy ochotnik,
biorący udział w tych badaniach, zaczął zginać palce, w głośniku
pojawiły się podobne do bicia w bęben trzaski: wzmocnione sygnały
elektryczne tzw. Muskel-Aktions-Potentiale (MAP) — mięśniowe po-
tencjały robocze, powstające w mięśniach w czasie pracy, które wpra-
wiły w drżenie membranę głośnika.

Gdy jakakolwiek część ciała ma być wprawiona w ruch, mózg wysyła sygnały elektryczne wzdłuż nerwów do mięśni. Jeśli mięsień
kurczy się, powstają zmienne napięcia, impulsy elektryczne, właśnie
MAP, które Kanadyjczyk uczynił słyszalnymi. Takie myo-(= mięśnio-
wo)-elektryczne sygnały można nawet zmierzyć na powierzchni skóry
nad kurczącym się mięśniem, używając przyrządów pomiarowych.
Inżynier Brejdow uchwycił te sygnały elektrodami, odprowadził je do
wzmacniacza, umieszczonego w skrzynce, a następnie przekazał do
aparatury sterującej zawartej w trójkątnej przystawce; sygnały z niej
sterowały potem „magicznie" sztuczną ręką.

Jednak ta wielokrotnie podziwiana myoelektryczna proteza z Mos-
kwy nadawała się bardziej do solowych prezentacji na kongresach niż
do codziennego użytku dla ludzi. Jej impulsy elektroniczne ulegały
łatwo zakłóceniu, użyte zespoły mechaniczne były prymitywne; pro-
teza nie nadawała się do pewnego trzymania przedmiotów. Jednak
Brejdow nie stworzył „magicznej ręki" na próżno. W następnych
latach wielu bioinżynierów oraz techników ortopedów w różnych
krajach prowadziło intensywne badania nad myoelektrycznym stero-
waniem.

Już w rok później, pracujący pod Bolonią specjalista, zajmujący się
protezami, Hannes Schmidl, przedstawił następną generację bioelek-
trycznych sztucznych rąk, którymi można się już posługiwać w sposób
znacznie precyzyjniejszy i pewniejszy. Urodzony w 1921 r. w Austrii,
Schmidl odziedziczył po swoim ojcu fabrykę produkującą protezy.
Gdy zwrócił na siebie uwagę zupełnie nowymi rozwiązaniami kon-
strukcyjnymi zastosowanymi w swoich protezach, mianowano go we
Włoszech dyrektorem Centrum Naukowego dla Ludzi po Amputa-
cjach. Przez dwa lata poszukiwał na całym świecie części składowych
do swojej myoelektrycznej ręki; sam w tym czasie wykonał przemyśl-
ne silniki i napędy — nie większe niż moneta dwuzłotowa.

Odkrycia Schmidla wkrótce później zostały udoskonalone przez,
austriacką firmę Viennatone oraz firmę Otto Bock w Duderstadtcie
w Republice Federalnej Niemiec. Wiedeńczycy przedstawili system
Myomot, a szef firmy Bock — Max Nader — przedstawił w 1967 r.
system elektronicznego sterowania Myobock wraz ze sztuczną ręką
Z6. Ręka sterowana impulsami elektrycznymi z mięśni była gotowa do
produkcji seryjnej. Od tej pory bioelektryczna ręka należy do standar-
dowego wyposażenia wszystkich pacjentów po amputacjach. Sztuczne
ręce Nadera sprzedawane są do 126 krajów na całym świecie.

W następnych latach system ten został szeroko rozbudowany.
Indywidualnie dopasowywana obudowa, wykonana ze szkła organicz-

nego, mogła wkrótce pomieścić wymienne akumulatory wystarczające
do wykonania kilkuset ruchów. Gdy Nader zmienił zasilanie z dwu-
nastowoltowego na sześciowoltowe, praca protezy stała się cichsza,
natomiast protesty właścicieli protez głośne. Brakowało im szumu
towarzyszącego pracy silników, który informował ich o przebiegu
każdego ruchu i osiąganej przez palce pozycji.

Początkowo system pracował wykorzystując dwie elektrody. Były
one umocowane nad dwoma grupami mięśni na zachowanym kikucie
przedramienia. Szybko wszyscy właściciele tych myoprotez nauczyli
się napinać odpowiednie grupy mięśni, aby wyzwolić sygnał zamykają-
cy lub otwierający protezę. Gdy w 1975 r. Nader przedstawił nową
protezę, która wykonywała dodatkowo ruch obrotowy w stawie, stero-
wanie taką protezą stało się znacznie trudniejsze. Aby wyzwolić sygnał
do obracania protezą w jedną lub drugą stronę, tzw. supinacji lub pro-
nacji, do środka lub na zewnątrz, należało opanować napinanie dwóch
dalszych oddzielnych grup mięśni, niezależnie od siebie. Myoprotczy
z większą możliwością ruchów wymagały od właściciela opanowania
swoistej mowy ciała, co jest bardzo trudne, o ile w ogóle możliwe.

Już rok później Nader wypuścił na rynek nowy model protezy.
Teraz dzięki odpowiedniej konstrukcji funkcji chwytnej można było
zakładać właściwą protezę w zależności od wykonywanej funkcji:
można było mieć do złudzenia przypominającą naturalną rękę protezę
„niedzielną" lub funkcjonalne „chwytaki" przeznaczone do wykony-
wania ciężkich prac lub do prac wymagających precyzyjnych ruchów.
„Zbudowanie jednej protezy, która może wykonać wszystkie czynno-
ści poczynając od ciężkiej pracy, a kończąc na bardzo precyzyjnych
ruchach i która do tego byłaby solidna i wyglądała w miarę natural-
nie, będzie chyba niemożliwe" — prorokuje Lothar Milde — współ-
pracownik firmy Bock.

W latach „niemowlęcych" protezy często zawodziły. I tak, jeden
z właścicieli takiej myoelektrycznej ręki wsiadając do tramwaju chwy-
cił protezą uchwyt, ale gdy chciał wysiąść proteza nie otworzyła się. „I
musiano go przenieść do naszego warsztatu wraz z polową tram-
waju" — żartuje jeden z techników. Podobnie jak rozrusznik serca, tak
i myoelektryczna ręka może ulec wpływom zewnętrznych pól mag-
netycznych. I tak, początkowo właściciele tych protez nie mogli praco-
wać w pobliżu neonów — myoelektryczna ręka „wariowała". Współ-
czesne generacje tych protez są przed takimi wpływami zewnętrznych
pól magnetycznych bardzo dobrze zabezpieczone. Nawet wówczas,
gdy ręka zostanie zablokowana, może zostać uwolniona przez naciś-
nięcie dźwigni.

Myoelektryczne ręce wspomagają inwalidów wojennych w Iranie
i funkcjonariuszy milicji w Libanie, kierują jeepami przez pastwiska
na drugim krańcu kuli ziemskiej. Ich magia przekroczyła wszystkie
granice świata — a jednak szef firmy Bock Max Nader dzieli się taką
refleksją: „Ręka człowieka spełnia tak wiele zadań, że żadna proteza
nie jest w stanic jej zastąpić. Człowiekowi, który utracił rękę, możemy
tylko oferować protezę, zastępującą jedynie kilka funkcji ręki". Czy
więc od czasów Berlichingena nie dokonano niczego?

Specjalista w dziedzinie protez Ernst Marquardt zna również
granice możliwości obecnie stosowanych protez myoelektrycznych.
„System ten oferuje obecnie najelegantszą, ale nie zawsze funkcjonal-
ną protezę. Nie nadaje się ona do ciężkiej pracy, pracy w kurzu,
brudzie i wilgoci, jak i w wilgotnym klimacie, a nie zawsze nadaje się
też do pracy domowej". Wszystkim sztucznym rękom, niezależnie od
tego, przez kogo są wyprodukowane, brakuje jednego: czucia. O poło-
żeniu, o ruchu naturalnej ręki wiemy wszyscy wszystko nawet z za-
mkniętymi oczami. W przeciwieństwie do tego, żadna sztuczna ręka
nie informuje mózgu na zasadzie sprzężenia zwrotnego o swoim
położeniu, nie wspominając już nawet o wrażeniu dotykowym wywo-
łanym przez dany przedmiot.

W 1978 r. naukowcy z Queensland University opracowali po raz
pierwszy sztuczną rękę z „czującymi palcami" : w momencie gdy ręka
uchwyciła przedmiot czujniki reagowały impulsem elektrycznym,
przekazywanym na skórę kikuta. Właściciel takiej protezy czuł to
w postaci delikatniejszego lub intensywniejszego swędzenia.

„Senso-ręka" z szóstego kontynentu, podobnie jak wiele innych
technicznie skomplikowanych i wymyślnych konstrukcji, nie znalazła
szerokiego zastosowania. Zbyt wielkie było niebezpieczeństwo, że
impulsy elektryczne z czujników sensorycznych dostarczą błędnych
informacji wskutek zmniejszenia czucia nieustannym drażnieniem
skóry. Właściciel takiej ręki wkrótce nie wyczuwał już, kiedy ręka
nakazuje mu powstrzymanie dalszego jej zaciskania i miażdżył surowe
jajko, które winien był delikatnie trzymać w dłoni.

Jednak era „senso-ręki" jeszcze nadejdzie, poszerzy ona zakres
doświadczeń pacjentów po amputacji. Dziecko nie nauczy się ro-
zumienia świata nie dotykając przedmiotów ze swego otoczenia,
tak samo nawet doświadczony człowiek z amputowaną ręką, bez
czucia tego, co robi ręka, może napotkać w codziennym życiu pro-
blemy. Celem jest opracowanie sztucznej ręki z różnorodnymi czuj-
nikami, z których sygnały, zrozumiałe bezpośrednio dla mózgu, by-
łyby gromadzone przez system nerwowy. Proteza taka stałaby się

o wiele bardziej skomplikowana, ale też życie jej właściciela o wiele prostsze.

Miniaturowe silniki oraz stawy sztucznej ręki uwalniają własne
stawy i mięśnie właściciela od pracy, którą musiał uprzednio sam
wykonywać przy użyciu innych mięśni: obca siła zastępuje własną.
Gótz używał swojej zdrowej lewej ręki do ustawiania palców żelaznej
ręki. W wyniku wojen prowadzonych w XIX i XX wieku opracowano
nowe technologie: cięgło podobne do taśmy bandaża oplatało ramię
oraz kark i przekazywało ich ruchy do sztucznej protezy. W zależności
od wysokości wykonanej amputacji i dzisiaj taka proteza stanowi dla
wielu pacjentów jedyne wyjście. Gdy pacjent wykonuje odpowiedni
ruch łopatkami, powstała w wyniku tego ruchu siła jest przenoszona
cięgłem do protezy, która wykonuje ruch chwytny. Gdy natomiast
porusza kikutem kończyny, następuje ruch zgięcia w stawie łokcio-
wym protezy, podczas gdy uniesienie barku powoduje zablokowanie
stawu łokciowego.

Wiele z tych, powstałych w ciągu dziesięcioleci, protez przetrwało
nadejście nowości technicznych. Los, który spotkał Hansa-Petera Ben-
zingera, piekarza z Ludwigsburga, jest typowym przykładem, że nie
zawsze nowoczesne rozwiązania techniczne muszą być najlepsze. 13
czerwca 1986 r. Benzinger stracił w wyniku wypadku samochodowego
swoją lewą kończynę górną wraz z łopatką i obojczykiem. Przy tego
rodzaju wysokiej amputacji prawie nie pozostają grupy mięśni, któ-
rych można użyć do sterowania bioelektryczną protezą. Jednak
w sześć tygodni po operacji pacjentowi dopasowano myoelektryczną
protezę sterowaną sygnałami z mięśni klatki piersiowej. Elektrody
zatopione były w plastikowej skorupie opasującej klatkę piersiową
Benzingera, będącej jednocześnie wsparciem dla protezy całej koń-
czyny górnej. Wkrótce potem piekarz wypróbował protezę w swojej
piekarni.

„Było to niewygodne" — wspomina. „Ponieważ gdy przy ugniata-
niu ciasta wykonywałem gwałtowniejszy ruch, proteza poruszała się
zawsze bezwiednie na lewo — najprawdopodobniej wskutek przesu-
nięcia się elektrod na klatce piersiowej. Nie mogłem wykonywać
swojego zawodu używając myoelektrycznej protezy". Aby to znowu
umożliwić Benzingerowi, ortopeda Ernst Marąuardt sięgnął do tech-
niki zastosowanej po raz pierwszy w 1916 r. przez znanego chirurga
Ferdynanda Sauerbrucha: powyżej lewej brodawki sutkowej Benzin-
gera, bezpośrednio pod jego mięśniem piersiowym, Marąuardt wy-
tworzył kanał w kształcie litery 13, wyścielony skórą. Gdy blizna była
zagojona, wprowadził do niego plastikowy pręt. Pręt ten połączył

następnie metalowym cięgłem z czterostopniowym przełącznikiem
w protezie.

Przełącznik ten mógł Benzinger obsługiwać, poruszając stopniowo
mięśniem piersiowym. W pozycji 1 i 2 ręka uległa otwarciu i za-
mknięciu, w pozycji 3 i 4 obracała się do środka lub na zewnątrz.
„Nauczenie się tego nie było trudne", mówi Benzinger. „Mogę teraz
pracować w piekarni i proteza działa cudownie". Za pomocą swojej
elektrycznej protezy sterowanej jedynie dowolnymi ruchami mięśni
piersiowych lewej strony, piekarz może czynić to, co piekarz czynić
powinien, aby piec chleb: pracować obiema rękami.

W czasach Sauerbrucha nie istniały protezy pracujące niezawod-
nie, napędzane sprężonym gazem lub silnikiem elektrycznym stero-
wanym układem scalonym. Dla swoich dowolnie poruszanych sztucz-
nych ramion Sauerbruch formował odpowiednio pozostałe kikuty oraz
grupy mięśni, tworzył w nich tunele, wyścielał je skórą i wprowadzał
do ich światła pręty z kości słoniowej, do których mocował cięgła
protezy. Gdy mięśnie napinano, powstawała siła uruchamiająca po-
szczególne ruchy w zakresie działania protezy ręki. W przeciwieńst-
wie do elektrycznego ramienia Benzingera „klasyczny Sauerbruch"
jest protezą o własnym napędzie, co ma też pewną zaletę. Można się
obejść bez akumulatorów i innych części napędowych, co też czyni ją
znacznie lżejszą niż wszystkie protezy napędzane zewnętrznymi źród-
łami energii.

Zdarza się, że „stary Sauerbruch" przy niektórych czynnościach
ma przewagę nad nowoczesną protezą myoelektryczną. W RFN prak-
tykuje np. dentysta, który porusza swoją sztuczną ręką za pośrednict-
wem dwóch kanałów Sauerbrucha. Poruszanie przez cały dzień elekt-
romechaniczną kończyną byłoby zbyt uciążliwe. Nie ma również
możliwości dokładnego przeniesienia siły, którą można pracować pre-
cyzyjnie, co natomiast umożliwiają wyćwiczone mięśnie sterujące
protezą Sauerbrucha. I tak, dentysta po amputacji wierci dziury
w zębach i leczy próchnicę oraz samodzielnie przygotowuje w swoim
laboratorium nowe części zamienne: sztuczne zęby.

Im wyżej amputowana jest kończyna, tym więcej mięśni ulega
usunięciu i tym trudniej jest takiego pacjenta oprotezować — wyposa-
żyć w sztuczną kończynę. Na kongresach Marquardt był niejednokrot-
nie świadkiem demonstracji pacjentów, którzy utracili obie kończyny
górne i którzy po oprotezowaniu myoelektrycznymi protezami prezen-
towali swe umiejętności. Gdy jednak zapytał jednego z nich, czy
w domu również wygląda to tak cudownie, ten odpowiedział: „W do-
mu jest to zbyt skomplikowane".

Niektórzy z tych pacjentów decydują się na założenie haka stero-
wanego barkiem po jednej stronie (dwa haki, za pomocą których
można chwytać i nieść przedmioty) oraz na protezę myoelektrayczną
po drugiej stronie. Hak mocowany jest za pomocą szyn i pasków do
kikuta kończyny, podczas gdy myoelektryczna proteza mocowana jest
do samonośnej konstrukcji ze szkła organicznego po drugiej stronie.
„Hak" — mówi pacjent — „noszę po stronie prawej do precyzyjnych
ruchów, natomiast elektrycznego chwytaka używam po lewej stronie
do silnych ruchów; tylko gdy gdzieś wychodzę, biorę niekiedy ozdob-
ne ręce".

Od tysiącleci ojcem wszystkich protez była wojna. Już przed ponad
trzema tysiącami lat hinduski epos Rigveda opisywał, że medycy
wywodzący się z plemion aryjskich wykonywali sztuczne członki;
historyk Pliniusz Starszy donosił o Marcusie Sergiuszu Silusie, które-
mu po utracie ręki w drugiej wojnie punickiej dopasowano żelazną
protezę.

Dzisiaj, tak jak ongiś, konflikty załatwiane przy użyciu broni
zapewniają klinikom ortopedycznym i ich dostawcom -stałych pacjen-
tów. Ortopedzi zachodnioniemieccy, uznani przez międzynarodowe
gremia za najlepszych, leczą też dlatego liczne ofiary walk z regionów
bliskowschodnich.

Jednak od roku 1950 już nie konflikty wojenne stanowią impuls do
dalszego rozwijania protetyki, a wzrastająca liczba wypadków drogo-
wych i wypadków przy pracy. W Republice Federalnej Niemiec żyje
300000 ludzi, którzy nie mogą się poruszać, a dalszych 600000, którzy
mogą się poruszać jedynie przy pomocy drugiej osoby; 250000 ulega
ciężkim wypadkom w czasie pracy lub w ruchu ulicznym i tylko
niewielka ich część unika przy tym uszkodzenia kończyn.

Gdy na początku lat sześćdziesiątych wybuchła afera kontergano-
wa^ls, zintensyfikowano badania nad nowymi modelami protez. Nagle
doszło do konfrontacji 2600 dzieci o ciężkim stopniu kalectwa i ich
rodziców, lekarzy ortopedów i inżynierów z zupełnie nowymi pro-
blemami. Jak dalece musi być upośledzone'dziecko, aby wyposażyć je
w protezę? Od jakiego wieku należy wyposażać dzieci w protezy
i w jaki rodzaj protez? Jak mają wyglądać protezy dla poszczególnych
grup wiekoVych i różnych postaci kalectwa?

Już od ósmego miesiąca życia dziecko, którego kończyny od naro-
dzin są kikutami, może używać protezy pasywnej tzw. „rączki"

¹⁸ Kontergan — lek, który uszkadza! płód powodując głównie niedorozwój kończyn
górnych.

Dziecko szybko pojmuje, że jest dzięki niej bardziej aktywne i akcep-
tuje protezę jako część swojego ciała. Od połowy trzeciego roku życia
dziecko może się posługiwać aktywną protezą chwytającą łub protezą
napędzaną sprężonym gazem; od czwartego roku życia dzieci po-
sługują się już dobrze złożonymi systemami obracającymi ręką i zgina-
jącymi ramiona.

U dziecka z pokonterganowym rozwojem kończyn sytuacja jest
odmienna. Większość ortopedów jest tu zgodna: dzieci, u których
wystąpił niedorozwój obu kończyn górnych, wymagają raczej celowe-
go treningu stóp niż najnowocześniejszych protez. Przy ciężkim niedo-
rozwoju kończyn górnych, co jest typowe dla konterganowego uszko-
dzenia, stopy najlepiej zastępują ręce. Rodzice tych dzieci widzą, że
malcy uczą się tego sami, gdy tylko pozwoli się im na swobodne
eksperymentowanie. Dopóki dziecko może samo jeść i bawić się,
nawet zdeformowane ręce niedorozwiniętych kończyn są lepsze niż
proteza.

W roku 1957, jeszcze przed tragedią konterganową, zgłosiła się do
Marąuardta dziewczynka pozbawiona kończyny górnej. Budował on
w tym czasie pneumatyczne protezy dla dzieci. „Dziecko mogło już po
dwóch dniach malować, jeść i pić. Szło tak dobrze, że myśleliśmy
wówczas, że znaleźliśmy rozwiązanie dla dzieci bez kończyn. Od-
wiedziłem jednak dziecko w domu i okazało się, że jedna noga
dziewczynki była więcej warta niż cała nasza proteza. Gdyby nie było
tego dziecka, dalej wierzylibyśmy w protezy i nie dbalibyśmy o rozwój
nóg u dzieci z pokonterganowym uszkodzeniem kończyn. Opracowali-
śmy wprawdzie i dla tych dzieci protezy, ale tylko jako dodatkowe
rozwiązanie". Dla tych dzieci niektórzy zbudowali protezy, które
niewiele im pomagały. Okazało się jednak, że niektóre rozwiązania
konstrukcyjne znalazły zastosowanie w oprotezowywaniu poszkodo-
wanych, którzy w następstwie wypadków utracili swe kończyny.

