Da bi spasio svoju umiru sestru, Charles Lindbergh izmislio je medicinski proizvod

Charles Lindbergh, cijenjeni zrakoplovni junak, žrtva zločina stoljeća, nesumnjivo je američka ikona. Ipak, ono čega se sjećamo Lindbergh nije cjelovita slika. Dok su noviji biografi počeli prodirati u mračniju prošlost aviona - njegovo pridržavanje eugeničkih principa, svoje dobročinstvo i povezanost s nacističkom Njemačkom - jedno je područje Lindberghove biografije često zapostavljeno - njegov pionirski rad u biomehanici.

Iz ove priče

Lindbergh

Kupiti

Junak: Charles A. Lindbergh i američki san

Kupiti

Američka osovina: Henry Ford, Charles Lindbergh i uspon Trećeg Reicha

Kupiti

Povezani sadržaj

• Čovjek s puno srčanih ventila daruje svoju neobičnu kolekciju
• U hitnim slučajevima spakirajte tenisice

Biomehanika? Je li njegov rad na ovom polju bio povezan sa zrakoplovstvom - možda redizajniranim pilotskim kabinom? Ili, nešto za povećanje lumbalne podrške kako bi transatlantska putovanja bila ugodnija?

Zapravo, Lindberghovi doprinosi bili su prilično odvojeni i u vrijeme kada je bio slavan zbog tih dostignuća. "Ime koje će on ostaviti u toj znanosti bit će jednako slavno kao i u zrakoplovstvu", rekao je jedan od njegovih kolega New York Timesu 1934. Prognoza je pala. Danas se samo nekoliko rečenica iz njegova unosa u Wikipediji odnosi na njegov znanstveni doprinos; i u tome leži priča.

Charles Lindbergh bio je dizajner perfuzijske pumpe - ručno izrađenog, prozirnog stakla Pyrex-a, visokog 18 inča, koji se koristio za održavanje organa koji djeluju izvan tijela. Učinio je to 1935. godine nakon kulminiranja tihe suradnje s znanstvenikom Nobelove nagrade Alexisom Carrelom.

Uređaj je opskrbio organom ili ga „napušio“ stalnom opskrbom kisikom krvi (ili sintetskim nadomjestkom). Carrel je usavršio tekućinu, ali ono što nije imao način da to pravilno primijeni na organ. Lindbergh je svoje mehaničko umijeće razradio dizajnirajući tročlani uređaj da drži organ na mjestu i omogućio mu je da se prepusti Carrelova "umjetna krv".

Bila je prekrasna u svojoj jednostavnosti. Karotidna arterija je stavljena u vezu s još jednom sićušnom staklenom cjevčicom koja ga povezuje sa pumpnim sustavom. Zračni tlak bi upuštao tekućinu kroz pumpu na način koji oponaša biološke procese.

Charles Lindbergh i Alexis Carrel od Samuela Johnsona Woolfa, ulje na platnu, 1938. (Nacionalna galerija portreta © Estate of SJ Woolf)

Sveukupno je napravljeno oko 20, ali tri se nalaze u zbirkama Smithsonianovog Nacionalnog muzeja američke povijesti u Washingtonu, DC

Iako je u velikoj mjeri zaboravljeno, važno je. Aparat je bio prethodnica medicinskih uređaja poput aparata za srce i pluća, a njegov proces pomogao je razviti izvedivo sredstvo za zaustavljanje srca tijekom kirurških zahvata.

Tijekom dugih sati u zraku, mladi pilot prisjetio se razmišljanja o životu i smrti. Ali kad je starijoj sestri njegove žene dijagnosticirana teška srčana bolest nakon reumatske groznice, Lindberghovi tihi razmišljanja okrenula su se primijenjenom biološkom radu. Nakon što je svog liječnika pitao zašto operacija ne može poništiti štetu, Lindberghu je rečeno da će postupak trajati duže nego što srce može biti uklonjeno iz tijela, a da pritom ne nanese trajnu štetu. Lindbergh je ustrajao. Zašto se stroj ne može koristiti za održavanje živih orgulja, obrazložio je. No, liječnik je pokazao "malo interesa za problem."

Daljnja ispitivanja Lindbergh je obavila s anesteziologom Palulel Flagg, koja je bila simpatičnija i usmjerila je Lindbergh prema Carrelu, koji je radio na problemima vezanim za održavanje organa in vitro. Već sljedećeg dana Lindbergh je zakazao sastanak s Carrelom u njegovoj laboratoriji u Rockefellerovom institutu - nema sumnje da je takav učinkovit raspored bio malen s malo prepoznavanja imena.