Jakich cudów może dokonać współczesna protetyka, dowiódł ze-
spół ortopedów z Heidelbergu na przykładzie chłopca urodzonego
w 1962 roku. Ciało Petera kończyło się na wysokości miednicy, jego
lewa ręka kończyła się stawem łokciowym. Do dwunastego roku życia
Peter pełzał po ziemi lub poruszał się w wózku inwalidzkim.

W czerwcu 1973 r. zespół ortopedów z Heidelbergu dopasował mu
sztuczną rękę wraz z kulami; otoczyli jego korpus mocną skorupą
z tworzywa sztucznego i przymocowali do niej protezy obu nóg.
W sierpniu 1973 r., po zaledwie czterech tygodniach treningu, dwu-
nastolatek mógł po raz pierwszy w swoim życiu samodzielnie siedzieć,
stać i chodzić. Dodatkowym pocieszeniem dla wszystkich, których

sprawa dotyczyła, była nowa sprawność Petera — umiejętność wcho-
dzenia po schodach, co było warunkiem uczęszczania przez niego do
szkoły podstawowej w swoim rodzinnym mieście. Bez tego osiągnięcia
skazany był na codzienne dowożenie do odległej szkoły dla niepełno-
sprawnych.

„Cuda", takie jak ten, dzieją się na salach operacyjnych i w war-
sztatach ortopedycznych; dzięki nim wielu poszkodowanych może
prowadzić nowe pełniejsze życie. Inne „cuda" dokonują się w środ-
kach masowego przekazu : nie mija miesiąc bez tego, aby jakiś zespól
badaczy nie dokonał „znaczącego przełomu", poszukując nowych
rozwiązań konstrukcji sztucznej ręki; nie mija pól roku, aby ktoś inny
nie odkrył „doskonałego" sposobu sterowania protezą. Stałym szlagie-
rem nieco wtajemniczonych dziennikarzy jest — „przystosowująca się
ręka" — proteza podobna do ręki Berlichingena, której stawy są ru-
chome, dzięki czemu może się ona przystosować do chwytanego
przedmiotu. Inaczej niż ulubiona przez wielu pacjentów ręka klesz-
czowa, która silnie chwyta przedmioty, ręka adaptująca się przyjmuje
kształt przedmiotów. Jest ona ulubionym tematem audycji telewizyj-
nych i artykułów w gazetach ilustrowanych: elektryczne palce wypo-
sażone w delikatne stawy, otoczone przezroczystą skórą ujmują z gra-
cją kielich wina i unoszą go do ust z zachowaniem naturalnych
ruchów — oczywiście wszystko w kolorze.

Do tej pory jednak żadna z protez nie wytrzymała najcięższego
i najtwardszego testu, jakim jest codzienne życie poszkodowanego.
I żadna przystosowująca się ręka nie zdołała dowieść, że nie tylko
uniesie kielich do ust, ale zdoła utrzymać igłę czy ciężką torbę
z zakupami. W czasie testów ciągłego obciążenia, jakim poddawane są
protezy przed ich wypuszczeniem na rynek Republiki Federalnej
Niemiec, często zawodzą estetycznie wykonane protezy. Profesor
Ulrich Boenick z berlińskiego ośrodka testującego protezy zna dosko-
nale problemy związane z przystosowującą się ręką: „Na kongresach
od lat prowadzone są debaty i spory za i przeciw tej protezie. I jeszcze
dzisiaj dokładnie nie wiadomo, czy stanowi ona rzeczywiście postęp
w porównaniu ze zwyczajną protezą kleszczową. Ręka samoadaptu-
jąca się jest bardzo droga. Do jej użycia konieczny jest ponadto
złożony mechanizm sterowania, którego obsługiwanie wymaga długie-
go treningu. I do tego jeszcze wewnętrzna konstrukcja takiej protezy
jest bardzo delikatna i złożona, co czyni ją bardzo wrażliwą na
wszelkie zakłócenia". (Już Gótz von Berlichingen musiał drugą samo-
adaptującą się rękę często oddawać do naprawy, tak że w końcu
posługiwał się swoją zwyczajną protezą).

Na stanowiskach próbnych u Boenicka każda ręka musi wykonać
500 000 ruchów chwytnych bez awarii, aby dostać się na listę kandyda-
tów protez dopuszczonych oficjalnie na rynek. Jeszcze cięższe są testy,
którym poddawane są protezy stawów kolanowych i nóg: są one przez
bezlitosne urządzenia mechaniczne zginane i prostowane trzy miliony
razy. Dopiero wówczas dopuszcza sieje do codziennego użytku. Insty-
tut współpracuje również z pacjentami ochotnikami testującymi prote-
zy. Protezy, jak wielokrotnie chwalona proteza stopy z USA, przy uży-
ciu której można płynnie chodzić, grać w koszykówkę, chodzić po gó-
rach, z punktu widzenia współpracowników Boenicka czynią wrażenie
przestarzałych. Jeżeli zawiodą w testach, nie zostaną dopuszczone.

Dla wielu firm „Nie" z Berlina oznacza zainwestowanie dodat-
kowych środków w dalsze udoskonalenia. Już nawet tylko r, tych
powodów wielu producentów protez schowało wiele technicznie bar-
dzo wymagających projektów do szuflad.

Innowacje, co do tego większość badaczy jest zgodna, dotyczyć
będą dwóch problemów:

• układy zasilające muszą stać się jeszcze mniejsze, lżejsze, spra-
  wniejsze i silniejsze. Dopiero gdy ich czynności staną się porównywal-
  ne z pracą ludzkich mięśni, sztuczne ręce rozwiną się do prawie
  pełnowartościowej protezy zastępczej;

• wielu naukowców wiąże poważne nadzieje z wprowadzeniem
  systemów neuroelektronicznych. Będą one mogły pobierać informacje
  sterujące protezą bezpośrednio z nerwów oraz — w przyszłości —
  przekazywać informacje o wykonanej czynności z powrotem do ner-
  wów.

Kosztowne modele, powstające w laboratoriach uniwersyteckich,
mogą nam przybliżyć obraz protezy przyszłości. I tak, eksperci z Tokio
zbudowali sztuczne ramię ważące niespełna 1000 gramów, które
sterowane jest głosem właściciela. Ramię z USA ma wbudowany
komputer, który zawiera szereg programów uruchamianych w zależ-
ności od potrzeby: jedzenie, ubieranie, kartkowanie książki.

W Salt Lakę City współpracownicy Willema Kolffa pracują nad
elektronicznym ramieniem — „ramieniem z Utah" — z elektronicznie
sterowanym łokciem, zamkniętym układem robotów, który nie pozos-
tawia już wielu funkcji dla kikuta. Jednak jego cena, wynosząca około
10000 dolarów, nie uczyni go ulubionym przedmiotem kas chorych.
Porównywalna z tą protezą jest o wiele mniej skomplikowana proteza
z zakładu profesora Schmidla, która kosztuje tylko 500 dolarów.
Ostatecznym ciosem dla nowoczesnej techniki z USA jest proteza
kleszczowa z Duderstadtu wyprodukowana przez Bocka.

Odczuwana jeszcze w latach siedemdziesiątych euforia badaczy
protez ustąpiła miejsca realistycznej ocenie możliwości. Fachowcy
dawno już uznali, że istnieje coś znacznie istotniejszego niż użycie
bardzo skomplikowanej protezy: możliwie szybkie oprotezowanie
chorego już nawet na trzeci dzień po operacji. Dalej następuje okres
rehabilitacji i treningu, kiedy poszkodowany otoczony jest zespołem
specjalistów, w tym również psychologów i socjologów.

Kosztowne innowacje techniczne mogą pacjentom pomóc tyYko
w pewnym zakresie- Bardziej pomogłoby im, gdyby zdrowi przestali
tak bać się protez: na co dzień żyje się łatwiej używając zwyczajnego
chwytaka niż skomplikowanej, ale optycznie doskonale naśladującej
naturalną, sztucznej ręki.

W Chinach ludzie są mniej wrażliwi. Wielu wieśniaków, którzy
mają amputowane kończyny, przebyło operację plastyczną sposobem
Krukenberga. W czasie takiej operacji kości przedramienia, tzn. kość
promieniową i łokciową, oddziela się od siebie, a następnie otacza się
je mięśniami oraz pokrywa skórą. Tak wytworzonymi biologicznymi
szczypcami ludzie mogą chwytać przedmioty, jak homar, jest to widok
prawie nie spotykany w Europie. Chińskim rolnikom uprawiającym
ryż nie pozostaje nic innego: żadna najbardziej wyrafinowana, naj-
nowocześniejsza technicznie proteza nie wytrzyma tego, co wytrzy-
muje proteza Krukenberga — ujmuje ona drewniany pług i orze pola
ryżowe.

Wolność dla cukrzyków

Leonhard Thompson czuł się tak, jakby palił go wewnętrzny
płomień. Lekarze, którzy leczyli go w kanadyjskim mieście Toronto,
wiedzieli dobrze, że dni tego 13-letniego chłopca są policzone i że
umrze z powodu śpiączki cukrzycowej. 14 stycznia 1922 roku wstrzyk-
nęli mu z tego powodu preparat, który został odkryty przed kilku
miesiącami przez dwóch jego współziomków — Federicka G. Bantinga
oraz Charlesa H. Besta. Preparatem tym była insulina.

Jednak oczekiwana poprawa nie nastąpiła. W następnych dniach
lekarze poprawili czystość preparatu: 23 stycznia wstrzyknięto chłopcu
podwójną dawkę. Tym razem hormon zadziałał. W ciągu jednego dnia
poziom cukru we krwi Leonharda obniżył się z 520 mg% do prawid-
łowej wartości, tj. do 120 mg%. I tak, w ciągu jednej nocy medycyna
uczyniła cukrzycę — śmiertelną do tej pory chorobę — uleczalną.

Cukrzyca znana jest od tysiącleci. Lekarze w starożytnym Egipcie
umieli ją rozpoznać, badając językiem smak moczu chorych. W wie-
kach średnich stawiano naczynie wypełnione moczem w pobliżu
mrowiska — słodycz moczu zwabiała owady. Jednak ówcześni lekarze
nie znali lekarstwa na wyniszczające pragnienie towarzyszące tej
chorobie.

Dopiero w roku 1889 nastąpiło zasadnicze odkrycie. Niemieccy
fizjolodzy Joseph von Mering i Oskar Minkowski usunęli psu opera-
cyjnie trzustkę i ... pies zachorował na cukrzycę. W następnych la-
tach przypuszczenia, że w trzustce produkowany jest hormon regulu-
jący poziom cukru we krwi, zostały potwierdzone. W 1916 r. hormon
ten otrzymał nazwę „insulina" od nazwy miejsca, gdzie jest produko-
wany, od wysp Langerhansa (łac. insula — wyspa), tj. zgrupowania
komórek pewnego rodzaju w trzustce.

Leonhard Thompson był pierwszym z trzydziestu milionów ludzi,
którym ten hormon, otrzymywany z trzustek zwierząt rzeźnych, urato-
wał życie. Jednak po okresie szybkiej popularności substancja ta
ukazała też swe ciemne, ujemne strony.

Wielu chorych na cukrzycę wstrzykuje sobie niekiedy zbyt dużo
hormonu do krwi, wówczas zapadają w stan śpiączki, ponieważ ich
mózg nie jest w wystarczającym tempie (pięciu gramów na godzinę)
zaopatrywany w cukier. Cukier ten (glukoza) jest produkowany w wą-
trobie i oddawany w małych porcjach do krwi, aby zaspokoić w spo-
sób ciągły potrzeby energetyczne komórek. Inni natomiast wstrzykują
go zbyt mało i po latach pojawiają się u nich powikłania: schorzenia
nerek, uszkodzenia nerwów, przedwczesna miażdżyca, ślepota. Tylko
niewielkiej liczbie chorych udaje się utrzymać poziom cukru w nor-
malnych granicach, tj. od 50 do 180 mg%.

Z tymi obawami diabetycy żyją również i dzisiaj. Prawidłowe
dawkowanie tego hormonu zależy mianowicie od poziomu glukozy we
krwi. Poziom ten zmienia się niejednokrotnie dość gwałtownie: al-
kohol i środki przeczyszczające działają tak samo nieobliczalnie, jak
kortyzon lub ciasto. Niejeden diabetyk mógłby odetchnąć dopiero
wówczas, gdyby nad właściwym dozowaniem insuliny czuwał „inteli-
gentny" dozownik: samoregulujący się układ techniczny, działający
jak jego naturalny wzorzec — trzustka. Takie urządzenie istnieje już
od początku lat siedemdziesiątych: jest to biostator. Zawiera on
czynniki mierzące nieustannie poziom glukozy we krwi oraz oblicza
w zależności od tego potrzebną dawkę insuliny, która wtłaczana jest
następnie do żyły chorego. Jako sztuczny narząd biostator doskonale
spełnia swoje zadanie nawet u chorych, których leczenie było bardzo
trudne, normalizując poziom cukru we krwi.

Ale biostator jest bardzo kosztownym i dużym urządzeniem, stoją-
cym w klinikach obok łóżka chorego. Działa on ponadto jedynie
wówczas, gdy jego czujniki są regularnie wymieniane. Zanurzone
w strumieniu krwi szybko ulegają zużyciu. Kto widział biostator, ten
traci nadzieję, że pewnego dnia to urządzenie może zostać tak dalece
pomniejszone, aby mogło zostać wszczepione w ciało chorego.

Ale odchodząc od idei wszczepialnego biostatora można rozwiązać
wiele problemów. Zewnętrzne pompy insulinowe umożliwiają jednak
wielu chorym osiągnięcie noromogłikemii — tj. prawidłowego pozio-
mu glukozy we krwi — co często jest niemożliwe w przypadku wstrzy-
kiwania insuliny strzykawką. Jednak urządzenia te wymagają ciągłej
kontroli; nie są to urządzenia, które same się regulują. Diabetyk musi
sam obsługiwać czujniki poziomu glukozy i oznaczać jej poziom od-
powiednim testem paskowym. Następnie używając „biokomputera"
musi obliczyć dodatkową dawkę insuliny i podać ją sobie przez
naciśnięcie guzika.

Karl-Heinz Hermann jest jednym z 1500 chorych podłączonych do

pompy. Skończył właśnie 18 lat, gdy po raz piewszy ogarnęło go
zmęczenie i senność związana z upośledzeniem funkcji trzustki. Wkró-
tce potem jego poziom cukru wzrósł tak gwałtownie, że nawet wstrzy-
knięcie ośmiu dawek insuliny w ciągu dnia nie mogło doprowadzić go
do normy. Codziennie musiał chodzić do kliniki. Dlatego też nie
zastanawiał się długo, gdy lekarze w Dusseldorfie powiedzieli mu
o nowej pompie insulinowej.

Było to w roku 1979, wówczas jego postanowienie było odważnym
krokiem. Karl-Heinz Hermann był trzecim posiadaczem takiej pompy
w Dusseldorfie, a jedynym w rodzinnym Euskirchen. Przekonał się
jednak szybko o skuteczności tego urządzenia: „W ciągu trzech czy
czterech tygodni stałem się innym człowiekiem: czułem się mocniej-
szy. Z pompą pracowałem — nawet w akordzie". Nowy model pompy,
którego używa od pięciu lat, jest wielkości walkmana; można ją
schować w kieszeni lub pod ubraniem.

„Przy pierwszej pompie" — wspomina Hermann — „znieczulano
jeszcze skórę i wkłuwano igłę grubszą od zapałki, przez którą wprowa-
dzano cewnik długości około 12 centymetrów. Cewnik ten należało
codziennie podciągać, aby zapewnić drożność wstrzykiwanej insulinie.
Mógł on pozostawać w ciele przez trzy do czterech dni. Powstawały
przy tym prawdziwe rany. Od tego mam jeszcze dzisiaj dwie blizny".

Na razie Hermann używa cienkich igieł pokrytych sztucznym
tworzywem, co zapobiega odczynom alergicznym. Z boku mają one
małe skrzydełka, dzięki temu można je pewniej wkłuwać i umocować
plastrami do skóry brzucha. Gdy po trzech dniach zostają usunięte,
miejsce wkłucia pozostaje bez śladu.

Pompa wtłacza w sposób ciągły małe dawki insuliny poprzez
cewnik i igłę, insulina dostarczana jest w nabojach. Pobieraną dawkę
insuliny ustala sam pacjent w porozumieniu ze swoim lekarzem,
ponieważ tzw. dawka podstawowa, którą musi otrzymać każdy pa-
cjent, codziennie jest inna dla każdego. Dodatkowo Hermann może
przez naciśnięcie guzika podać sobie dokładnie określoną dawkę in-
suliny. Pojedyncze dawki insuliny musi pobierać każdy cukrzyk, aby
przygotować swój organizm do spożycia posiłku. Przed wstrzyknię-
ciem insuliny należy rozważyć następujące parametry: rodzaj i ilość
węglowodanów w pokarmie, który ma ulec spożyciu, oraz aktualny
poziom cukru.

Aby dokładnie dozować insulinę, należy również wiedzieć, czy po-
karm ulegnie szybkiemu, czy też wolnemu wchłonięciu w jelitach. Sok
jabłkowy ulega szybkiemu wchłonięciu i poziom cukru podnosi się od-
powiednio wysoko. Chleb razowy podnosi poziom cukru wolno. Wśród

cukrzyków ocena szybkości podniesienia poziomu cukru po spożyciu
pizzy uchodzi za oznakę dobrego opanowania zagadnienia.

Podobnie jak wielu innych chorych z pompą insulinową, także
Karl-Heinz Hermann docenia to, że dzięki temu urządzeniu nie musi
obecnie przestrzegać zbyt dokładnie czasu posiłków: „Jestem obecnie
o wiele swobodniejszy. Gdy idę z moimi dziećmi do miasta, to mogę
w tym czasie również coś zjeść. Gdybym musiał sobie wstrzykiwać
insulinę, byłoby to niemożliwe. Inaczej wygląda sprawa, gdy latem
idziemy na basen. Pompa oczywiście nie może ulec zamoczeniu.
Wówczas po prostu ją odstawiam. Mogę sobie na to pozwolić przez
okres około godziny w ciągu dnia".

Aby odpowiednio ustawić dawkę insuliny, Hermann nie tylko
musi wiedzieć, co zjada, ale również musi znać poziom glukozy we
krwi. Cztery razy w ciągu dnia musi sobie nakłuć opuszkę palca.
Wystarczy jedna kropla krwi, aby dozymetrem łub za pomocą testu
paskowego określić poziom glukozy we krwi.

Gdyby wystąpiły jakieś problemy, może zawsze, przez całą dobę,
udać się do swej kliniki lub też zadzwonić do lekarza dyżurnego. Ale
i sam jest przygotowany na niespodziewane kłopoty. Kawałek cukru
gronowego jest lekarstwem, bez którego nie może się nigdzie ruszyć.
Gdyby pompa podała omyłkowo zbyt dużą dawkę insuliny i wystąpiła
hypoglikemia (zbyt niski poziom cukru we krwi), wówczas podanie
cukru gronowego szybko spowoduje wzrost poziomu cukru we krwi.
Objawy tego stanu Hermann musi jednak dość wcześnie zauważyć,
zanim jego niedożywiony mózg nie odmówi mu posłuszeństwa.

Zewnętrzne pompy insulinowe mają jednak tylko ograniczone
zastosowanie: używane są głównie przez chorych, u których odpowie-
dnie dawkowanie insuliny jest trudne do ustalenia, kobiety ciężarne
oraz tych, którzy nie mogą lub nie chcą podporządkować się regular-
nemu rytmowi posiłków.

Pomimo że ta grupa chorych jest niewielka, zyski płynące do około
dwóch tuzinów firm wytwarzających pompy, nie są takie małe. Cena
wielu pomp jest przesadnie wysoka. Producenci wiedzą jednak dosko-
nale, że ubezpieczalnie będą ponosić koszty, ponieważ są one i tak
mniejsze niż wielokrotne pobyty chorego w klinice. Najtańsze modele
można już kupić za 2500 DM, natomiast na modele luksusowe,
wyposażone w zespoły elektroniczne, należy już wyłożyć 6500 DM.
W trudnych do leczenia postaciach choroby te luksusowe modele
znajdują jednak zastosowanie. Mały komputer ustala dawkę pod-
stawową tak, że odpowiada ona poziomowi cukru. Za pomocą specjal-
nego oprogramowania elektronik może również zneutralizować tzw.

dawn-fenomen (zjawisko poranne). U niektórych cukrzyków dochodzi
do wzrostu poziomu cukru o poranku (ang. dawn). Powody tego
wzrostu nie są jeszcze dokładnie znane.

Jeżeli nawet pompa jest pomocna, to nie każdy diabetyk chce ją
nosić. Lekarze z Instytutu Badania Cukrzycy z Dusseldorfu znają
dobrze pacjentów, którzy oddają im swoje pompy, nawet mimo tego,
że czuli się z nimi lepiej. To wiszące prostokątne pudełko często
drażni odczucia estetyczne chorego lub jego partnera. Również dużo
kobiet, które w czasie ciąży używały pomp, co zapewniało im prawid-
łowy poziom glukozy, po urodzeniu zdrowego dziecka odstawia to
urządzenie.

W Instytucie Badania Cukrzycy specjaliści opiekują się 150 chory-
mi leczonymi z zastosowaniem pompy, jak również innymi chorymi
stanowiącymi trudne przypadki cukrzycy. W Instytucie badane są rów-
nież przyszłościowe sposoby leczenia cukrzycy. Doktor Theodor Ko-
schinsky wyjaśnia: „Badania prowadzone są w trzech kierunkach —
przeszczepianie trzustki, wszczepialne pompy oraz manipulowanie
genami". Do tej pory wszczepiono nie więcej niż tysiąc trzustek,
z bardzo różnym wynikiem. Po roku funkcjonowało jedynie od 20 do
75 procent przeszczepów. Bardziej obiecujące są doświadczenia na
zwierzętach z przeszczepianiem komórek wysp Langerhansa, polega-
jące na ich wstrzykiwaniu do miąższu wątroby, gdzie podejmują
produkcję insuliny. Przed wypróbowaniem tej metody u ludzi należy
jeszcze pokonać barierę immunologiczną, jak przy większości prze-
szczepów.

Podobne nadzieje pokładane są w manipulowaniu genami. W tym
celu należałoby tak sterować genami określonych komórek w organiz-
mie, aby podjęły one odpowiednio do potrzeb produkcję insuliny.
Proces ten wykorzystywany jest obecnie przez przemysł. Koncerny
farmaceutyczne zaprzęgły do produkcji ludzkiej insuliny bakterie Es-
cheirichia coli, obiekt wielokrotnych manipulacji genetycznych.

Jednak takie biologiczne sterowanie produkcją insuliny w organiz-
mie człowieka jest sprawą dość odległą. Czy cel ten zostanie osiąg-
nięty, wiedzą dziś jedynie gwiazdy. Ale jest to już dostateczny impuls
dla producentów części zamiennych do opracowania wszczepialnych
systemów podających insulinę. Pod postacią Infusaid taka wszczepial-
na pompa podająca stałe dawki została wykonana w USA. Jest ona
jednym z tych genialnych produktów, których prostota konstrukcji
zapewnia niezawodność. Gdy zostanie napełniony insuliną elastyczny
zbiornik, sprężeniu ulega gaz, który następnie — bardzo wolno —
w czasie rozprężania rozprowadza insulinę.

Infusaid podaje insulinę według dawek uprzednio ustawionych;
pompą nie można sterować i nie jest ona przystosowana do podawa-
nia pojedynczych dawek. Gdy ulegnie zmianie temperatura lub ciś-
nienie w organizmie, wówczas pompa zaczyna zawodzić. Z tego też
powodu diabetycy są zawsze ostrzegani przed możliwością wzrostu
poziomu cukru przy używaniu Infusaid. W zależności od potrzeb
muszą sobie dodatkowo wstrzykiwać od dwóch do trzech dawek
insuliny.

Amerykańska pompa, która znajduje również zastosowanie do
podawania chemoterapeutyków, funkcjonuje na razie u cukrzyków
maksymalnie do półtora roku. Jak wszystkie ciała obce, tak i ta pompa
po wszczepieniu ulega otoczeniu tkanką łączną. W latach siedem-
dziesiątych wiele wszczepionych pomp przestało działać z powodu
pewnej własności insuliny: w temperaturze ciała w jej roztworach
powstawały „kłaczki" — roztwór nie był jednorodny. W 1979 r. nau-
kowcy z firmy Hoechst rozwiązali ten problem dodając środek powie-
rzchniowo czynny, zapobiegający wytrącaniu insuliny z roztworu
w postaci kłaczków.

5 sierpnia 1981 r. nastąpił znaczący przełom. W tym dniu kierow-
nik szpitala w Monachium — Schwabingu, prof. Hellmut Mehnert,
wszczepił po raz pierwszy prototyp pompy insulinowej sterowanej
komputerem: model Promedos II firmy Siemens. Pacjentem testują-
cym pompę była, wówczas 52-letnia, siostra zakonna i nauczycielka
Domitilla Reichel. Mehnert wszczepił jej pompę wielkości rozrusznika
serca pod skórę pod prawym obojczykiem. Od 1967 r. zakonnica
cierpiała z powodu uszkodzenia nerwów wskutek cukrzycy, co od-
bierało jej wszelką radość życia. „Bóle nerwowe dokuczały mi dzień
i noc" — wspomina — ,,i gdy stałam przy tablicy z kredą w ręce chcąc
coś napisać, ból często uniemożliwiał mi to".

Od tego dnia widziano siostrę Domitillę jak przed każdym posił-
kiem umieszczała programator, wielkości dłoni, w okolicy wszczepio-
nej pompy. Za pomocą elektromagnetycznych impulsów mogła wybie-
rać wśród dwunastu różnych dawek podstawowych i uzupełniających
podawanej insuliny. We wnętrzu wszczepionej tytanowej obudowy
zespoły elektroniczne sterowały pracą pompy, która wtłaczała insulinę
do żyły poprzez cienki cewnik. Zbiornik insuliny można było napełniać
poprzez nakłucie skóry nąd elastyczną membraną wielkości grosza,
która wbudowana jest w tytanową obudowę. Już w kilka dni po
operacji, którą diabetolog Mehnert wykonał w znieczuleniu miejsco-
wym, siostra zakonna — do tej pory bardzo cierpiąca — stała się no-
wym człowiekiem. Mogła nareszcie jeść to, co chciała i kiedy chciała,

mogła znowu pływać, wędrować i jeździć na rowerze. Najpiękniej-
szym prezentem było dla niej jednak uwolnienie od bólów.

Po roku, zgodnie z planem, urządzenie należało wymienić: bateria
uległa wyczerpaniu. Z ciężkim sercem zakonnica musiała się prze-
stawić na pompę zewnętrzną Promedos, która gwarantowała jej
wprawdzie uwolnienie od bólów, ale była znacznie bardziej kłopot-
liwa w codziennym użyciu. Jednak od 1987 r. siostra zakonna ma
znowu nadzieję: pojawiła się nowa generacja pomp. Ulepszona wer-
sja będzie trwalsza; bliższy jest też termin skonstruowania czujników
poziomu glukozy. Z tych składników powstanie kiedyś w przyszłości
wszczepialny, samoregulujący się system zapewniający podawanie
insuliny, podobny w działaniu do trzustki¹⁹.

Najważniejszą częścią takiego urządzenia byłby czujnik poziomu
glukozy. „Problemy są w większości rozwiązane" — mówi prof. Man-
fred Kessler z Uniwersytetu w Erlangen-Norymberdze. Kessler stwo-
rzył swoistą hybrydę zbudowaną z elementów biologicznych i chemi-
cznych. Jego czujnik glukozy działa z użyciem enzymu, sztucznych
membran i złotej elektrody; informację o poziomie glukozy przekazu-
je on dalej do zespołów elektronicznych sterujących pracą pompy.

Czujnik składa się z trzech cienkich warstw. Polimerowa błona
kontaktuje się bezpośrednio z krwią, przez jej pory przenikają cząste-
czki glukozy do komory reakcyjnej. Tam glukoza ulega działaniu
enzymu (glukozooksydazie), w wyniku czego powstaje kwas glukoro-
nowy oraz woda utleniona (H2O2). Ona z kolei przenika przez nowy
rodzaj błony z polichlorku winylu do elektrody wykonanej ze złota,
gdzie ulega rozpadowi, powodując powstanie ładunku elektrycznego.
Im więcej glukozy przenika przez pierwszą membranę, tym więcej
wytworzy się wody utlenionej i tym większe napięcie powstanie na
elektrodzie. Mikroprocesor w ciągu sekundy oblicza dawkę insuliny
i podaje ją według potrzeb. Fizjologiczna regulacja, jak do tej pory,
udawała się tylko trzustce.

Wraz z wytworzeniem długotrwale działającego czujnika glukozy
spełnił się sen o prawie doskonałym sztucznym narządzie. Chorzy na
cukrzycę, którzy zawsze musieli żyć z lękiem przed bólem i odległymi
następstwami tej choroby, mogą mieć nareszcie nadzieję na przeżycie
w nadchodzących latach rewolucji w zakresie leczenia cukrzycy. Jeżeli
wszystko potoczy się zgodnie z planem, bioniczna pompa hormonalna
będzie się cieszyć taką samą popularnością, jak rozrusznik serca.

¹⁹ Wytwarzanie insuliny jest tylko jedną z wielu funkcji trzustki, tak że trudno
mówić o jej zastąpieniu w całości przez aparat.

Pranie krwi
za pomocą sztucznej nerki

W 17 roku życia u Nicole po raz pierwszy wystąpiły bardzo silne
bóle głowy, które stały się przyczyną nieprawdopodobnej historii.
Uczennica szybko siQ zorientowała, że może uspokoić swój oszalały
mózg najszybciej i najłatwiej za pomocą środków przeciwbólowych.
Już po roku od chwili wystąpienia pierwszych bólów, Nicole nie
odważyła się nigdzie wyjść bez tych leków.

Mając 19 lat Nicole była już uzależniona od leków. Kilka razy
w ciągu dnia zażywała medykamenty, które prócz silnego środka
przeciwbólowego zawierały również środek poprawiający samopoczu-
cie. Jej początkowa niechęć do zażywania tabletek ustąpiła potrzebie
sięgania po następną, gdy działanie poprzedniej mijało.

Mając 21 lat Nicole uskarżała się na coraz silniejsze nudności.
Jadła coraz mniej i prawie nie brała udziału w normalnym życiu.
Czekała jeszcze kilka miesięcy zanim zdecydowała się powiedzieć
lekarzowi o swoim nałogu. Po jej zbadaniu lekarz uderzył na alarm:
z powodu niebezpiecznego stężenia trucizn we krwi Nicole należy
natychmiast przewieźć do Kliniki Uniwersyteckiej. Tego samego dnia
podłączono ją do aparatu dializacyjnego, aby usunąć z krwi toksyczne
substancje.

To, co miało nastąpić, było dla Nicole — według jej własnych
słów — podróżą w krainę grozy. Mimo że powtarzane dializy szybko
poprawiły jej stan ogólny, dręczyła ją niepewność sytuacji. Dopiero po
kilku tygodniach w wyniku wielokrotnie przeprowadzanych badań
stwierdzono, że nerki Nicole były w ciężkim stopniu uszkodzone
wskutek wieloletniego pobierania środków przeciwbólowych w nad-
miernych dawkach. Dodatkowo do tego dołączyła się infekcja bak-
teryjna, która przyspieszyła i pogłębiła uszkodzenie nerek.

Od czerwca 1986 r. Nicole znajduje się na liście biorców oczekują-
cych na nerkę. Młoda kobieta jeszcze nie do końca zrozumiała, co się
z nią stało, a już jej życie zależy od maszyny: od sztucznej nerki.
Taksówka zabiera ją trzy razy w tygodniu do oddalonej o dwadzieścia
kilometrów stacji dićdiz kliniki, gdzie jej krew jest oczyszczana przez

pięć godzin z produktów przemiany materii w sztucznym krwiobiegu.
Jedno tylko wie: „Zbyt długo nie chciałabym tego robić. Mam nadzie-
ję, że wkrótce otrzymam nerkę".

Z tą nadzieją żyje w Republice Federalnej Niemiec dalszych 4700
chorych na nerki, oczekujących na dawcę nerki. Najprawdopodobniej
minie jeszcze sporo czasu, zanim szczęście uśmiechnie się do Nicole
i otrzyma ona nerkę pobraną ze zwłok. W RFN przeciętnie okres
oczekiwania na nerkę wynosi około trzech lat. Wielu dializowanych
chorych będzie musiało czekać aż do roku 1992. Do tego czasu, tak
sądzą specjaliści, większość oczekujących będzie miała wszczepioną
nerkę.

Wielu ekspertów wini za ten stan rzeczy obowiązujące w Repub-
lice Federalnej Niemiec przepisy prawne. Dopuszczają one „darowa-
nie" swoich narządów innym ludziom. Gdy zmarły w szpitalu chory
nie ma przy sobie odpowiedniej deklaracji, lekarze mają twardy
orzech do zgryzienia. Do nich należy uzyskanie zgody na pobranie
narządów, którą wyrazi rodzina zmarłego. Wielu lekarzy stroni jednak
od takiego postępowania, bojąc się że przyniesie to złą sławę szpitalo-
wi. Wielu chorych unika szpitali, o których wiadomo, że pobierane są
w nich regularnie narządy zmarłych do przeszczepiania, ponieważ
uważają oni, że w tych szpitalach oczekuje się ich śmierci, aby móc ich
ciało „wypatroszyć". Tego rodzaju bezpodstawne obawy są bardzo
trudne do wykorzenienia.

W Belgii przepisy są o wiele bardziej radykalne. Tam mianowicie
od marca 1987 roku wolno lekarzom pobierać narządy od chorych,
zmarłych w szpitalu, bez konieczności uzyskania zgody rodziny. Kto
nie wyrazi za życia zgody na pobranie po śmierci serca, nerek,
wątroby, umieszczony zostaje na liście osób nie wyrażających zgody
na pobranie narządów. W sytuacji jednak gdy sam może potrzebować
przeszczepienia narządu, musi się liczyć z tym, że jego czas oczekiwa-
nia będzie bardzo długi. Pomimo wielu korzystnych przepisów praw-
nych w Belgii, doświadczenie wykazało, że same przepisy nie są
w stanie znacznie poprawić losu oczekujących biorców.

Zanim Nicole otrzyma w prezencie nerkę zdrową, która zastąpi
funkcję nerek chorych, musi przyzwyczaić się do sztucznego narządu,
maszyny, która przez poszkodowanych jest w równym stopniu kocha-
na, jak znienawidzona. Bez takiego oczyszczania krwi w Republice
Federalnej Niemiec mogłoby umrzeć w ciągu kilku dni około 20000
chorych, a w każdym następnym roku umierałoby dalszych 2400
chorych z powodu nieodwracalnego uszkodzenia nerek. Nicole należy
do 15 procent mniejszości, która przez nadmierne używanie leków do-

prowadziła do zniszczenia własnych nerek; większość chorych całymi
latami cierpi z powodu postępującej niewydolności nerek, która pro-
wadzi w końcu do zbliznowacenia tego podwójnego narządu i do
całkowitego ustania jego funkcji. W ostatnich latach i miesiącach
trwania przewlekłej niewydolności nerek wzrasta we krwi poziom
mocznika, kwasu moczowego, kreatyniny, potasu i innych substancji
tak znacznie, że konieczne staje się podłączenie do sztucznej nerki,
aby nie dopuścić do wystąpienia śpiączki i śmierci.

„Przepaść głęboka jak grób dzieli mnie od świata ludzi zdrowych",
pisze Horst Karasek w swej książce Pranie krwi (Blutwasche). Już po
kilku dializach autor zauważył, że jego związek z maszyną staje się
coraz bliższy. „Spędzam z nią więcej czasu niż z jakimkolwiek innym
człowiekiem, nasz związek jest coraz mocniejszy, intymniejszy, nas
wiąże braterstwo krwi... Jej pozostanę wierny aż do śmierci". Prze-
klina tego „krwawego potwora", chciałby go roztrzaskać, ale już
wkrótce po dializie nie może się doczekać chwili, gdy aparat ponow-
nie oczyści jego zatrutą krew: „Moim zdaniem, można podłączyć
mnie do maszyny przez dzień i noc aż usunięte zostaną wszystkie
śmieci z mojego organizmu, nie tylko co drugi dzień, a pod koniec
tygodnia tylko co 72 godziny".

Jakie to urządzenie, któremu w roku 2000 przypuszczalnie około
40000 ludzi w RFN zawdzięczać będzie swoje życie? Co powoduje, że
dzięki tej maszynie ludzie śmiertelnie chorzy mogą być utrzymani
przy życiu, od którego dzieliła ich przepaść głęboka jak grób? Gdy
w roku 1938 Holender Willem Johann Kolff rozpoczął badania, które
później miały doprowadzić do nazwania go „ojcem sztucznej nerki",
przyświecała mu jedynie chęć utrzymania przy życiu tych śmiertelnie
chorych ludzi.

„Jednym z moich pierwszych pacjentów" — wspomina Kolff —
„był młody mężczyzna z przewlekłym zapaleniem nerek, który powoli
umierał wskutek ich niewydolności. Miał on nadciśnienie, bóle głowy,
oślepł i słabł z każdym dniem. Jego stara matka była żoną ubogiego
rolnika... Musiałem jej uświadomić, że jej jedyny syn musi umrzeć
i że sam czułem się bezradny. Coraz bardziej narastało we mnie
przekonanie, że musielibyśmy usuwać codziennie po 20 gramów mo-
cznika oraz innych produktów przemiany materii z organizmu tego
człowieka, aby poprawić jego stan ogólny, a gdyby to robić codzien-
nie, można by utrzymać go przy życiu. Było to w roku 1938. Wkrótce
potem spotkałem dr. R. Brinkmana, profesora biochemii, który przed-
stawił mi własności celofanu".

Materiał, którego używano powszechnie do pakowania kiełbas

i serów, był dla Kolffa cudownym środkiem. Brinkman ukazał młode-
mu, żądnemu czynu, lekarzowi, jak ten, uzyskiwany z bawełny, mate-
riał może zagęszczać osocze krwi. Folia ta ma zdolność rozdzielania
poszczególnych składników krwi w zależności od ich wielkości; pory
w niej są tak małe, że przenikają tylko bardzo małe cząsteczki. Być
może celofan był właśnie tym materiałem, którego Kolff potrzebował,
aby usunąć z krwi mocznik i inne produkty przemiany materii, któ-
rych zdolność usunięcia utraciły nerki i które gromadzone w nad-
miarze w organizmie prowadziły do śmierci.

Przed Kolffem wielu uczonych próbowało oczyszczać krew z róż-
nym skutkiem. Wszyscy oni zawdzięczają naukowe podstawy tych
poszukiwań szkockiemu chemikowi Thomasowi Grahamowi. Około ro-
ku 1850 odkrył on, że sól rozpuszczona w wodzie może przenikać
przez pergaminowy filtr, natomiast guma arabska oraz krochmal nie
przenikają przez pergamin. Od łacińskiej nazwy krochmalu nazwał
substancje te koloidami. Cząsteczki koloidów są tak duże, że nie prze-
nikają przez małe pory w pergaminie. Do nich zaliczamy również du-
że cząsteczki białek, ważne elementy składowe żywych organizmów.

Zespół naukowców z John Hopkins University w Baltimore, Mary-
land, zbudował krótko przed pierwszą wojną światową aparat zwany
sztuczną nerką (artificial kidney). Trzej farmakolodzy: Abel, Rown-
tree i Turner, przepuścili krew psów przez cienkie rurki z celulozy,
które zanurzone były w roztworze soli kuchennej. „Opracowaliśmy
metodę", pisze Abel, ,,za pomocą której można dializować krew poza
organizmem zwierzęcia i następnie wprowadzić ją z powrotem do
układu krążenia bez kontaktu z powietrzem i mikroorganizmami
mogącymi doprowadzić do zakażenia".

Wyprowadzenie krwi poza organizm wymaga jednak podania środ-
ków zapobiegających krzepnięciu krwi. W tamtych czasach, krótko
przed odkryciem heparyny, substancję zapobiegającą krzepnięciu krwi
otrzymywano z odpowiednio preparowanych głów pijawek lekarskich.
Była to hirudina, substancja toksyczna, ale skutecznie hamująca krzep-
nięcie. W 1914 r., krótko po wybuchu wojny, grupa Abela musiała
zawiesić swoje doświadczenia, ponieważ skończyła się hirudina. Ostat-
nia przesyłka węgierskich pijawek nie mogła opuścić portu w Kopen-
hadze z powodu blokady morskiej.

W tym samym czasie w Giessen inny lekarz eksperymentował
z innym rodzajem membran. Georg Haas przeżywał prawie codzien-
nie zgony wielu żołnierzy, powracających z frontu z ciężkim zapale-
niem nerek — i to mimo że wiedziano już wówczas, że stosując dializę
można usunąć z krwi zatruwające organizm produkty przemiany ma-

terii. Eksperymentując bezskutecznie z błonami z trzciny i papieru,
dowiedział się o konstrukcji Abela. Musiał jednak poczekać do roku
1925, zanim odważył się na wykonanie dializy u człowieka. Dopiero
wówczas udało się uczynić hirudinę tak mało toksyczną, że można
było ją zastosować u człowieka.