Tijekom njihovog prvog sastanka 28. studenoga 1930. Lindbergh se sjeća Carrela kako mu je pokazao dva neuspješna pokušaja izgradnje „aparata sličnog umjetnom srcu, onog koji bi prožimao žive organizme izolirane iz tijela.“ Carrel je objasnio da je ranije odredio odgovarajući sastav perfuzijske tekućine. No, od većih je poteškoća bilo izgraditi uređaj koji će izbjeći bakterijsku kontaminaciju tijekom ciklusa perfuzije.

Lindbergh je pregledala model i rekla da može bolje. Napustivši Carrelov laboratorij vrlo oduševljen, Lindbergh se dva tjedna kasnije vratio s dizajnom i prototipom koji je naručio od stakla za pranje stakla na Sveučilištu Princeton. Iako je to bilo daleko od savršenog, Carrel je bio impresioniran i ponudio je Lindberghu prostor u svojoj laboratoriji, gdje bi pilot mogao raditi na poboljšanju uređaja.

Uz probleme dizajna i bakterijsku kontaminaciju, Lindbergh se također morao boriti sa pitanjima slave. Nakon svog prekooceanskog zrakoplova, mladi zrakoplovnik razvio je snažnu nelagodu uz bijesnu medijsku pažnju. Njegov pokušaj da održi anonimnost tijekom rada u Institutu dočekan je samo skromnim uspjehom. U svom prvom posjetu Lindbergh se pokušao ušunjati kroz bočna vrata, ali brzo su ga otkrile gomile ljubitelja tehničara i osoblja

Nitko u Institutu nije smio razgovarati o svom radu ili prisutnosti s novinarima i Lindbergh je uspio održati određeni stupanj anonimnosti. Njujork tajms je kasnije izvijestio da je "više od dvije godine potrošio sve vrijeme što se mogao osloboditi svojih zrakoplovnih dužnosti, a da nitko nije razmišljao o tome."

To se polako počelo mijenjati razvojem Lindberghove prve pomalo uspješne pumpe, motorizirane spiralne staklene cijevi koja je prisiljavala perfuzijsku tekućinu kroz spiralu u rezervoar gdje bi potom mogla proći kroz cijev do glavne arterije organa. Iako je dizajn i dalje imao problema s niskim tlakom i bakterijskom kontaminacijom, uređaj je probijao karotidnu arteriju mjesec dana.

U svibnju 1931. Lindbergh je objavio rezultate uređaja koji je neprestano cirkulirao tekućinu kroz zatvoreni sustav. To je pogodilo novinare s vrlo malo fanfara, velikim dijelom zato što je njegov članak bio jedan od najkraćih objavljenih u Scienceu i vjerojatno jedini koji se pojavio bez potpisa. Ipak, ovo je bio prvi nagovještaj dramatične vijesti koja je stigla.

Lindbergh's Spirit of St. Louis, kojim je letio non-stop iz New Yorka do Pariza 20. svibnja 1927., nalazi se u Nacionalnom muzeju zraka i svemira Smithsonian. (NASM)

U sljedeće tri godine Lindbergh i Carrel poboljšali su početni dizajn i tehniku. Godine 1935. Lindbergh je opisao ovaj uspješan uređaj - tri koja se nalaze u Smithsonijevim kolekcijama iz tog razdoblja - kao "aparat koji u kontroliranim uvjetima održava pulsirajuću cirkulaciju sterilne tekućine kroz organe kroz dulje vrijeme ograničeno samo promjene u organima i u perfuzijskoj tekućini. "

Nova pumpa nije imala pokretne dijelove. Zrak unet u sustav filtriran je kroz sterilni pamuk, što je značajno umanjilo problem onečišćenja. Čitav uređaj, izrađen od cijelog stakla, mogao se lako sterilizirati u autoklavu. U gornjoj komori uređaja nalazio se organ. Perfuzijska tekućina bila je smještena u donjoj komori, dovedena do organa kroz staklenu cijev za dovod i na kraju dopuštajući gravitaciji da povuče tekućinu kroz komore natrag u komoru rezervoara iz koje je započela. Ciklus, slično onome koji nastaje pumpanjem srca.

Ali još uvijek pumpa nije bila savršena; jedan je problem bio taj što izlučena tekućina iz organa nije imala izlaz - drugim riječima pumpa nije imala umjetni bubreg - i stoga su se sekrecije organa miješale s perfuzijskom tekućinom, što je potom zahtijevalo česte promjene koje su prijetile sterilnosti i stabilnosti sustava,

Bubreg ili ne, crpka je bila spremna za stroga - i na kraju javna - ispitivanja. 5. travnja 1935. Carrel i Lindbergh započeli su pokus - probijajući štitnjaču mačke. Na kraju 18 dana komadići tkiva su prebačeni u kulturu, gdje su nastale epitelne stanice. Tkivo je bilo zdravo, živo i umnožavanje. Eksperiment - kao i Lindberghova pumpa - bio je uspješan. U srpnju 1935. Carrel i Lindbergh dodijelili su naslovnicu Time za svoja ostvarenja.