Pierwsze oczyszczanie krwi u człowieka trwało kwadrans. Haas
mógł udowodnić, że usunął z krwi co najmniej jeden z zatruwających
organizm związków — indykan. Po dwóch następnych dializach lekarz
podsumował ich wyniki: „U naszego pacjenta stwierdzono obiektyw-
nie i subiektywnie objawy odtrucia organizmu. Do tej pory zastosowa-
no zaledwie trzy dializy — i wiem, że jedna jaskółka nie czyni wio-
sny — ale nawet na podstawie tych skąpych obserwacji odnoszę wra-
żenie, że nasz wysiłek nie poszedł na marne. Będziemy nadal prowa-
dzić poszukiwania w tym kierunku".

Po następnych trzech dializach Haas popadł w krzyżowy ogień
krytyki ze strony swoich kolegów. Ich zdaniem, doświadczenia na
ludziach, mające na celu odwrócenie tego, co nieodwracalne, lub
prowadzące do wdrożenia zbędnej terapii, nie mogą być tolerowane.
Takie nastawienie skutecznie hamowało wprowadzenie sztucznej ner-
ki do lecznictwa aż do lat sześćdziesiątych.

Po wprowadzeniu w 1926 r. przez Howella i Holta heparyny,
której działanie sprawdzono w doświadczeniu na zwierzętach, i po
skutecznym wypróbowaniu przez Wilhelma Thalhimera w 1937 r.
celofanu jako membrany, Willem Johann Kolff mógł rozpocząć swoje
doświadczenia. „Skoro miałem już heparynę i celofan, musiałem
jeszcze tylko zbudować dializator o odpowiedniej pojemności, aby
jego kliniczne użycie było opłacalne".

10 maja 1940 roku inwazja Niemców na Holandię przerwała prace
Kolffa. Dopiero po rozpoczęciu w 1941 r. pracy w szpitalu w Kampen,
mógł — dzięki pomocy fabrykanta wyrobów emaliowanych oraz
współpracy z wykwalifikowanymi laborantami — zbudować pierw-
szych 8 nerek bębnowych. Kolff nawinął na aluminiowym cylindrze
celofanowy przewód długości dwudziestu metrów. Połowa bębna
zanurzona była w płynie wypełniającym emaliowaną wannę. Gdy
bęben obracano, krew przepływała przez celofanowy przewód, pozos-
tając wskutek działania siły ciężkości zawsze w zanurzonej w płynie
dialitycznym części przewodu celofanowego. Z początku krew prze-
ciekała przez nieszczelności występujące w miejscu połączenia ob-
racającego się na bębnie przewodu z przewodem doprowadzającym
i odprowadzającym krew chorego. Odwiedziny u handlarza samo-
chodów pozwoliły rozwiązać ten problem. Kolff przejął opracowany

przez Henry'ego Forda system używany do uszczelniania pomp wod-
nych. „Jeżeli system ten sprawdził się u Forda, to musi się również
sprawdzić w sztucznej nerce, która obraca się tylko 28 razy w ciągu
minuty".

17 marca 1943 roku Kolff dializował 29-letnią pracownicę szpitala,
która bardzo cierpiała z powoda nadciśnienia. Jej nerki były bardzo
uszkodzone, w jej naczyniach krftżyła duża ilość mocznika, nadmierna
ilość płynu wypełniała worek osierdziowy. Początkowo Kolff pobrał
chorej 50 mililitrów krwi, przepuścił ją przez nerkę bębnową i przeto-
czył do ciała chorej. „Czekaliśmy, czy nie nastąpią jakieś niepożądane
reakcje ze strony pacjentki, a gdy takich nie stwierdziliśmy, powtarza-
liśmy zabieg tak długo, aż oczyściliśmy tego dnia pół litra krwi".
W następnych dniach lekarze wykonali w ten sposób dializę pięciu
i pół litra krwi, do której dodawali ryzykownie duże dawki heparyny.

Bob van Noordwijk był jedyriym współpracownikiem Kołffa, który
posiadał gumowe buty (była wojna). Zakładał je zawsze, gdy wy-
pływająca przez nieszczelności krew ulegała spienieniu i pokrywała
podłogę w laboratorium. Prosta konstrukcja bębnowej nerki ułatwiała
jej naprawę. Najczęściej wystarczało wycięcie fragmentu celofanowej
rurki i zastąpienie jej rurką gumową. Ponieważ pedanci z Kampen nie
posiadali odpowiednich pomp, które umożliwiłyby ponowne przeto-
czenie krwi z dializatora do naczyń chorego, napełniali krwią kalib-
rowane naczynie szklane, które wieszali wysoko pod sufitem. Bob
używając lornetki odczytywał ilość przetoczonej choremu krwi.

Do 27 lipca 1944 roku Kolff zdializował piętnastu chorych. Tylko
jeden z nich przeżył i to nie dlatego, że był dializowany. Gdyby nie
szalejąca wokół wojna, Kolff po pierwszych swoich niepowodzeniach
musiałby zaprzestać dalszych prób. W tej sytuacji mógł jednak groma-
dzić cenne doświadczenia związane z użyciem nerki bębnowej. Nie
ulegało wątpliwości, że przy użyciu tej maszyny można było usunąć
z krwi nadmierne stężenie mocznika, kwasu moczowego, kreatyniny
i fosforanów.

Mocznik powstaje w wątrobie z toksycznego dla komórek amonia-
ku, pozostającego po procesie rozkładu białek. Komórki wątrobowe
zużywają w tym procesie dwutlenek węgla. Jako rozpuszczalny w wo-
dzie końcowy produkt przemiany białek, mocznik dostaje się do krwi,
a wraz z nią do nerek. Tam wydalany jest przez naturalne błony nerek
do moczu. Gdy nerki ulegają uszkodzeniu, wzrasta jego stężenie we
krwi. Gdy taką krew przepuszcza się przez dializator sztucznej nerki,
małe cząsteczki mocznika przenikają przez celofanową błonę i opusz-
czają krew.

Innym produktem przemiany materii, powstającym w mięśniach,
który skutecznie usuwa z krwi nerka Kolffa, jest kreatynina. Mięśnie
czerpią energię do wykonania pracy mechanicznej z wysokoenerge-
tycznego związku chemicznego, jakim jest ATP (adenozynotrójfosfo-
ran). Gdy zapasy ATP zmniejszają się, organizm szybko je uzupełnia.
Inny, wysokoenergetyczny związek — fosforan kreatyniny — przeka-
zuje swą energię i zapasy ATP odnawiają się. Pozostaje kreatynina
jako produkt rozpadu. Im większą masę mięśniową ma człowiek, tym
więcej fosforanu kreatyniny ulega aktywacji i tym więcej kreatyniny
wydala taki człowiek (Arnold Schwarzenegger wydala zdecydowanie
więcej tej substancji niż Woody Allen). Poziom kreatyniny jest bardzo
czułym wskaźnikiem stopnia uszkodzenia nerek.

W laboratoriach Kolffa pracownicy dowiedli, że w czasie dializy
zachodzi konieczność usunięcia wielu substancji toksycznych z krwi,
których nagromadzenie mogłoby doprowadzić do wystąpienia śmier-
telnej śpiączki. Nieustannie zmieniano skład płynu dializacyjnego: sól
kuchenna mieszana była z dwuwęglanem sodu i potasu. Niekiedy
dodawano domieszkę dwutlenku węgla, aby zneutralizować kwaśne
produkty przemiany materii we krwi.

Kolff ukrył cztery ze swoich ośmiu nerek w różnych miejscach, aby
uchronić je w ten sposób przed nalotami bombowców. Gdy kłopoty ze
zdobyciem odpowiednich materiałów stawały się coraz większe i nie
można było zdobyć aluminium na wytworzenie bębnów, Kolii kazał
zbudować bębny z drewna u wiejskiego stolarza. „Nie było to jednak
drewno wysezonowane, dlatego musieliśmy czekać i badania się opóź-
niały".

Mimo że sztuczna nerka Kolffa przejściowo poprawiła stan sze-
snastej pacjentki — ona zmarła również. Dopiero siedemnasta pacjen-
tka została uratowana dzięki sztucznej nerce. Było to już pod koniec
wojny. W pierwszych słowach, wypowiedzianych po przebudzeniu się
ze śpiączki, pacjentka ta przyrzekła, że rozwiedzie się ze swoim
mężem (co też wkrótce uczyniła).

Po wojnie cztery sztuczne nerki rozpoczęły dalekie podróże. Jedna
pojechała do Hammersmith Hospital w Londynie, druga do Mount
Sinai Hospital w Nowym Jorku, trzecia do Royal Victoria Hospital
w Montrealu. Ostatnia powędrowała do Polski, gdzie wszelkie wieści
o niej zaginęły. Gdy Kolff przybył w 1950 r. do Cleveland (Ohio)
zobaczył tam działającą nerkę bębnową: „Kosztowała 6000 dolarów
i wykonana była ze szlachetnej stali, ale nie działała o wiele lepiej niż
nasza, wykonana z drewna za 600 guldenów".

W Niemczech pierwszą dializę wykonano 8 marca 1950 r., w Austrii

wiosną 1953 r., a w Szwajcarii w 1955 r. W tamtych czasach ludzie
tacy, jak specjalista nefrolog z Hamburga dr Curd Moeller, który
zbudował własną wersję sztucznej nerki, uważani byli przez nie-
których lekarzy za hazardzistów. „Zastosowanie dializy przy łóżku
chorego", prorokował jeden z jego krytyków na Kongresie Internistów
Niemieckich w 1954 r., ,,ze względu na olbrzymie ryzyko wydaje się
obecnie niemożliwe".

Jednak zwycięski pochód dializy był nie do zatrzymania. Nowy
produkt Kolffa, sztuczna nerka, podobny do szpulki nici, oraz dializa-
tor talerzowy, w którym dializa odbywała się przez celofanową płasz-
czyznę pokrywającą płytę dializatora, a nie jak do tej pory przez
celofanowe rury, doprowadziły do poprawy i tak już dobrych wyni-
ków. Jednak lekarze leczyli za pomocą sztucznych,nerek wyłącznie
stany ostrej niewydolności nerek, natomiast stany przewlekłej niewy-
dolności pozostawiono śmierci.

Gdy Belding Scribner przedstawiał na I Międzynarodowym Kon-
gresie Nefrologicznym w sierpniu 1960 r. wyniki leczenia czterech
chorych z przewlekłą niewydolnością nerek, którym przedłużył w ten
sposób życie o 6 miesięcy, na sali pozostało jedynie dwunastu słucha-
czy. W czasie doniesień na temat bezskutecznych wówczas prze-
szczepów nerek na sali byli obecni wszyscy uczestnicy zjazdu w liczbie
około tysiąca.

Scribner opracował nową metodę, która otworzyła dostęp do ukła-
du, krążenia chorego z przewlekłą niewydolnością nerek. Za pomocą
pomostu (ang. shunt) naczyniowego, wykonanego ze sztucznej protezy
naczyniowej, łączył on na przedramieniu żyłę z tętnicą. Teraz zamiast
ponownego nakłuwania tętnicy przed każdą dializą, Scribner rozłączał
pomost naczyniowy i łączył jeden koniec z dopływem, a drugi z od-
pływem sztucznej nerki. Po skończonej dializie łączył ponownie oba
końce tego pomostu ze sobą.

Tą metodą po raz pierwszy pacjenci w końcowym okresie przewle-
kłej niewydolności nerek mogli być latami poddawani dializie. Wyna-
lazek Scribnera wzbudził nadzieję w umysłach tysięcy chorych — jed-
nak pogrążył ich równocześnie w najgłębszym rozczarowaniu. Niewie-
lka liczba sztucznych nerek istniejących wówczas na świecie była
w ciągłym użyciu. Wprawdzie Nils Alwall stworzy! już w 1946 r.
w szwedzkim mieście Lund oddział dializ, jednak inne kraje ociągały
się z pójściem w jego ślady. Niewielka liczba pielęgniarek, techników
i lekarzy, znających zasady działania i obsługę sztucznej nerki, praco-
wała dzień i noc, aby nerki działały i aby je czyścić i naprawiać.

W pięć lat po wprowadzeniu przez Scribnera przewlekłej dializy

w 40 europejskich centrach dializacyjnych leczono jedynie 160 cho-
rych z przewlekłą niewydolnością nerek. Dziesiątki tysięcy chorych
z przewlekłą niewydolnością nerek nigdy się nie dowiedziały, że
istnieje maszyna, która mogłaby im przedłużyć życie. W USA komite-
ty, składające się z lekarzy, socjologów, psychologów i obywateli,
decydowały o leczeniu takich chorych. „Rozstrzygały one, komu wol-
no żyć i kto musi uinrzeć" — pisały gazety w latch sześćdziesiątych.

Ernst Jurgen Vojh z Bonn należał wówczas do tych, "którzy mietli
szczęście. Gdy w roku 1968 był po raz pierwszy dializowany miał 23
lata. „Wówczas pytano jeszcze o wiek" — wspomina. „Liczba sztucz-
nych nerek była wówczas niewystarczająca²⁰. Jeżeli ktoś miał 50 lat
i musiano wybierać między nim a mną — umrzeć musiał 50-latek".
Dwadzieścia lat dializowania pozostawiło na ciele Ernsta Jurgena
Vohla niezatarte ślady. Cale jego ciało w zakresie kończyn górnych,
dolnych i częściowo tułowia pokryte było bliznami po niezliczonych
shuntach — zespoleniach naczyniowych. „Wówczas po każdorazowym
wykonaniu takiego zespolenia uszkodzeniu ulegały dwa naczynia.
Gdy takie zespolenie działało do roku, było to nie lada osiągnięcie!"

Dopiero zastosowanie nowej techniki chirurgicznej przyniosło roz-
wiązanie. Za pomocą bezpośredniego zespolenia tętniczo-żylnego, po-
łożonego pod skórą, udało się skierować strumień krwi do żyły
w przedramieniu, po kilku tygodniach żyła ta nabrzmiewa osiągając
grubość palca i może być wielokrotnie bez trudu nakłuwana. Dzisiaj
takie przetoki, zwane Cimino, działają bez zarzutu do dwunastu lat.

W czasie tego długiego okresu dializowania Vohl przeżył również
wszystkie etapy technicznego rozwoju sztucznej nerki. „Pierwsze
urządzenia były zwyczajnymi pompami, bardzo prymitywnymi. Do-
piero w latach L97Q(1971 otrzymaliśmy nerki z. wskaźnikami i filtrami
wyłapującymi powietrze oraz skrzepy krwi, co zapobiegało zatorom.
Dzisiaj maszyna zatrzymuje się po wykryciu najmniejszych pęcherzy-
ków powietrza". Czujniki uruchamiają alarm natychmiast po wykry-
ciu najmniejszych odchyleń od normy, a najnowsze systemy wyposa-
żone są w monitory wyświetlające wszystkie dane.

Sercem tego urządzenia jest dializator — dzisiaj cylinder z tworzy-
wa sztucznego długości około 30 centymetrów, wypełniony 10000 cien-
kich rurek — kapilar. Przez te kapilary przepływa krew, a po zewnętrz-
nej stronie kapilar przepływa w odwrotnym kierunku płyn oczyszczają-
cy — dializat. W czasie wymiany między krwią a dializatem dochodzi
do usunięcia nadmiaru płynu oraz substancji toksycznych z krwi.

W Polsce trwa to do dzisiaj.

Inny sposób oczyszczania krwi to tzw. hemofiltracja. Krew w czasie tego procesu ulega filtrowaniu przez błonę o dużych porach.
Wskutek tego dochodzi u chorych do utraty około 25 litrów płynu
i plazmy krwi, zawierającej zarówno życiodajne sole (elektrolity), jak
też toksyczne produkty przemian)' materii. Utracona objętość wody,
jak i konieczne dla życia substancje uzupełniane są w trakcie leczenia
nieustannie specjalnym roztworem zastępczym. Elektronicznie nad-
zorowany bilans płynów gwarantuje choremu, że nadmiar wody,
nagromadzony w organizmie wskutek choroby nerek, zostanie usunię-
ty. Pokładane w tej metodzie nadzieje na łagodniejsze dializowanie
w porównaniu ze sztuczną nerką nie sprawdziły się. Jednak metoda ta
znalazła swe trwałe miejsce w leczeniu ostrej niewydolności nerek.

Zupełnie inna metoda wykorzystuje jako błonę otrzewną (łac.
peritoneum). Jest to tzw. dializa otrzewnowa. Przez wprowadzony do
jamy otrzewnej dren chory wlewa około dwóch litrów płynu dializują-
cego; przez bogato unaczynioną otrzewną, która pokrywa wszystkie
narządy jamy brzusznej położone wewnątrzotrzewnowo, przenikają
teraz toksyczne substancje do dializatu. Pacjent musi co sześć godzin
wymieniać płyn dializacyjny. Pomijając te utrudnienia może prowa-
dzić prawie normalny tryb życia.

Inny rodzaj dializy otrzewnowej wykonywany jest trzy rar.y w ty-
godniu przy użyciu specjalnej maszyny; można to również wykonać
w czasie snu. Metoda ta znajduje szczególnie zastosowanie u dzieci.
Nie hamuje ona, w przeciwieństwie do hemodializy, wzrostu dziecka.
Przy stosowaniu dializy otrzewnowej należy dokładnie przestrzegać
wszystkich zasad aseptyki, aby uniknąć zakażenia, którego możliwość
wystąpienia jest szczególnie duża ze względu na założony do jamy
otrzewnowej cewnik.

Oczyszczanie krwi uzależnione jest ściśle od rodzaju technologii
wytwarzania błon. Na początku lat siedemdziesiątych pojawiły się na
rynku dializatory wykonane w całości z tworzywa sztucznego. Nowe
błony z tworzyw sztucznych, na przykład z polisulfonu, są zbudowane
tak, że przepuszczają również cząsteczki średniej wielkości. Dzięki
temu będzie można usunąć z krwi substancje toksyczne, do tej pory
nawet nie odkryte. Jednakże większość w pełni syntetycznych mem-
bran wymaga specjalnie wyposażonych urządzeń, dlatego też wolno
wchodzą one w użycie.

Dializatory przyszłości zbliżać się będą do własności naturalnej
błony komórkowej nerki. Jednak skazany na korzystanie z usług tego
sztucznego narządu będzie się musiał jeszcze pogodzić ze znacznymi
ograniczeniami:

• dializowani pacjenci są związani przestrzennie ze swoją maszy-
  ną lub centrum dializacyjnym. Wszystkie podróże muszą być dokład-
  nie zaplanowane;

• naturalna nerka oczyszcza krew w sposób ciągły. W ciele pac-
  jenta w okresie między dializami dochodzi do nagromadzenia się
  substancji toksycznych oraz wody;

• ciśnienie krwi, krew oraz waga muszą być regularnie kont-
  rolowane. Przetoka naczyniowa musi być odpowiednio pielęgnowana,
  a w razie jej zamknięcia trzeba założyć nową, tj. wykonać operację;

• dializowany pacjent musi się wystrzegać pokarmów bogatych
  w fosforany i potas. Niektórzy z tych chorych, wykazujących i tak
  zwiększone tendencje samobójcze, dokonują samobójstwa przez spo-
  życie „bomby potasowej" w postaci marcepanu (podniesiony poziom
  potasu we krwi powoduje ustanie akcji serca);

• pacjenci dializowani muszą pobierać liczne leki zapobiegające
  między innymi: nadciśnieniu, niedokrwistości, świądowi w wyniku
  wysuszenia skóry, zrzeszotnieniu kości, zaburzeniom hormonalnym
  (które często zaburzają życie seksualne tych ludzi oraz hamują wzrost
  dzieci);

• wielu dializowanych chorych ulega zakażeniu wirusem wszcze-
  piennego zapalenia wątroby, tzw. Hepatitis B, wskutek licznych prze-
  toczeń krwi. Ze względu na to, że są oni potencjalnym źródłem
  zakażenia, unikani są przez innych chorych. Mają też olbrzymie
  trudności ze znalezieniem miejsca do dializy w czasie wakacji.

Szczególnie dużo kłopotów tym chorym sprawia ograniczenie ich
możliwości poruszania się. Dlatego też wiele ośrodków badawczych
usiłuje stworzyć przenośną nerkę. Do tej pory zbudowano sztuczną
nerkę, którą można zainstalować w przyczepie kampingowej. Płyn
dializacyjny nie ulega w czasie pracy takiej nerki zniszczeniu, lecz jest
oczyszczany i ponownie używany. W zakładach produkujących sztucz-
ne narządy u Willema Kolffa w Salt Lakę City dr Robert Stephen
opracował już prototyp przenośnej sztucznej nerki. Chory musi jednak
od czasu do czasu udać się do szpitala celem wymiany 20-litrowego
pojemnika z dializatem.

Bionicy są jednak przekonani, że wkrótce tak zmniejszą i udos-
konalą parametry sztucznej nerki, że pacjenci dializowani przy jej
użyciu będą mogli się swobodnie poruszać. Gdy uda się wynaleźć
substancję pochłaniającą te wszystkie trucizny, które przenikają do
dializatu, wówczas spełni się sen o wszczepialnej sztucznej nerce.

Jednak obecnie dializowani pacjenci mają zgoła inne problemy.
W czasie każdej dializy ich krew styka się z 150 litrami wody pitnej,

z której przygotowywany jest płyn dializacyjny przeznaczony do jed-
norazowego użycia. Wszystkie cząsteczki, które są mniejsze od por
w błonie, mogą również przenikać z wody do krwi. Pomimo bardzo
dokładnego oczyszczania wody, dotyczy to niemałej liczby cząsteczek.
Zwłaszcza monochloramina może być dla chorych niebezpieczna.
Przenika ona wszystkie błony, zarówno w czasie przygotowywania
wody jak i w dializatorze, a w organizmie prowadzi do zmniejszenia
stężenia hemoglobiny. Jeżeli brak hemoglobiny, krew przenosi mniej-
szą ilość tlenu; oddech ulega przyspieszeniu, chory cierpi z powodu
mdłości. Lekarze podejrzewają często początkowo brak żelaza, dopie-
ro dokładne badania doprowadzają do chloraminy — do substancji
odpowiedzialnej za spadek stężenia hemoglobiny.

Do wszystkich zagrożeń czyhających na życie tych chorych do-
chodzi jeszcze jedno, z którym liczyć się musi wielu dializowanych,
gdy ministerstwo ochrony środowiska ogłasza alarm w związku z za-
nieczyszczeniem wód Renu. Nikt dokładnie nie zna rodzaju substancji,
którymi Ren zostaje skażony i które przedostają się następnie do wody
pitnej. I nikt nie wie, jaka substancja może przeniknąć przez błony
dializacyjne i spowodować śmierć pacjenta.

Jednak sztuczna nerka w krajach uprzemysłowionych ocaliła
i przedłużyła o dziesiątki lat życie dziesiątkom tysięcy chorych. To
przeżycie ma jednak swoją cenę. Jeden nazywa to „zdrowiem uwaru-
nkowanym", inny „sztucznym życiem". Prof. Ekkehard Renner, jeden
z pionierów dializy w Niemczech, widział, jak niektórzy z pacjentów
wybierają najtragiczniejsze z możliwych rozwiązań: śmierć. „Często
są to bardzo rozumni pacjenci, którzy po pewnym czasie mówią: nie
chcę tak dłużej żyć; często przygotowują również do tej decyzji
lekarza leczącego".

Wielu trzyma przy życiu jedynie nadzieja, że otrzymają nerkę od
dawcy. Z medycznego punktu widzenia prawie połowa chorych diali-
zowanych ma szansę za pomocą nerki biologicznej uniezależnić się od
maszyny przynajmniej na okres kilku lat. Również koszty przemawiają
za wykonaniem u nich przeszczepu nerki; nawet gdy przeszczepiona
nerka będzie funkcjonowała jedynie trzy lata, zaoszczędzi się w tym
czasie około 40 procent kosztów dializy. Zanim jednak zmniejszy się
kolejka 4700 chorych oczekujących na przeszczep w Republice Fede-
ralnej Niemiec, minie kilka lat, w ciągu których tacy ludzie, jak dr
Hugo Harms, będą próbowali obrócić ten bezcenny narząd w brzęczą-
cą monetę.

Ten lekarz z Akwizgranu poinformował opinię publiczną w 1984 r.,
że może sprzedawać nerki pobrane od żywych ludzi w Trzecim Świecie

za 100000 DM od sztuki. Jednak Izba Lekarska uzmysłowiła szybko
temu handlarzowi, że tego rodzaju interesy, przynajmniej w granicach
EWG, nie są pożądane. Harms wyniósł się za granicę. W 1986 r.
ubrany w smoking wyskoczył na spadochronie własnej konstrukcji
z samolotu nad Las Vegas. Wyskoczył w śmierć. Jeden z dializowa-
nych chorych napisał wówczas: „Ciekawe, czy Harms miał przy sobie
zgodę na pobranie narządów?"

Membrany
dla trucizn i gazów

Powoli, starając się nie zwrócić na siebie uwagi zwierzęcia, dwóch
dozorców zbliżało się do pawiana. Gdy zarzucili na niego sieć, za-
skoczona małpa zaczęła się bronić. Ale było już za późno. Mężczyźni
przenieśli ważącą 28 kilogramów małpę do transportera i zamknęli
drzwi. Szczerząc zęby i krzycząc, małpa uderzała z całej siły w zam-
knięte drzwi. Kruchy rygiel w drzwiach nie wytrzymał naporu zwie-
rzęcia i drzwi z trzaskiem się otworzyły. Małpa, wykonując zwinne
i szybkie skoki ponad mierzącymi do sześciu metrów domkami w ogro-
dzie zoologicznym Hellabrunn w Monachium, znikła.

W tym samym czasie, po południu 19 kwietnia 1974 r. na jednym
z oddziałów intensywnej terapii bońskiej Kliniki Uniwersyteckiej
przebywała w stanie głębokiej śpiączki wątrobowej 23-letnia kobieta.
Była ona pielęgniarką, a jej stan rzuca światło na ryzyko wykonywa-
nego przez nią zawodu. W czasie pracy została zarażona wirusem
wszczepiennego zapalenia wątroby. Reakcja jej organizmu na wnik-
nięcie wirusa doprowadziła ją do obecnego stanu. Po wniknięciu
wirusów do krwi ruszyły do ataku komórki obronne: limfocyty T.
Spowodowały one natychmiast szereg reakcji zmierzających do unie-
szkodliwienia intruzów. Jednak niektóre z tych reakcji doprowadziły
do powstania stanu zapalnego w obrębie wątroby.

Niekiedy taki stan zapalny mija bez najmniejszego śladu, tak że
nawet sam chory o tym nic nie wie. I wówczas jedynie przypadkowo
taki człowiek może się dowiedzieć, jeśli w ogóle, że przebył wirusowe
zapalenie wątroby. Dzieje się to wówczas, gdy po pobraniu krwi
wykryte zostaną przeciwciała skierowane przeciwko wirusowi wszcze-
piennego zapalenia wątroby, które produkują limfocyty T.

U większości zarażonych dochodzi jednak po kilku tygodniach od
chwili zakażenia do utraty apetytu, a niekiedy nawet sam widok
tłustego pokarmu lub alkoholu wystarczy do wywołania nudności.
Tępy ucisk w prawym nadbrzuszu zdradza nienaturalne napięcie
torebki wątrobowej, u niektórych dochodzi do zażółcenia białkówek

oczu wskutek tego, że chora wątroba nie nadąża z wydaleniem
barwników, powstających przy rozpadzie czerwonych ciałek krwi.
W warunkach prawidłowych wydzielane są one z żółci do jelita i dalej
zostają wydalone ze stolcem, nadając mu charakterystyczny kolor.
W warunkach choroby przedostają się te barwniki do krwi i odkładają
się w tkance łącznej w całym organizmie. Każdy, kto miał żółtaczkę,
musi się liczyć z tym, że jego wątroba uległa uszkodzeniu.

U młodej kobiety, leżącej na oddziale intensywnej terapii w Bonn
w stanie śpiączki, wątroba zareagowała z nadmierną wrażliwością na
zakażenie wirusem. Już w kilka dni po wystąpieniu dolegliwości
pacjentka popadła w stan głębokiej śpiączki. Wskutek gwałtownego
rozpadu komórek, wątroba nie była w stanie podołać swej funkcji
uwalniania organizmu od toksycznych produktów przemiany materii.
Te produkty zbierały się nieprzerwanie we krwi i prowadziły do
narastającego uszkodzenia narządów, a przez to również i mózgu.

Po trzech dniach trwania w śpiączce, kiedy specjaliści zrezyg-
nowali już z prób wyleczenia, przeniesiono ją do bońskiej kliniki.

Jeżeli istniała jeszcze jakakolwiek nadzieja, to mogli ją zrealizować
jedynie dwaj lekarze, którzy już uprzednio uratowali inną młodą
kobietę będącą w takim samym stanie. Byli to prof. Alfred
Giitgemann i dr Czong-Su Lie. W grudniu 1973 r. udało się im
przystosować wątrobę małpy do okresowego usuwania substancji
toksycznych z krwi. Leczona wówczas tą metodą, cierpiąca na wiruso-
we zapalenie wątroby, 22-letnia chora obudziła się już po jedenastu
godzinach ze stanu śpiączki. Dzięki wątrobie zwierzęcia uniknęła
śmierci, która groziła jej wskutek zatrucia produktami własnej prze-
miany materii.

Wykorzystując ten sukces Giitgemann i Lie wraz z 25-osobowym
zespołem przygotowywali się po południu 17 kwietnia do ryzykow-
nego zabiegu leczniczego.

Gdy pawian znikł dozorcom z pola widzenia, szybko udali się za
nim w pościg. W końcu odkryli zwierzę w garażu, gdzie zostało
pojmane. Tym razem zabezpieczyli transporter tak, że nawet goryl nie
byłby w stanie go otworzyć. W kilka minut później helikopter Niemie-
ckiego Czerwonego Krzyża „Christopher 1" wylądował w zoo i prze-
jął transporter. Na monachijskim lotnisku Riem został on przeniesiony
do Boeinga 727 Lufthansy, którym odbył lot do Kolonii i Bonn. Stąd
zwierzę pod policyjną eskortą przewiezione zostało do bońskiej kliniki.

Giitgemann i Lie niecierpliwie czekali na przybycie pawiana. Od
jego wątroby może zależeć życie znajdującej się w stanie śpiączki
pacjentki. Gdy przed 24 godzinami przywieziono nieprzytomną pa-

cjentkę na oddział, obaj lekarze wraz z zespołem przygotowali jed-
nego z dwóch pawianów dostarczonych przez ogród zoologiczny Za-
głębia Ruhry w Gelsenkirchen. Zwierzę zostało uśpione przez aneste-
zjologa, a następnie Giitgemann oraz Lie pobrali wątrobę. Następnie
połączono układ naczyniowy pacjentki z układem naczyniowym wąt-
roby pawiana. Tak więc krew po przepłynięciu przez wątrobę pawia-
na wracała do organizmu młodej kobiety. Wątroba leżała wyizolowa-
na w szklanym naczyniu, ale jednak funkcjonowała. Miliardy jej
komórek oczyszczały przepływającą krew z wielu toksycznych meta-
bolitów — produktów przemiany materii, które powodowały śmiertel-
ną śpiączkę. Wkrótce młoda kobieta otworzyła oczy.

Jednak nad ranem 19 kwietnia pobrany od małpy narząd przestał
funkcjonować: izolowana wątroba pawiana może przeżyć jedynie
dwadzieścia godzin. Lie i Giitgemann wymienili ją używając w tym
celu drugiego pawiana. Pomimo że krew chorej uległa znacznemu
oczyszczeniu, lekarze byli zdania, że będzie potrzebna jeszcze jedna
wątroba, aby kontynuować oczyszczanie. Giitgemann zadzwonił więc
do dyrektora zoo w Kolonii, który przed pięcioma miesiącami przeka-
zał już jednego pawiana do bońskiej kliniki. Tym razem dyrektor zoo
odmówił. Dopiero w Monachium Giitgemann znalazł odpowiedniego
kandydata. Natychmiast dyrektor tamtejszego ogrodu zoologicznego
Hellabrunn, dr Arnold Wiinschmann, polecił dozorcom wyszukanie
28-kilogramowego pawiana ze stada liczącego 59 małp. Pawian ten
odbył następnie kombinowaną podróż (helikopter-samolot-samochód)
do Bonn.

Rankiem następnego dnia Giitgemann i Lie zdecydowali poświęcić
monachijskiego pawiana. Ich pacjentka tymczasem znowu pogrążyła
się w stan głębokiej śpiączki. Gdy jej krew zaczęła płynąć przez
trzecią wątrobę pawiana, wystąpiły jednak niemożliwe do opanowa-
nia powikłania. Wreszcie wystąpiły zaburzenia krzepliwości, ponie-
waż zabrakło substancji, która zapewnia ją w organizmie człowieka.
Ani wątroba pawiana, ani wątroba chorej nie były w stanie wy-
twarzać jej w dostatecznej ilości. 23-letnia chora zmarła z powodu
licznych krwawień do wnętrza organizmu. „Nasze błędy techniczne
były główną przyczyną", otwarcie przyznaje Lie, który obecnie jest
już profesorem. „Nie można przy tym zapomnieć, że stosując wów-
czas to ryzykowne leczenie odkrywaliśmy zupełnie nowe obszary.
Jednak udało się nam przy użyciu tej metody ocalić kilku chorych od
niechybnej śmierci".

W poszukiwaniu nowych sposobów leczenia stanów ciężkiego
uszkodzenia wątroby stosowano już wcześniej niezwyczajne metody

terapeutyczne. I tak, grupa naukowców z Seattle (Waszyngton) pró-
bowała łączyć krwiobieg pacjenta z krwiobiegiem człowieka zdrowe-
go, którego wątroba miała usuwać produkty przemiany materii chore-
go. Mimo że uzyskano w wielu przypadkach sukces, metoda uległa
zawieszeniu. Lekarze nie chcieli narażać zdrowych ludzi na świadome
ryzyko zarażenia wirusem. Próby zastosowania w tym celu zwierząt
doświadczalnych zakończyły się porażką, wskutek wystąpienia reakcji
odrzucenia przeszczepu ze strony chorego człowieka.

W końcu zespół naukowców z Denver (Colorado), pod kierunkiem
prof. Eisemanna, opracował pozaustrojową perfuzję żywej wątroby,
w czasie której krew chorego ulegała oczyszczaniu w wyizolowanej,
utrzymywanej przy życiu, wątrobie świni. Jednak reakcja odrzucenia
była tak silna, że wątroba świni uległa zniszczeniu. Sukces zanotowa-
no dopiero wówczas, gdy zastosowano w tym celu wątrobę małpy.
Małpy są znacznie bliższe człowiekowi pod względem genetycznym
i z tego powodu reakcje odrzucenia są o wiele słabiej wyrażone.
Wyizolowana wątroba pawiana niszczyła nawet białe ciałka krwi
zmobilizowane przeciwko niej.

Od 1973 roku Lie oczyścił krew 32 chorych używając wątroby
pawiana; u dwóch innych chorych zastosował w tym celu wątrobę
pobraną z ludzkich zwłok. Dzisiaj wie, że jedynie czternastu z tych
chorych miało szansę być uratowanymi w wyniku takiego postępowa-
nia. „Metoda ta znajduje zastosowanie tylko u chorych z gwałtownie
przebiegającym zapaleniem wątroby na tle wirusowym oraz u ludzi,
u których do uszkodzenia wątroby doszło wskutek zatrucia lekami",
mówi Lie. „Przy tym jednak bardzo ważne jest natychmiastowe
przewiezienie pacjenta, po wystąpieniu pierwszych objawów zagroże-
nia śpiączką, do centrum specjalistycznego i rozpoczęcie tego rodzaju
leczenia. Leczenie takie można zastosować jedynie u niewielu cho-
rych. Szacunkowo ich liczba w Niemczech wynosi około 400 rocznie".
Lie wierzy, że przy stosowaniu ostrych kryteriów doboru, połowa
chorych leczonych pozaustrojową perfuzją wątroby pawiana ma szan-
sę przeżyć śpiączkę wątrobową. Spośród 6 jego pacjentów zakwalifi-
kowanych do leczenia tą metodą sześciu przeżyło. Gdyby leczono ich
tradycyjnymi metodami, taką szansę miałoby jedynie dwóch, głosi
statystyka.

Jednak perfuzją wątroby pawiana, stosowana poza Bonn jedynie
w Berlinie, jest bardzo kosztownym sposobem leczenia, pełnym trud-
ności i połączonym z ogromnym wysiłkiem. Prof. Czong-Su Lie mówi
na ten temat: „Jednym z poważnych problemów jest skomplikowana
technika. Pobrana od pawiana wątroba musi przecież żyć dalej.

Musimy dostarczać jej więc tlenu, kontrolować elektrolity, podawać
substancje odżywcze, jak np. glukozę. Prócz tego, trzeba w sposób
ciągły mierzyć ciśnienie krwi. Oznacza to całotygodniowy nadzór
sześciu ludzi nad chorym, którzy wszystko to mierzą i kontrolują.
U niektórych chorych wystarcza jedna perfuzja, aby przeżyli, ale są
tacy, którzy wymagają zastosowania sześciu, a nawet siedmiu zabie-
gów, zanim odzyskają świadomość. I oczywiście trzeba mieć ciągle
pawiany".

Pomimo zapotrzebowania, Lie musi ostatnio znacznie ograniczyć
liczbę chorych leczonych w ten sposób; koszty tego leczenia są zbyt
wysokie. Tam, gdzie jedynie pojedynczym chorym można pomóc
olbrzymim wysiłkiem, słynna „pomoc za wszelką cenę" nic zawsze
jest pożądana. Prócz tego Lie miał coraz większe kłopoty z pozy-
skaniem pawianów, pomimo specjalnej ustawy ministerstwa zdrowia.
Już w roku 1968 obrońcy zwierząt ostro zaatakowali koreańskiego
chirurga z powodu wykonywanych doświadczeń. Gdyby utworzono
specjalizujące się w perfuzji małpiej wątroby centra — tak widzi to
profesor — to wówczas można by rozszerzyć grupę dawców również
na dzikie zwierzęta. Celem uratowania 400 chorych należałoby po-
święcić rocznie grubo ponad 1000 pawianów.

Jednak bez ofiar wśród tych zwierząt nie można pomóc chorym
w stanie śpiączki wątrobowej.

Nawet poszukiwania związane ze zbudowaniem sztucznej wątro-
by, która miałaby zastąpić wątrobę zwierzęcia i działać w oparciu
o tworzywa sztuczne i substancje biochemiczne, nie mogą się obyć bez
doświadczeń wykonywanych na małych i dużych ssakach. Nikt chyba
nie wie o tym lepiej niż niemiecki hepatolog — specjalista „od wątro-
by" — Gorig Brunner. Jest on profesorem Oddziału Gastroenterologii
i Hepatologii w Wyższej Szkole Medycznej w Hanowerze. Od ponad
piętnastu lat dąży uparcie do celu, jakim jest stworzenie sztucznej kon-
strukcji zastępującej wątrobę. „Jednak dzisiaj nikt nie mówi już o tym,
aby zbudować sztuczną wątrobę", zastrzega się profesor. „O wiele
częściej mówi się o Artificial Liver Support (sztucznym wspomaganiu
wątroby), rozumiejąc, że chodzi tu o urządzenie wspomagające jedy-
nie funkcję wątroby. Aby zastąpić funkcję wątroby sztucznym urzą-
dzeniem, które umożliwiłoby życie przez miesiące, a nawet i lata, na-
leżałoby technicznie naśladować niezliczoną liczbę procesów syntezy,
regulacji oraz usuwania substancji szkodliwych. Pomimo postępu nau-
kowego i klinicznego, taki system wydaje się na razie niemożliwy".

Wątroba jest najbardziej skomplikowaną fabryką biochemiczną
świata. Po mózgu najmniej poznany, czerwonobrunatny, szeroki za-

ledwie na 20 cm i ważący około 1500 g gruczoł odpowiada prawie za
wszystko, co związane jest z utrzymaniem życia. Miliardy wysoko
wyspecjalizowanych komórek, współdziałając ze sobą w idealny spo-
sób, wytwarzają produkty biochemiczne, które pozostawiają daleko
w tyle takie koncerny chemiczne, jak BASF czy Bayer i Hoechst
razem wzięte.

Jak zminiaturyzowane superlaboratorium, wątroba przekształca
napływające z jelita produkty w swoiste dla organizmu białka, bez
których pozostałe narządy umarłyby śmiercią głodową. W obu płatach
wątroby substancje tłuszczowe zostają przekształcone tak, że mogą
być odłożone w często uciążliwej dla właściciela warstwie tłuszczu.
Zawarty w pożywieniu cukier gronowy zostaje w wątrobie przebudo-
wany w glikogen, który może być natychmiast przebudowany ponow-
nie w cukier gronowy, gdy wymaga tego sytuacja organizmu — na
przykład w czasie stresu lub dużego wysiłku. Codziennie przepływa
przez nią 2000 litrów krwi, produkuje ona zarówno podstawowe
składniki hormonów męskich, jak i białka osocza krwi.

Ale to me wsxyslke. Jest jedywym pYv>d\\eevAem mlci, któv<Y pwwe.-
duje rozpuszczalność tłuszczów w wodzie, co umożliwia przyswojenie
ich przez organizm. Kiedy po 120 dniach trwania kończą swój żywot
czerwone ciałka krwi, wątroba wyodrębnia je, rozkłada, a zawarte
w nich barwniki wydziela w żółci do jelita. Z determinacją, prowadzą-
cą do samozagłady, wątroba usiłuje zneutralizować wszystkie truciz-
ny. Niezależnie od tego, czy są to metale ciężkie, leki czy produkty
przemiany materii powstające w organizmie człowieka, wątroba łączy
te substancje z innymi cząsteczkami w związki, które mogą być
wchłonięte i wydalone przez nerki, lub też przebudowuje je tak, aby
stały się jak najmniej szkodliwe.

Jednak niektórzy narażają ten narząd na ciężkie uszkodzenia.
Narażana w sposób ciągły na działanie trucizn, wątroba po pewnym
czasie kapituluje. Jej głównym wrogiem jest alkohol, który przepływa
przez wątrobę obywateli Republiki Federalnej Niemiec w ilości czte-
rokrotnie większej niż przed 35 laty'²¹. Uczeni obliczyli, że wątroba
dorosłego mężczyzny po spożyciu butelki wina znajduje się u granic
swych detoksykacyjnych możliwości, kobiecej wątrobie wystarczy już
jedna trzecia butelki. Tym, którzy regularnie nadużywają alkoholu,
wątroba „dziękuje" swoistą reakcją tzw. stłuszczeniem. Do wystąpie-
nia objawów tego stanu dochodzi jednak dość późno, gdy duża część

²¹ Obywatele naszego kraju mają w tej dziedzinie również pewne „sukcesy"
godne odnotowania. . , . ..

komórek już obumarła i w ich otoczeniu występuje stan zapalny.
Wkrótce dochodzi do rozrostu bezużytecznej tkanki łącznej, która
oplata pozostałe, zdrowe grupy komórek prowadząc do ich ucisku.
W końcu zwłóknienie i stwardnienie całej wątroby (cirrhosis — od
greckiego kirros — żółty) nie daje się już powstrzymać.

W rezultacie taki zniekształcony nie do poznania narząd odmawia
posłuszeństwa. We krwi gromadzą się toksyczne produkty przemiany
materii. Krew, która nie może przepływać swobodnie przez uciśnięte
lub zamknięte naczynia wątroby, gromadzi się w żyłach. Narastają
zaburzenia świadomości, aż do wystąpienia śpiączki; często gwałtow-
ny krwotok z poszerzonych żył przełyku oznacza śmierć.

Większość spośród dwóch milionów chorujących ,,na wątrobę"
w Republice Federalnej Niemiec „zawdzięcza" to nadmiernemu piciu
alkoholu. Pozostali mają uszkodzoną wątrobę wskutek nadmiernego
spożywania często niezbędnych leków lub w następstwie obecnie
najczęściej rejestrowanej choroby zakaźnej, jaką jest wirusowe zapa-
lenie wątroby. Po chorobach układu krążenia i chorobach nowo-
tworowych schorzenia wątroby zajmują trzecie miejsce wśród przy-
czyn zgonów.

Nawet najlepsza pomoc medyczna zawodzi, gdy wątroba odmawia
współpracy. Narząd ten jest zbyt złożony, aby można było naśladować
jego funkcje, tak jak to dzieje się w przypadku serca, a z drugiej strony
funkcje jego są zbyt wielostronne, aby geniusz twórczy człowieka był
w stanie obecnie je imitować. Tak więc twierdzenie Goriga Brunnera,
że stworzenie sztucznej wątroby „jest nie do pomyślenia", wydaje się
obecnie w pełni uzasadnione.

Kto przeczytał Mity greckie, pojmie szybko, że takie całkowite za-
stępstwo wcale nie jest konieczne. Już starożytni Grecy wiedzieli lub
wyczuwali, że wątroba ma zdolność regeneracji, odrastania. W tam-
tych czasach opowieść o Prometeuszu była doskonale znana. Jak
wiadomo, skradł on bogom ogień i za karę przykuty został do skały,
gdzie codziennie orzeł pożerał mu fragment wątroby. Ptak mógł się
nasycić za każdym razem, bo narząd ciągle odrastał.

Tak szybko odrasta ten narząd jedynie w mitach. W rzeczywistości
orzeł mógłby składać wizytę biednemu Prometeuszowi jedynie co trzy
. miesiące, ale za to przez całe jego życie. Bo wątroba, po wycięciu (lub
wyżarciu) nie więcej niż trzech czwartych jej części, odrasta faktycz-
nie całkowicie w okresie kilku miesięcy — i to wielokrotnie. Z tego
powodu prof. Brunner nie musi się troszczyć o stworzenie całkowicie
przeszczepialnej, bez przerwy działającej wątroby: „Nie potrzebuje-
my koniecznie maszyny działającej non stop". Doświadczenie wyka-

zuje, że większość chorych z ciężkim uszkodzeniem wątroby wymaga
wspomagania funkcji tego narządu jedynie przez kilka dni lub tygo-
dni, w tym okresie ich wątroba regeneruje się w stopniu umożliwia-
jącym podjęcie wydolnej pracy. „Prawie u wszystkich chorych zmar-
łych z powodu ostrej niewydolności wątroby można stwierdzić ogniska
regeneracji tkanki wątrobowej, a więc strefy odtworzonej, nienaru-
szonej tkanki, czasem wielkości ziarna grochu, a czasem nawet man-
darynki". Nowe doświadczenia wykazują wręcz, że nawet wątroba
marska po jej częściowym wycięciu zostaje pobudzona do wzrostu
i może ulec regeneracji.

Jednak w ciągu tych dni lub tygodni, w czasie których wątroba jest
niewydolna i regeneruje się, funkcja jej musi być wspomagana.
W tym okresie dochodzi do śmiertelnego nagromadzenia substancji
toksycznych. Substancje te, które normalnie ulegają rozłożeniu lub
przebudowie w wątrobie, wnikają teraz w najczulsze miejsca organiz-
mu. Szczególnie zagrożona jest centralna sterownia — mózg. Kwasy
tłuszczowe, aminy, fenole i merkaptany przenikają przez barierę
naczyniową i przedostają się do płynu mózgowo-rdzeniowego. Nie-
które z tych trucizn uszkadzają przewodzenie bodźców nerwowych
między komórkami nerwowymi. W ten sposób dochodzi do zaburze-
nia w przekazywaniu informacji — mózg nie może odpowiednio stero-
wać pracą organizmu, świadomość chorego ulega zaburzeniu aż do
wystąpienia śpiączki włącznie.

Przed trzydziestu laty lekarze po raz pierwszy przeprowadzili
oczyszczanie krwi u chorego z śpiączką wątrobową. Chcieli w ten
sposób usunąć krążące we krwi trucizny, stosując nową metodę, jaką
była wówczas hemodializa. W tym celu przepuścili krew przez spec-
jalną błonę, której pory filtrowały część toksycznych substancji. Nie-
którzy z chorych, znajdując się już w stanie śpiączki, odzyskiwali
rzeczywiście świadomość po wykonaniu tego rodzaju dializy. Jednak
już w kilka godzin po wykonanej dializie ponownie zapadali w stan
śmiertelnej śpiączki. Jak szybko stwierdzono, sama dializa nie jest
w stanie uratować chorych znajdujących się w stanie śpiączki.

Z czasem stwierdzono też, dlaczego się tak działo. Membrana
dializacyjna przepuszcza mianowicie jedynie substancje rozpuszczalne
w wodzie. Spośród pięciu różnych grup toksycznych substancji, za-
grażających organizmowi w czasie niedziałania wątroby, jedynie amo-
niak jest rozpuszczalny w wodzie. Cztery pozostałe grupy — kwasy
tłuszczowe, fenole, merkaptany i aminy — są natomiast rozpuszczalne
w tłuszczach, są łiofilne. Dla Brunnera stało się jasne, „że usunięcie
tych liofilnych toksyn jest najważniejszym zadaniem konstrukcji zastę-

pującej wątrobę w jej funkcji detoksykacyjnej. Jest to jednak proces
bardzo skomplikowany. Wątroba radzi sobie w ten sposób, że do
różnych substancji dobudowuje cząsteczkę po cząsteczce, dopóki nie
ulegną one odpowiednim przemianom. Niektóre tak zmienione zwią-
zki nie są już toksyczne, inne mogą być tylko łatwiej wydalone".

Brunner i jego współpracownicy przypuszczali, że ścigają widmo:
poszukiwali mianowicie membrany o wydawałoby się wykluczających
się własnościach. Membrana taka winna usuwać z przepływającej
przez nią krwi uśpionych chorych toksyny rozpuszczalne w tłuszczach,
a z drugiej strony toksyny te nie mogą wnikać z powrotem do krwi,
pomimo że pory w membranie pozostają otwarte. Prócz tego błona
taka winna zatrzymywać we krwi substancje potrzebne organizmowi
do życia. Krótko mówiąc, membrana taka powinna jedynie przepusz-
czać w jedną stronę fenole, kwasy tłuszczowe, merkaptany i aminy —
ni mniej ni więcej.

Brunnerowi po dwunastu latach poszukiwań membrany pomógł
przypadek. Przedstawiciel firmy Enka AG — koncernu chemicznego,
produkującego również tworzywa sztuczne, poinformował naukowca
o pewnych szczególnych własnościach włosowatych rurek wykona-
nych z polipropylenu. Brunner zażądał próbki materiału i natychmiast
rozpoczął badania. Odkrył wkrótce, że miliony porów w tym tworzy-
wie dają się pokryć błoną z płynnej parafiny. Taki lipidowy film
pokrywa jednolicie włosowate rurki wewnątrz i na zewnątrz.

Umieścił pęczek włosowatych rurek w szklanym cylindrze, który
następnie wypełnił specjalnym płynem, opływającym te rurki wraz
z otaczającą błoną z zewnątrz. Przez światło włosowatych rurek
Brunner przepuszczał zatrutą krew królika doświadczalnego. Efekt
doświadczenia był zaskakujący. Lipidowa membrana uniemożliwiała
przenikanie substancjom rozpuszczalnym w wodzie, ponieważ tłuszcz
nie przyjmuje wody. Inaczej zachowywały się substancje rozpuszczal-
ne w tłuszczach, znajdujące się we krwi. Lipidowa membrana niejako
je przyciągała i mogły ją swobodnie przenikać. Na zewnątrz specjalny
płyn gotował im odpowiednie „przyjęcie". Płyn ten zawierał substan-
cje aktywne chemicznie, zamieniające toksyny w substancje rozpusz-
czalne w wodzie. Z tą chwilą ich ponowne przeniknięcie z powrotem
do wnętrza rurki stawało się niemożliwe. Lipidowa membrana od-
pychała związki rozpuszczalne w wodzie i zapobiegała w ten sposób
ich ponownemu przeniknięciu do krwi.

Ta pierwsza cegiełka sztucznej wątroby zawiera w sobie dwie
tajemnice: jedną jest płynno-lipidowa membrana naciągnięta na po-
lipropylen, drugą — aktywne substancje chemiczne, przekształcające

liofilne trucizny w substancje rozpuszczalne w wodzie. Tymi substanc-
jami przemieniającymi toksyny w związki rozpuszczalne w wodzie są
enzymy, substancje, których wątroba używa w celu biotransformacji
substancji trujących. Bez enzymów w organizmie człowieka nie za-
chodziłyby tysiące owych reakcji umożliwiających przemianę materii
i tym samym utrzymujących życie. Wszystkie chemiczne przekształ-
cenia, które są konieczne, aby organizm wytworzył energię i budulec
z kęsa chleba, odbywają się wyłącznie dzięki istnieniu enzymów. Przy
tym reakcje te mogą przebiegać jedynie w cieplarnianych warunkach:
wysokie temperatury są nie do pomyślenia w organizmie, tak samo jak
toksyczne produkty uboczne.

Zwłaszcza iunkcja wątroby, tego głównego laboratorium chemicz-
nego w organizmie, jest nie do pomyślenia bez obecności enzymów.
Białka enzymów działają zarówno przy rozkładzie pożywienia, jak
i substancji toksycznych. Jedna substancja ma tu szczególne znacze-
nie : jest nią kwas glukuronowy. Jest on rozpuszczalny w wodzie
i z tego powodu każdy związek, w którym on występuje, może być
wydalony z moczem. Wiele substancji powstających w organizmie lub
doprowadzonych z zewnątrz (np. z lekami) jest liofilnych. Ich nieroz-
puszczalność w wodzie powoduje, że nie przenikają do moczu i nie
mogą być z nim wydalone. Aby substancje te unieszkodliwić lub
przynajmniej wydalić je z moczem, wątroba wiąże je z kwasem
glukuronowym. Tam, gdzie udaje się związać substancję liofilną
z kwasem glukuronowym i uczynić ją w ten sposób rozpuszczalną
w wodzie, wątroba odnosi zwycięstwo. Jako składnik moczu substan-
cja ta może zostać wydalona.

To właśnie enzym wiąże nierozpuszczalne w wodzie trucizny
z kwasem glukuronowym. Enzym ten to glukurynylotransferaza ury-
dyno-5-fosforanu. Przenosi on przejściowo związany z enzymem kwas
glukuronowy na cząsteczkę trującego związku, np. na fenol, jeden
z produktów przemiany materii, gromadzących się we krwi u chorych
z niewydolnością wątroby, i prowadzących w efekcie do śmierci.

Chcąc oczyścić krew chorych, Brunner musiał powtórzyć tę reak-
cję w sztucznej wątrobie. Należało jednak najpierw zgromadzić nie-
zbędne składniki. Potrzebny enzym — transferazę glukuronową — o-
trzymał z wątroby świń, a kwas glukuronowy kupił w zakładach
chemicznych firmy Boehringer w Mannheim. Następnie zmieszał obie
te substancje, tworząc specjalny płyn, opływający lipidowe memb-
rany. Zatruta fenolem krew królika doświadczalnego przepływała
przez włosowate rurki, a liofilne fenole zaczęły przenikać przez błonę.
W momencie zetknięcia się trucizn po drugiej stronie z transferazą

następowała przemiana: fenole przyjmowały cząsteczkę obecnego
tam również kwasu glukuronowego, stawały się rozpuszczalne w wo-
dzie. Błona lipidowa blokowała im powrót do oczyszczonej już krwi.

System ten umożliwiał Brunnerowi zastąpienie przynajmniej jed-
nego z istotnych mechanizmów funkcjonowania wątroby. Zarówno
polipropylen, jak i błona lipidowa są dobrze tolerowane przez białe
ciałka krwi. Nie obserwowano żadnych reakcji immunologicznych ze
strony organizmu. Tymczasem zespół naukowców z Hannoweru zdo-
łał również opanować inne funkcje detoksykacyjne wątroby. Mogli oni
usunąć z krwi powstający w organizmie toksyczny indol, jak również
nadmiar środka przeciwbólowego — paracetamolu. Używali w tym
celu enzymu, który do związków tych dołączał grupę sulfonową
i w ten sposób unieszkodliwiał je.

Droga do sztucznej wątroby to „ciernista droga" — lapidarnie
komentuje Brunner. System ten był jednak w stanie usunąć liofilne
toksyny z krwi zwierząt doświadczalnych. W następnym etapie nale-
żałoby leczyć tym sposobem ludzi pogrążonych w śpiączce wątrobo-
wej. Jednak usunięcie tylko związków toksycznych z krwi nie wystar-
cza, by zyskać czas niezbędny do regeneracji organu łub do prze-
szczepu. Wątroba nie tylko rozkłada związki toksyczne, powstają
w niej również konieczne do życia substancje, których stężenie także
reguluje. Te syntezy i regulacje są jednak zbyt skomplikowane, by
przy obecnym stanie wiedzy mogły być efektywnie naśladowane.

Szczęśliwie, naukowcy opracowali stosunkowo prostą metodę, za
pomocą której można przejściowo zastąpić tę funkcję wątroby. Jest
nią wymiana osocza krwi.

Osocze, płynna część krwi, jest mieszaniną wody, białek i innych
związków azotu. W osoczu gromadzą się te substancje toksyczne, któ-
re nie są wydalane w czasie niewydolności wątroby. Wymiana zatru-
tego osocza na osocze oczyszczone u chorych ze śpiączką wątrobową,
czyli tzw. plazmofereza, może znowu przejściowo poprawić stan tych
ludzi, jednak występują wówczas powikłania, głównie w płucach. Są
one spowodowane agregacją białek, zachodzącą w czasie rozmrażania
osocza dawców.

Naukowcy z Hannoweru opracowali plazmoferezę ściśle kontrolo-
waną, która zapobiega w dużym stopniu tego rodzaju powikłaniom. To,
co zostaje usunięte z organizmu z jednej strony, zostaje niezwłocznie
wprowadzone z powrotem z drugiej strony. Gwarantuje to stały poziom
płynów w układzie krążenia. Po pobraniu pięciu litrów plazmy, lekarze
uzupełniają je przez podanie czterech litrów albumin — białek nie ule-
gających agregacji, a pod koniec przetaczania podawany jest litr plazmy.

Dodatkowo Brunner przepuszcza krew swoich pacjentów przez
maszynę dializującą. W czasie tego oczyszczania krwi usuwane są
aminokwasy powstające w nadmiarze podczas rozpadu w wątrobie
i przemiany materii w mięśniach. Oczyszczanie jest dlatego tak waż-
ne, że z tych aminokwasów powstają niebezpieczne toksyczne związki
liofilne. W ten sposób z aminokwasów zawierających siarkę, takich jak
metionina, cysteina, cystyna powstają merkaptany; z tyrozyny i feny-
loalaniny — fenole. Powtarzanie dializy powoduje obniżenie stężenia
aminokwasów do wartości prawidłowych.

Jednak metoda ta wykazuje pewne niebezpieczeństwa. W czasie
oczyszczania krwi należy za wszelką cenę zapobiec utracie innych
aminokwasów ważnych dla utrzymania organizmu przy życiu. Dlatego
też specjalny płyn opływający włosowate rurki z zewnątrz zawiera
wszystkie aminokwasy w normalnym stężeniu we krwi. Powoduje to,
że przez membranę przenikają tylko te aminokwasy, których stężenie
we krwi jest wyższe od wartości prawidłowych.

Dawniej wielu chorych umierało wskutek ostrej niewydolności
wątroby, ponieważ toksyny przenikające do tkanki mózgowej pociąga-
ły za sobą cząsteczki wody, co powodowało wzrost ciśnienia we-
wnątrzczaszkowego. Ostatnio Brunner kontroluje ciśnienie wewnątrz-
czaszkowe i zapobiega jego wzrostowi, stosując odpowiednie leki.
Tym samym zespół specjalistów z Hannoweru oddalił tych chorych
o następny krok od śmierci.

Brunner — jak większość wynalazców sztucznych narządów — jest
człowiekiem z fantazją. Marzy mu się urządzenie, które sam nazywa
pieszczotliwie „Maszyną", mała stacja oczyszczająca krew, łącząca
zalety dializy i wymiany osocza, która może utrzymać przy życiu
chorych w okresie, gdy oczekują oni na przeszczep wątroby lub gdy
wątroba regeneruje swoją tkankę.

Przeszczepienie wątroby jest jednak na razie ryzykownym przed-
sięwzięciem. Większość biorców umiera w okresie dwóch, trzech lat
po przeszczepie. „Przy ostrej niewydolności wątroby — wyrokuje Bru-
nner — sztuczny system mógłby zastąpić naturalny, tj. przeszczep".
Za swojego życia chciałby on jeszcze opanować sztuczną detoksykację.
„Dopiero później przyjdzie kolej na syntezy zachodzące w wątrobie.
Dokonają może tego moi uczniowie".

Gdy gdziekolwiek na świecie wykonywana jest operacja na otwar-
tym sercu, tam zawsze na salę operacyjną wprowadza się sztuczne

płuco-serce. W Stanach Zjednoczonych technicy medyczni nazwali to
urządzenie ,,odsysaczem krwi". Taka nazwa urządzenia, które rocznie
utrzymuje przy życiu około 200000 ludzi w czasie operacji serca,
szybko się rozpowszechniła. Część tego urządzenia tzw. płuco jest
najbardziej „krwiożerczym" urządzeniem w medycynie. W każdej
minucie przepływa przez nie cała krew zawarta w naczyniach opero-
wanego pacjenta.

Pomimo olbrzymich wysiłków nie udało się do tej pory żadnemu
z badaczy zbudować płuco-serca, które nie powodowałoby uszkodze-
nia wielu funkcji operowanego. Płynąc przez płuco-serce krew i wszy-
stkie zawarte w niej elementy stykają się z powierzchniami wykona-
nymi z tworzyw sztucznych. Są to powierzchnie drenów oraz powierz-
chnie sztucznego płuca. Zwłaszcza płytki krwi (trombocyty), jako
najwrażliwsze elementy składowe krwi, szybko ulegają zniszczeniu
w sztucznym płucu. Rozpadają się i zlepiają, a ich liczba gwałtownie
się obniża. Prowadzi to do tego, że ich udział w procesie wytwarzania
skrzepu zmniejsza się, drobne naczynia po skaleczeniu są zamykane
przez skrzep, wytworzony między innymi ze zlepów płytek krwi,
i z tego powodu krwawią. Krew, po zetknięciu się z obcą powierzch-
nią, krzepnie. Dlatego też w czasie tych operacji podaje się heparynę,
znoszącą krzepnięcie krwi na okres operacji. To wszystko razem
wzięte powoduje, że możliwość krwawienia po tego rodzaju opera-
cjach jest dość duża²².

Te niepożądane skutki uboczne, powstające w czasie działania
płuco-serca tłumaczą, dlaczego lekarze wydają westchnienie ulgi, gdy
mogą wyłączyć to urządzenie po kilkugodzinnej operacji. Każda minu-
ta podłączenia pacjenta do urządzenia zwiększa ryzyko wystąpienia
powikłań, i to pomimo widocznego w ostatnich latach postępu na
drodze do sztucznego płuca. Przez długi czas oksygenator spieniający
uchodził za najlepsze urządzenie, zastępujące funkcję płuc w czasie
operacji serca. W strumieniu krwi, przepływającej przez taki oksy-
genator, rozpraszane są drobne pęcherzyki tlenu, które łączą się
z barwnikiem krwi — hemoglobiną, ale bezpośredni kontakt pęcherzy-
ków gazu z krwią stwarza wiele niepożądanych efektów ubocznych.

Dopiero płuco membranowe poprawiło sytuację. W takim płucu
przepływającą krew od tlenu dzieli membrana. Membrana ta przepu-
szcza oczywiście tlen. Tlen przenika przez membranę do krwi, pod-
czas gdy uwolniony z krwi dwutlenek węgła przedostaje się z krwi na

²² Obecnie nie jest to jednak tak dużym problemem, jak było dawniej na początku
rozwoju tej techniki.

zewnątrz membrany do przepływającego tlenu, który go porywa ze
sobą. Na membranie o powierzchni od 3/4 do 7 metrów kwadrato-
wych musi nastąpić wymiana gazowa, która w płucach odbywa się na
powierzchni stu metrów kwadratowych pęcherzyków płucnych.

W starym powiedzeniu zawarta jest pewna prawda: można żyć
jedynie powietrzem, tlenem i miłością — co najmniej kilka dni, a przy
odrobinie wody i kilka tygodni. Gdy jednak odetniemy dopływ tlenu
do mózgu, nawet na kilka sekund — np. przez zaciśnięcie tętnic szyj-
nych — nastąpi utrata przytomności. Organizm umiera z braku tlenu
dopiero po dwudziestu minutach. Bez powietrza nie można funkcjo-
nować.

Rośliny i zwierzęta czerpią tlen z atmosfery ziemskiej, aby w ich
organizmach mogły zachodzić reakcje chemiczne, utrzymujące je przy
życiu. Rośliny oddychają powierzchnią swoich liści, owady przez
sztywne rurki, żaby przez cienki worek skórzany, umieszczony w klat-
ce piersiowej. Ludzkie płuca są jednym z wielu narządów istniejących
na ziemi, umożliwiających wymianę gazową. Ponadto płuca regulują
ciepłotę ciała oraz równowagę wodną organizmu. Olbrzymia powierz-
chnia utworzona przez miliardy pęcherzyków płucnych (alveoli) jest
ich cechą charakterystyczną. Te cienkościenne pęcherzyki stanowią
zakończenie najdrobniejszych oskrzeli, do których wnika powietrze
z dróg oddechowych, których są częścią. Delikatna sieć wloskowatych
naczyń krwionośnych opłata z zewnątrz pęcherzyki płucne. W tym
obszarze zachodzi wymiana gazowa. Hemoglobina oddaje dwutlenek
węgla w pęcherzykach płucnych do ich światła, a jednocześnie pobie-
ra tlen z powietrza zawartego w ich wnętrzu. Każdy wdech dostarcza
tlenu do pęcherzyków, a każdy wydech wydala z nich dwutlenek
węgla.

Tego, co się dzieje, gdy ciągła wymiana gazowa zostaje zaburzona,
doświadczyła na własnej osobie Carmen Hónig (nazwisko i imię zo-
stało zmienione) po ciężkim wypadku motocyklowym. W maju 1982 r.
21-latka została przewieziona do Kliniki Uniwersyteckiej w Dussel-
dorfie z otwartym złamaniem uda — urazem, w wyniku którego po-
szkodowany zazwyczaj traci co najmniej półtora litra krwi. Carmen
Hónig straciła jednak znacznie więcej. Wprawdzie lekarze natych-
miast uzupełnili utracone płyny, jednak po ośmiu godzinach wystąpiły
objawy zakażenia. Najgorsze, czego się obawiano: zgorzel gazowa.
Podjęto decyzję o tzw. „wysokiej" amputacji nogi.

Carmen Hónig przeżyła ten krytyczny okres. Jednak w dwa tygod-
nie po operacji oddech jej uległ przyspieszeniu. Wystąpiła rozedma
podskórna — pojawiły się trzaskające przy dotknięciu pęcherzyki po-

wietrza w tkance podskórnej. Toksyny bakteryjne doprowadziły do
uszkodzenia płuc. W ciągu niewielu godzin drastycznie zmniejszyła się
wymiana gazowa w płucach. Carmen Hónig groziła śmierć.

W tej krytycznej sytuacji lekarze zdecydowali się sięgnąć po meto-
dę, którą z dobrym skutkiem zastosował po raz pierwszy mediolański
lekarz — dr Luciano Gattinoni. „Do tej pory w tych przypadkach
stosowano oddychanie ze zwiększonym ciśnieniem oraz zwiększano
liczbę oddechów" — mówi prof. Konrad Falkę, anestezjolog z Dus-
seldorfu — „ale w ten sposób tylko jeszcze dodatkowo uszkadzano
płuca. Takie postępowanie doprowadziłoby do śmierci naszej pa-
cjentki". Już na początku lat siedemdziesiątych do takiego samego
wniosku doszła grupa amerykańskich naukowców: stosowanie sztucz-
nego płuca wraz z podniesieniem ciśnienia oddechowego w stanach
ostrej niewydolności płuc nie powoduje zwiększenia szansy przeżycia
chorych; pomimo takiego leczenia umierało tak jak dawniej do 90
procent chorych.

Jednak Gattinoni i amerykański lekarz dr Theodor Kolobow z Na-
rodowego Instytutu Serca, Płuc i Krwi (National Heart, Lung and
Blood Institute) w Bethesdzie (Maryland) nie załamywali się z powo-
du znikomych wyników leczenia. Obrali inną strategię. Stwierdzili
oni, że sztuczne płuco spełnia, w miarę zadowalająco, jedno z wyma-
ganych zadań: usuwa dwutlenek węgla z krwi. Ponieważ krew wyka-
zuje zdolność gromadzenia dość znacznych ilości tego związku, jest
również w stanie oddawać go w dużych ilościach. Takiej właściwości
nie ma krew w stosunku do tlenu. „Jeżeli do organizmu człowieka
chcemy doprowadzić dużo tlenu, musimy przepompować przez oksy-
genator dużo krwi. Ale to stwarza poważne problemy" — mówi Falkę.
Aby usunąć dwutlenek węgla z krwi, wystarcza jednak znacznie
mniejszy przepływ krwi, jedynie jedna czwarta tego, który wymagany
jest przy wymianie tlenu. Dzięki temu krew i organizm chorego są
w znacznie mniejszym stopniu obciążone, co ma taki skutek, że można
stosować sztuczne płuco przez znacznie dłuższy czas.

Przez podłączenie dwóch sztucznych płuco-serc — jedno za drugim
(typu Sci-Med Kolobowa, o powierzchni membran 3,5 m² każda)
próbował Falkę uratować życie Carmen Hónig. Krew żyłna prze-
pływała wolno po membranach, oddając dwutlenek węgla. Natomiast
tlen dostarczał Falkę zgodnie z metodą zalecaną przez Gattinoniego:
stosując oddychanie z niewielkim nadciśnieniem, które chroniło płuca
Carmen przed zapaścią. Ponieważ w płucach nie zachodziła wymiana
dwutlenku węgla, wystarczały jedynie trzy oddechy na minutę, aby
dostarczyć potrzebną ilość tlenu do organizmu.

Pomimo groźnych powikłań udało się lekarzom z Diissełdorlu po
dziesięciu dniach odłączyć dziewczynę od membranowego płuca. Po
kilku miesiącach rekonwalescencji i dopasowaniu protezy nogi Car-
men Hónig mogła opuścić szpital i powrócić do normalnego życia.

O ile do tej pory jedynie jedna dziesiąta chorych w podobnej
sytuacji mogła przeżyć, to Gattinoni, stosując swoją metodę, mógł
uratować już życie ponad 25 chorym z 50 leczonych tym sposobem.
Do trzydziestu dni pompował on krew przez sztuczne płuco. W tym
okresie krew byłaby dawno całkowicie uszkodzona, gdyby stosowano,
zwykły dotychczas, zwiększony przepływ krwi.

Nie rozwiązany pozostaje jednak nadal problem zniesienia krzep-
liwości krwi. Konieczność podawania heparyny podczas używania
sztucznego płuca — co znosi całkowicie krzepliwość krwi — powoduje,
że metoda ta nie może być stosowana bezpośrednio po operacjach lub
po ciężkich wypadkach. Ryzyko krwawienia zostałoby w ten sposób
znacznie zwiększone. Ostatnio lekarze ze Sztokholmu donieśli o pier-
wszych sukcesach z zastosowaniem nowej technologii likwidującej ten
problem. Zastosowali oni sztuczne płuco, w którym powierzchnia
membrany pokryta jest warstwą heparyny'²³. Dzięki temu można
znacznie zmniejszyć, często trudną do określenia, dawkę heparyny lub
nawet całkowicie zaniechać jej stosowania.

Z czasem również w Klinice Uniwersyteckiej w Marburgu metoda
Gattinoniego zdała egzamin. Do początku 1987 r. leczono przy jej
użyciu dwudziestu chorych — z dobrym wynikiem. Jednak ta metoda
leczenia jest bardzo droga. Koszty związane są nie tyle z zastosowa-
niem drogiej aparatury, ile z zatrudnieniem przy jednym chorym
licznego personelu leczącego i nadzorującego, złożonego z internistów,
lekarzy intensywnej terapii, bakteriologów, chirurgów, anestezjolo-
gów, kardiotechników i biotechników. Oddział intensywnej terapii
jest i tak przeciążony nagłymi przypadkami, zatem oczekujący na
wspomagającą płuca terapię przekazywani są z Dusseldorfu do Me-
diolanu lub Marburga.

Leczenie ostrej niewydolności oddechowej stało się zagadnieniem
bardzo złożonym, różnorodnym, ale też dającym lepsze efekty. W dal-
szym ciągu jednak metoda ta znajduje zastosowanie jedynie wówczas,
gdy inne tradycyjne metody leczenia zawodzą. Theodor Kolobow
przestrzega: „Myślę że wszystkie niebezpieczeństwa związane ze
sztucznym oddychaniem nie są poznane w wystarczającym stopniu".
W przeciwieństwie do innych sztucznych narządów, gdzie zebrano już

²³ Płynąca po niej krew nie ulega krzepnięciu.

duże doświadczenie związane z ich zastosowaniem, badania prowa-
dzone z użyciem sztucznego płuca znajdują się obecnie jeszcze w po-
czątkowej fazie doświadczeń na zwierzętach i pierwszych obserwacji
związanych z użyciem ich u ludzi. Według oceny wielu ekspertów,
sztuczne płuca mogłyby uratować rocznie życie wielu dziesiątkom
tysięcy ludzi — począwszy od noworodków, a kończąc na starcach
zagrożonych zatorami naczyń płucnych. „Przed membranowymi płu-
cami rysuje się wielka przyszłość" — mówi Kolobow.

Naukowcy amerykańscy od lat usiłują nadać tej przyszłości realne
kształty, chcą stworzyć wszczepialne sztuczne płuca. Pomimo uśmie-
chów pobłażliwości na obliczach większości kolegów, tacy uczeni, jak
Pierre Galletti z Brown University w Providence (Rhode Island), nie
martwią się. Wprawdzie pierwsze modele sztucznego płuca przypomi-
nają spętlone sznurki (czym są również w rzeczywistości), ale Galletti
wie dokładnie, czego chce. „Wszczepialne sztuczne płuco wymaga
podłączenia do układu krążenia i do dróg oddechowych... Najwięk-
szym problemem jest usuwanie śluzu napływającego z górnych dróg
oddechowych. Być może będziemy w stanie hodować na mikroporo-
watym podłożu membrany komórki rzęskowe, odprowadzające śluz".

Podstawowym problemem pozostaje jednak znalezienie odpowie-
dniego materiału. Jeśli wizja wszczepialnego sztucznego płuca ma się
stać rzeczywistością, trzeba będzie rozwinąć produkcję tworzyw, tak
dobrze tolerowanych w zetknięciu z krwią, aby zbędne stało się
stosowanie heparyny. Poza tym taka proteza musi „zadowolić" się
powietrzem atmosfery ziemskiej, zawierającej 21 procent tlenu, co
stanowi znacznie mniej od 50 do 100 procent, jakie potrzebne są na
razie dla używanego płuca membranowego. „Problem ten jest jeszcze
w powijakach" — przyznaje Galletti, wobec długiej listy potrzeb.

Jednak Galletti nie byłby twórcą sztucznych narządów, gdyby nie
wykazywał wiele optymizmu. Na jednej ze specjalistycznych kon-
ferencji skierował swoje słowa do młodych adeptów sztuki lekarskiej:
„Jestem pewny, że młodsi uczestnicy tej konferencji dożyją czasów,
gdy krótkotrwałe zastąpienie funkcji płuc u człowieka rozwinie się
w trwałe zastąpienie narządu u ludzi z nieodwracalnym uszkodze-
niem płuc".

Gdy urzeczywistni się marzenie Gałlettiego o wszczepialnym sztu-
cznym płucu, nałogowi palacze będą mogli wreszcie odetchnąć z ulgą.

Człowiek
ze sztucznego tworzywa

Początkowo denerwowały go coraz bardziej jedynie światła nad-
jeżdżających z przeciwka samochodów. Wkrótce jednak po 60. urodzi-
nach świat Haralda Forstera ulegał postępującemu zaciemnieniu,
z każdym rokiem coraz bardziej. Okulista, który go leczył, starał się
uspokoić swojego pacjenta. Szara plama, która powstała w soczewce
w wyniku postępujących zmian starczych ogranicza wprawdzie jego
zdolność widzenia i po dłuższym czasie może doprowadzić do cał-
kowitego oślepnięcia, może jednak zostać usunięta operacyjnie. Gdy
Forster mając zaledwie 65 lat, wkrótce po przejściu na emeryturę, nie
mógł już czytać swobodnie gazet, zgłosił się do Uniwersyteckiej Klini-
ki Okulistycznej w Moguncji. Na sali operacyjnej dokonano znie-
czulenia miejscowego, a następnie asystent lekarza umieścił nad jego
głową mikroskop operacyjny.

Precyzyjnymi ruchami ręki doświadczony chirurg, jakim był prof.
Arno Nover, dyrektor Kliniki Okulistycznej, naciął rogówkę prawego
oka. Następnie, używając impulsów ultradźwiękowych, profesor usu-
nął zmatowiałą soczewkę — bezboleśnie oraz w sposób całkowicie
bezpieczny dla chorego. W miejsce naturalnej, uszkodzonej soczewki
wszczepił sztuczną soczewkę wykonaną z tworzywa sztucznego —
PM MA (plexiglasu). Naciętą rogówkę zeszył wielokrotnie cieńszymi
od włosa przezroczystymi nylonowymi nićmi. W pięć dni potem prof.
Nover dokonał takiego samego zabiegu na lewym oku Forstera.

W kilka tygodni po tym zabiegu Forster mógł się znowu pogrążyć
w ulubionych biografiach napoleońskich. Emeryt z Moguncji nie jest
przypadkiem odosobnionym. „U każdego człowieka dochodzi do
zmian zwyrodnieniowych w soczewce, gdy tylko odpowiednio długo
żyje" — twierdzi prof. Nover. „I wówczas wszczepienie sztucznej
soczewki wykonanej z PM MA poprawia u każdego zdolność widzenia
w znaczny sposób". Podobnie jak w Moguncji, w wielu innych klini-
kach wszczepia się nieduży kawałek tworzywa sztucznego, chroniący
przed ślepotą.

W ciągu czterdziestu lat stosowania sztucznych soczewek zmieniła

się znacznie technika operacyjna, materiał natomiast, z którego wyko-
nywane są soczewki, pozostał w istocie nie zmieniony. Powód po temu
był oczywisty. Angielski lekarz w czasie drugiej wojny światowej
odkrył, że odłamek plexiglasu, który utkwił w oku pilota? samolotu, nie
spowodował zakażenia, które wywołałyby na pewno kawałki drewna
lub metalu.

I rzeczywiście, tysiące chorych żyje i widzi nawet ponad dwadzieś-
cia lat dzięki soczewkom wykonanym z plexiglasu. Dopiero od nieda-
wna specjaliści pracują nad nowymi materiałami, które wprawdzie
nie poprawią jakości widzenia, ale ułatwią w przyszłości operację.
Płynne tworzywo opracowane przez komputer można wstrzyknąć do
oka, gdzie ulegnie stwardnieniu, przybierając kształt soczewki.

Konstruktorzy części zamiennych wymagają tak wiele od two-
rzyw, używanych do ich budowy, że chemicy muszą się zdrowo
napocić, aby zsyntetyzować takie tworzywo. ,,Do korekcji kobiecych
piersi wymagane jest tworzywo bardzo elastyczne, dające się łatwo
modelować i zachowujące nadany kształt" — mówi prof. Ulrich Boe-
nick, specjalista z zakresu techniki biomedycznej Politechniki Berliń-
skiej. ,,W przeciwieństwie do tego, sztuczne zastawki serca muszą być
wykonane z materiałów bardzo twardych o dużej wytrzymałości. Inne
z kolei właściwości tworzyw wymagane są przy wykonywaniu protez
przełyku, protez naczyniowych, sztucznych przewodów żółciowych,
sztucznych moczowodów".

Dopiero rozwój wiedzy o sztucznych polimerach i odkrywanie
coraz to nowych tworzyw umożliwił zbudowanie różnych części za-
miennych, tkanek lub narządów, od ciał jamistych prącia do dysków
międzykręgowych, od tętnic do ścięgien. Chemicy są dzisiaj w stanie
nadać tym tworzywom, zbudowanym z długich łańcuchów identycz-
nych cząsteczek, odmienne własności biologiczne, chemiczne i mecha-
niczne. Polimery mogą być giętkie lub twarde, wytrzymałe na ściera-
nie, mogą być też wchłanialne przez organizm; niektóre przepusz-
czają trucizny lub gaz, inne jeszcze mogą eliminować przeciwciała.

Pomimo ogromnych oczekiwań chorych, pomimo coraz większych
sukcesów w naśladowaniu natury, nie istnieje jeszcze żadne tworzy-
wo, żadna część zamienna, która choćby tylko dorównywała biologicz-
nemu pierwowzorowi. Nie istnieje błona, która filtruje i usuwa truciz-
ny z krwi, nie ma tętnicy z tworzywa sztucznego, która jest całkowicie
obojętna dla przepływającej krwi, żadne sztuczne serce nie pracuje
dziesięć lat. Jednak to co istnieje, robi wystarczające wrażenie: błony,
które o 20 lat przedłużają życie chorym na nerki, sztuczna skóra, która
ratuje oparzonych.

Mark Walsh doświadczył tego na własnej skórze. Prąd o dużym
natężeniu spalił temu elektrykowi ponad 60 procent skóry. Jego szan-
se przeżycia wynosiły 50 : 50. Doktor John F. Burkę w General Hospi-
tal w Massachusetts usunął spaloną skórę i pokrył duże obszary ciała
elektryka nowym rodzajem sztucznej skóry (typ: poziom I). Ta sztucz-
na skóra, wynaleziona przez prof. Ioannisa Yannasa z Massachusetts
Institute of Technology, składa się z dwóch warstw. W warstwę
dolną, zbudowaną z sieci białek i cukrów, wrastają po kilku dniach
komórki skóry. Warstwa ta ulega następnie wchłonięciu. Warstwa
górna wykonana jest z błony silikonowej, która ocaliła już życie wielu
oparzonym. Chroni ona pozbawione skóry obszary ciała przed wnik-
nięciem bakterii, przed śmiertelną utratą wody, białek i elektrolitów.

Miesiąc po wypadku dr Burkę zdjął elektrykowi raz jeszcze skórę
z ciała. Silikonowa błona spełniła swoje zadanie. Pod tą błoną komórki
skóry utworzyły warstwę, której brakowało tylko gruczołów potowych
i włosów. Warstwę tę pokrył następnie Burkę przeszczepem skóry
pobranym ze zdrowych miejsc. Przeszczep szybko pokrył miejsca
uprzednio oparzone jednolitą warstwą. Walsh mógł wrócić do domu.
Yannas i Burkę wkrótce potem stworzyli nowy, ulepszony rodzaj
sztucznej skóry (poziom II).

Równocześnie medycy z Newark w New Jersey zsyntetyzowali
tworzywo sztuczne, które może pomóc narciarzom, piłkarzom, tenisi-
stom w przypadku, gdy doznają oni zerwania wiązadeł lub nader-
wania ścięgien. Za pomocą tego „inteligentnego" tworzywa można
łatwo likwidować skótki tego rodzaju urazów. Odpowiednie rusz-
towanie, wykonane z włókien węglowych, przejmuje obciążenia
w okresie leczenia, natomiast polimer kwasu mlekowego (polimer
utworzony z kwasu mlekowego powstającego w organizmie człowie-
ka) pobudza własną tkankę do wzrostu. Od roku 1986 tworzywa
zostały tak zmodyfikowane, że po uformowaniu się własnych tkanek
ulegają całkowitemu wchłonięciu.

Podobną koncepcją regeneracji własnych tkanek kierowali się
naukowcy z Kliniki Chirurgicznej Uniwersytetu Berlińskiego w Char-
lottenburgu (dyrektorem jej jest prorok sztucznego serca — prof. Emil
Sebastian Biicherl). Mają oni nadzieję, że będą mogli leczyć chorych,
którym proces nowotworowy zniszczył przełyk. Zniszczony odcinek
przełyku zastępują rurą wykonaną z poliuretanu, tworzywa odkrytego
w 1937 r. w Niemczech, mającego wszechstronne zastosowanie i dob-
rze tolerowanego przez organizm, które jest obecne prawie w każdym
sztucznym narządzie. Psy doświadczalne miały jednak po trzech ty-
godniach już dość tego tworzywa i wypluwały poliuretanowe przełyki.

Zgodnie jednak z oczekiwaniami, wokół poliuretanowej rury powstała
naturalna biologiczna tkanka. Po kilku miesiącach czworonogi mogły
znowu połykać ulubione kęsy mięsa.

Aby odtworzyć tętnice, chemicy użyli tworzywa, które zyskało
popularność dzięki temu, że pokrywano nim patelnie. Tworzywem
tym jest teflon — PTFE — politetrafluoroetylen — jak brzmi jego peł-
na nazwa chemiczna. Po wytworzeniu protezy, tętnice ulegają roz-
ciągnięciu, stają się porowate²⁴. Na takiej porowatej powierzchni
organizm odkłada komórki białka krwi, tworząc w ten sposób warunki
do rozwoju nowej ściany naczynia. Z czasem takie sztuczne protezy
naczyniowe wypełniły magazyny klinik chirurgicznych.

Również naśladownictwo twardych tkanek nie jest dla chemii
polimerów niemożliwe. Po raz pierwszy w 1898 r. chirurg usiłował
zastąpić kość tworzywem sztucznym. W miejsce odcinka zniszczonej
szczęki wstawił on kawałek celuloidu. Jednak pechowo użył kamfory,
jako dodatku zmiękczającego materiał, odkrytej w 1869 r. przez Johna
W. Hyatta, a stosowanej do wytwarzania kul bilardowych. Wkrótce
doszło do powstania stanu zapalnego wokół wszczepionej „sztucznej
kości" i wylądowała ona w koszu na śmieci.

Ta niefortunna operacja przez długi czas wywierała piętno na
innych medykach, bo aż do drugiej wojny światowej żaden z nich nie
odważył się wszczepić tworzywa sztucznego. Jednak wówczas, pod
wrażeniem ciężkich urazów czaszki, z jakimi dostarczano do szpitali
rannych żołnierzy, chirurdzy po raz pierwszy w 1940 r. użyli płytek
PM MA celem uzupełnienia uszkodzonych powłok kostnych. Ich suk-
cesy przesłoniła klęska poniesiona przez braci Judet, którzy używali
tego tworzywa do konstrukcji stawu biodrowego; PMMA nie może
być stosowane tam, gdzie powstają duże trwałe obciążenia.

Gdy w roku 1952 naukowcy udowodnili, że tworzywa sztuczne
wszczepione zwierzętom mogą prowadzić do powstania nowotworów,
polimery znalazły się znowu w odwrocie. Dopiero trzy lata później
udowodniono jednoznacznie, że do rozwoju nowotworów prowadzą nie
chemiczne właściwości tworzyw sztucznych, lecz niewłaściwy kształt
i wielkość implantatów. Twórcy części zamiennych mogli odetchnąć
z ulgą. Rozwój materiałów biokompatybilnych mógł się toczyć dalej.

Od połowy lat siedemdziesiątych chirurdzy wszczepiali coraz to
nowe materiały, np. kości z tworzyw węglowych, które rozkładały

²⁴ Dokładne szczegóły procesu technologicznego są pilnie strzeżone przez firmę
Goretex — jedynego producenta tych protez, jak również innych materiałów wykony-
wanych z teflonu, jak tkaniny, liny itp.

przenoszone siły znacznie równomierniej na otaczające tkanki, niż
czyniły to protezy metalowe. Wielkie nadzieje wiązano z tzw. szklarni
biologicznymi, substancjami ceramicznymi, które posiadają własności
bioaktywne i łączą się z naturalną kością. Na Florydzie jednemu
z naukowców udało się połączyć niektóre składniki chemiczne kości
z tworzywem ceramicznym. Wytworzone w ten sposób tworzywo
wapniowo-fosforowo-ceramiczne jest na razie najlepiej tolerowaną
substancją zastępczą kości.

Również dentyści oraz ich klienci dotknięci próchnicą mogą dużo
skorzystać z własności i zalet materiału, który łączy w sobie cechy
porcelany i polimerów. Sztuczne zęby, wykonane z tego tworzywa,
odznaczają się tym, że wyjątkowo trwale dają się osadzić i nie ulegają
złamaniu. Ich barwa może być dobierana indywidualnie do barwy
pozostałych zębów u każdego pacjenta. Pewien punk z San Francisco
wykazał jednak daleko idące odstępstwa od tej zasady i swój sztuczny
siekacz zabarwił na dziko zielony kolor.

Po długich latach badań sztuczny narząd staje się znany dopiero
wówczas, gdy zastosowany u człowieka prowadzi do sukcesu lub
porażki. Przedwczesne laury, przyznane modelom laboratoryjnym, są
rzadko uzasadnione. Jednak przynajmniej dwa wynalazki są tak ge-
nialne, że należy je już teraz opisać, pomimo że do połowy roku 1987
nie zastosowano ich jeszcze u żadnego człowieka. Pierwszy z nich
dotyczy wysp Langerhansa trzustki. Zapewnia on życie diabetykom
bez konieczności wstrzykiwania insuliny, stosowania diety i nie pro-
wadzi do powikłań tej choroby. Drugi wynalazek zastępuje własną
krew chorego; może on zapobiec następstwom, takim jak porażenia
i śmierć, które niesie ze sobą udar mózgu.

Doktor Anthony Sun od wielu lat prowadził na Uniwersytecie
w Toronto badania nad możliwością zastąpienia uszkodzonych wysp
Langerhansa. W tym skupisku komórek, stanowiącym część trzustki,
wytwarzana jest insulina. Przeszczepienie trzustki u człowieka napo-
tyka zawsze na bardzo silnie wyrażoną reakcję odrzucenia przeszcze-
pionego narządu.

Sun wpadł na pomysł, aby przeszczepioną tkankę tak ukryć w ciele
biorcy, aby jego system immunologiczny nie odczuł jej obecności.
Jednocześnie przeszczepione komórki wysp Langerhansa muszą jed-
nak produkować insulinę oraz być wrażliwe na aktualny poziom cukru
we krwi. Sun, w wyniku żmudnej pracy, wytworzył materiał składają-
cy się z dwóch tworzyw sztucznych: cukrowego polimeru otrzymane-
go z ciała alg, stabilizowanego polimerem białkowym. Naukowiec
formował to tworzywo w postaci kulek, dostrzegalnych jeszcze gołym

okiem. W każdej takiej kulce zatapiał wyspę Langerhansa. Oglądając
taką kulkę pod mikroskopem można stwierdzić jak pod cienką błoną
cukrowo-białkową schowane są komórki wysp Langerhansa, tak jak
zamknięty jest płód w błonach płodowych.

Błona jest tak wytrzymała, że bez trudu znosi wstrzyknięcie.
Otwory w tej błonie są na tyle duże, że przenika przez nie cząsteczka
insuliny, która jest stosunkowo mała, podobnie jak cząsteczka glukozy.
Przez pory te nie przenikają jednak cząsteczki przeciwciał, które są
znacznie większe. Tym samym Sun stworzył skuteczny sposób ochro-
ny wysp Langerhansa, pochodzących z innego organizmu, przed sy-
stemem immunologicznym biorcy. Jednocześnie naukowiec ten osiąg-
nął doskonałe wyniki u zwierząt doświadczalnych, chorujących z po-
wodu cukrzycy. Sztuczna trzustka z biopolimerów utrzymywała po-
ziom cukru u zwierząt w granicach normy przez okres ponad półtora
roku. Najpóźniej w roku 1990 te mikrokapsułki, produkujące insulinę,
mają być zastosowane u człowieka.

Doktor Jewell Osterholm w Filadelfii, w Jefferson Medicał College,
dokonał drugiego odkrycia, które może w przyszłości ustrzec miliony
pacjentów przed ciężkimi uszkodzeniami organizmu — odkrył miano-
wicie sztuczną krew, sporządzoną w bardzo szczególny sposób. Od
wielu już lat wiadomo medykom i chemikom, że istnieją polimery
wiążące i przenoszące tlen. Są nimi fluorowane związki węgla, tzw.
związki perfluorowe. Pomimo że pierwsze doświadczenia nie przynio-
sły szczególnych sukcesów, uchodzi za pewnik, że związki te mogą
zastąpić substancję przenoszącą tlen we krwi, jaką jest hemoglobina.

Osterholm poszedł jeszcze krok dalej. Wymieszał on polimer prze-
noszący tlen z substancjami odżywczymi ważnymi dla organizmu.
Mieszaninę taką wprowadził do czaszki zwierząt doświadczalnych,
bezpośrednio po ich śmierci, spowodowanej udarem mózgu, tj. po
przerwaniu dopływu krwi do mózgu. Osterholm tak to opisuje:
„U zwierząt nie stwierdzono żadnej czynności elektrycznej mózgu".
Takie „zerowe" eeg oznacza dla lekarza śmierć. Jednak wkrótce po
wprowadzeniu płynu do czaszki (mózg „kąpał" się w tej mieszaninie)
na monitorze eeg pojawiły się ponownie prądy czynnościowe mózgu.
Zwierzę przywrócono światu żywych.

Płyn, który podniósł przynajmniej częściowo zawartość tlenu
w tkance mózgowej, nosi dość skomplikowaną nazwę chemiczną:
perfluorobutylotetrahydrofuran. Jest to związek węgla, w którym
atomy wodoru zastąpiono atomami fluoru. Osterholm i jego koledzy
mają nadzieję, że ich wynalazek wkrótce będzie służył pomocą lu-
dziom, u których udar mózgu spowodował ciężkie uszkodzenia tego

narządu. Gdy wskutek zamknięcia naczynia mózgowego dochodzi do
zatrzymania dopływu tlenu do mózgu, powstaje uszkodzenie tkanki
mózgowej, co w konsekwencji wywołuje porażenia, zawroty głowy,
zaburzenia widzenia i mowy. Odkryty polimer zastępuje krew i może
zaopatrywać mózg w tlen przez pewien okres. Być może wkrótce
przyczyni się do wyzwolenia ludzi po udarze z niewoli wózka in-
walidzkiego i przywróci im mowę.

Możliwości, jakie sztuczne tworzywa otwierają w leczeniu i reha-
bilitacji, są olbrzymie. Nowe, w dużym zakresie biokompatybilne ma-
teriały, o wysokim stopniu czystości, mogą służyć swoim właścicielom
przez lata. Naukowcy nie zapomnieli przy tym o jednej istotnej
właściwości organizmu. Większość szkód jest on w stanie naprawić
samodzielnie.

Zasadzie tej hołdowano tworząc wiele części zamiennych wszcze-
pianych człowiekowi. Poważną ich część wszczepia się jedynie po to,
aby stworzyć pomost i pomoc dla organizmu. Po okresie wspomaga-
nego samoleczenia organizmu, polimery te ulegają rozkładowi i wy-
daleniu. Ze sztucznego człowieka powstaje ponownie człowiek bio-
logiczny.

Posłowie

Ułomności, starość i śmierć będą zawsze towarzyszyć ludzkiemu
życiu. W tym zakresie nawet najdoskonalsze technologie części za-
miennych nic nie zmienią. Naukowcom uda się zapewne stworzyć
coraz lepsze konstrukcje, zastępujące uszkodzone części organizmu.
Jednak nawet najbogatsze państwa nie będą w stanie pokryć kosztów
produkcji licznych części zamiennych. I tak, w Anglii wielu chorych
z niewydolnością nerek musi umrzeć, ponieważ nie starcza pieniędzy
na zakup odpowiedniej liczby sztucznych nerek²⁵. W roku 1965 wyda-
no w Republice Federalnej Niemiec 30,9 miliarda marek na ochronę
zdrowia, w roku 1986 natomiast — już ponad 200 miliardów marek.
Zatrudnieni w Wormacji i w Recklinghausen muszą przeznaczać aż 15
procent swoich poborów na ochronę zdrowia.

Zadziwiający jest fakt, że liczba leczonych oU kilku lat pozostaje
ciągle taka sama, podczas gdy nowe technologie i nowo promowani
lekarze zalewają rynek. Menadżerowie gigantycznych kompleksów
medyczno-przemysłowych dawno już odkryli, że niektóre innowacje
i części zamienne na rynku medycznym mogą być przysłowiową żyłą
złota. Urządzenia raz wprowadzone na rynek, szybko stają się po-
wszechnie używanymi i zapotrzebowanie na nie niesłychanie wzra-
sta. Widać to obecnie na przykładzie tomografów komputerowych,
a w przyszłości będzie to widoczne najprawdopodobniej na przy-
kładzie sztucznego serca. Nie ulega wątpliwości, że wielu chorych
oczekuje z ogromną nadzieją na wprowadzenie nowych technologii do
medycyny. Im więcej chorób możemy leczyć, tym droższe staje się
jednak leczenie. Brakuje jednakże dyskusji na temat nowych techno-
logii, prowadzonej jeszcze przed ich zastosowaniem. W tych roz-
ważaniach powinni brać udział przedstawiciele możliwie wielu grup
społecznych, a nie tylko naukowcy, twórcy tych technologii.

Kosztowne rozwiązania, służące jedynie wąskiej grupie chorych,
pogłębiają przepaść dzielącą RFN od krajów Trzeciego Świata. Tam,
gdzie codzienność wypełniona jest walką o chleb i o przetrwanie, tam

W Polsce również.

nie ma miejsca dla sztucznego serca. Z perspektywy mieszkańca
Sahelu pochłaniająca miliony dolarów kampania Humany na temat
sztucznego serca może być rozumiana jedynie jako czysty cynizm.

Nawet wówczas, gdy pokonane zostaną największe trudności i naj-
pilniejsze zadania w zakresie produkcji sztucznych narządów, pozo-
stanie wystarczająco dużo pracy dla naukowców, ponieważ jedynie
nieliczne spośród części zamiennych są tak doskonałe, że można
zaufać im bez granic. Przykładem takiej, powstałej z czasem, niezawo-
dnej technologii jest rozrusznik serca. Pomimo zawodności i dolegli-
wości, jakie stwarzały pierwsze modele tych urządzeń, z czasem udało
się stworzyć modele całkowicie niezawodne i tak bezpieczne, że
pacjenci mogą zupełnie zapomnieć o ich posiadaniu, uwolnieni od
lęku przed atakiem serca i śmiercią.

Większość sztucznych narządów uważa się jednak za zawodne
i przysparzające swemu właścicielowi dodatkowych trosk i cierpień.
Jeśli przy dokładnej analizie zjawiska można stwierdzić, że popra-
wiają one mimo wszystko jakość życia chorego, warto je udoskonalać,
podobnie jak w przypadku każdej części zamiennej, która istnieje
wprawdzie na razie jako model laboratoryjny, ale już zapowiada
swoje wielkie możliwości.

Oznacza to jednak również, że muszą one być najpierw testowane
w doświadczeniach na zwierzętach, a dopiero później stosowane
u ludzi. Doświadczenia te są bardzo często tematem zażartych spo-
rów. Willem Kolff eksperymentował ze swoją sztuczną nerką bez-
skutecznie na szesnastu chorych, zanim uratował jednego. Barbara
Wolf zgłosiła się do doświadczeń z wszczepialnym rozrusznikiem FES
dobrowolnie, podobnie jak zdesperowani chorzy gotowi są testować
na własnym ciele nie wypróbowane jeszcze nowe technologie.

Często wyniki przyznają rację badaczom, ale często też nowe
narządy przynoszą swym właścicielom tylko dodatkowe cierpienia, jak
np. protezy stawu biodrowego braci Judet, czy serce dr. DeVriesa.
W obu przypadkach przeprowadzona uprzednio analiza skutków za-
stosowania technologii przyczyniłaby się do uniknięcia szkód. W przy-
padku braci Judet analiza ryzyka nie była wystarczająca, w przypadku
natomiast dr. DeVriesa, dostępna była tylko dla ekspertów. Zjawiska
te są obecnie coraz częściej spotykane przy niszczeniu środowiska
naturalnego, przy militaryzacji i wykorzystaniu energii atomowej.

Badania naukowe wymagają o wiele intensywniejszej i otwartej
dyskusji oraz kontroli. Pozostawienie ich wyłącznie specjalistom i poli-
tykom może się okazać fatalne w skutkach dla teraźniejszości i dla
przyszłości.

Podziękowanie

Książka ta powstała nie tylko przy biurku pisarza. Pacjenci, leka-
rze i naukowcy w ciągu długich rozmów, chętnie udzielali informacji
i dostarczyli wiadomości nigdy nie publikowanych. Także wielu kole-
gów, na których badaniach opieraliśmy się, członkowie rodzin i przy-
jaciele wyświadczyli nam nieocenioną przysługę. Wszystkie rozdziały
tej książki zostały sprawdzone przez lekarzy i naukowców pod wzglę-
dem merytorycznym. Był to nadzwyczajny gest ze strony tych ludzi
i tak już nadmiernie przeciążonych pracą zawodową.

Naszą szczególną wdzięczność pragniemy wyrazić następującym
osobom: Ralf Ahrendt, Emmanuel Anapliotis, prof. Paul Banfai, Gero
Bartels, dr Franz-Ferdinand Becker, Gaby Becker, Hans-Peter Ben-
zinger, prof. Ulrich Boenick, inż. Gunter Bramm, Uwe Brase, dr
James Brophy, prof. Gorig Brunner, prof. Hendrik Bruns, prof. Hans
Wilhelm Buchholz, prof. Emil Sebastian Biicherl, dr John F. Burkę, dr
Ernst-Adolf Chantellau, dr Denton Cooley, Udo Dautermann, prof.
Konrad Falkę, dr Manfred Franetzki, dr Hans Jurgen Gerner, dr
prawa Bernhard. Giese, inż. Ewald Henning, Karl-Heinz Hermann,
prof. Erwin Hochmair, dr Ingeborg Hochmair-Desoyer, dr Volker
Hómberg, prof. Jurgen Holle, prof. Werner Irnich, prof. Manfred
Kessler, Siegfried Klein, dr Hans Ulrich Klehr, prof. Willem Johan
Kolff, dr Theodor Koschinsky, prof. Alojz Kralj, inż. Curt Kranz, dr
Bernd Kroger, Marga Lange, prof. Czong-Su Lie, prof. Ernst Mar-
ąuardt, Wilhelm Mattuschek, prof. Wolfgang Mera, Lothar Milde,
Max Nader, prof. Arno Nover, dr Tim Peters, Sonja Privo, prof.
Eckehard Renner, prof. Helmut Reul, prof. Heinrich Roesler, dr
Heinz Ruddel, prof. Paul Gerhard Schneider, Dirk Schepler, prof.
Hannes Schmidl, dr Mariannę Sorger, dr Harald Stallforth, Hanna
Stuhr, prof. Herwig Thoma, prof. Felix Unger, Ernst Jurgen Vohl,
prof. Gerhard Vossius, Kai Weber, Marlise Weber, Agnes Wetzling,
prof. Christian Wildevuur, Barbara Wolf, prof. Ekkehard Zerbst.

---