Tijekom sljedeće četiri godine na pumpi je provedeno 989 pojedinačnih pokusa perfuzije. Nakon malih izmjena, funkcionirala je tako dobro da ni u jednom trenutku nije bila zaustavljena zbog neispravnosti (iako je zagađenje bakterijama i dalje bilo problem). Unatoč ogromnom broju eksperimenata izvršenih na uređaju, uspjehu ovih pokusa i velikom uzbuđenju zbog temeljne znanosti, uspjeh perfuzijske pumpe često je pomračio medijskim teatrinama.

Vijest o održanju organa, rastu in vitro tkiva i umiješanosti Charlesa Lindbergha u ovu uzbudljivu, varalicu o smrti, zaokupila je javnost. Sve veći medijski nadzor pretvorio se u senzacionalno, pa su u njegovom laboratoriju objavljeni izvještaji o Carrel-u koji raste ljudske embrije. Jedan je izlaz čak otišao toliko daleko da je izvijestio o Lindberghovoj namjeri da svoje vlastito srce zamijeni jednim od organa čuvanih u laboratoriji ili nekim oblikom "mehaničkog srca". Frustriran novinarima, Lindbergh je pobjegao u Francusku na otok u blizini Carrelove francuske dom - strategija koja je bila neuspješna kao što je ocijenjeno iz sljedećih naslova - "Lindbergh vesla gumenim brodom do otoka."

Sama crpka postala je predmet čuđenja čak i u nedostatku tvorca (Carrel se te godine umirovio). Bio je to popularan izložba na Svjetskom sajmu 1939. godine u New Yorku, gdje je perfuzija pasje štitnjače privukla velike gužve. Naravno, znanstvena čuda bila su uvjerljiva, ali najveću pažnju privuklo je prepoznavanje imena i nobelovca i - još više - mladog američkog zrakoplovstva. Jednojezično priopćenje o izložbi obilno je upotrijebilo riječ:

"Čuveno mehaničko srce Lindbergh-Carrel, uređaj na kojem svjetski poznati transatlantski letak surađuje sa svjetski poznatim znanstvenikom, jedno je od žarišnih područja interesa medicine i izgradnje javnog zdravlja na sajmu u New Yorku."

Max Wallace, jedan od najnovijih Lindberghovih biografa, tvrdi da je Carrel svjesno iskoristio pilotovu slavu za svoj profesionalni napredak. Doista, višestruki primjeri kako je Carrel predstavio svoj radni odnos novinarima dokaz je tako svjesnog pokušaja. Jedan članak, na primjer, napominje da Carrel Lindberghu daje "svu zaslugu" za njegov uspjeh. Carrelovo "bezgranično divljenje" Lindberghu sažeto je citatom: "Ne samo da je vrlo inteligentan, već, što je vrlo važno u postizanju uspjeha, on je i vrlo tvrdoglav i uporan, tako da ne priznaje poraz." propustio nekoliko prilika za objavljivanje suradnje. Ali obje su koristi imale koristi. Lindbergh je uspio iskoristiti svoju poziciju poznatog lika u američkoj svijesti kako bi otvorio vrata u Carrelovoj laboratoriji, a Carrel je koristio ime avijatora za daljnje vlastito istraživanje.

Možda je slava u ovom trenutku bacila malo svjetla na to zašto se Lindbergh rijetko sjeća zbog ovog doprinosa povijesti znanosti. Izgrađeno je nekoliko desetaka pumpi Lindbergh između 1935. i 1938., premda su one općenito napuštene zbog promjene profesionalnih stavova o koristima izoliranja organa, kao i Carrelove umirovljenja, početka Drugog svjetskog rata i sve raširenijih političkih optužbi protiv obojice,

Sredinom pedesetih godina prošlog vijeka ideja je oživjela za operaciju na otvorenom srcu i kasnije za održavanje organa donora, ali nove metode perfuzije organa brzo su nadomjestile Lindberghov uređaj. To ni na koji način ne znači da je pumpa Lindbergh bila neuspjeh. Lindbergh je osobno ispunio svoj cilj - pomoći u određivanju načina kirurške intervencije za popravljanje bolesnih srca.

Iako je bio prekasno za spas svoje sestre, posao koji je obavio s Carrelom postavio je temelje za medicinske inovacije koje će kasnije spasiti one sa sličnim dijagnozama. Brzo zastarelost uređaja ne čini ga neupadljivim niti pukim zaokretom u medicinskim istraživanjima - to je jednostavno kako se čita povijest znanosti, a rani uređaji i tehnike koji izvještavaju o budućem razvoju. U ovom su slučaju lekcije iz suradnje Lindbergh-Carrel bile značajne.

Pa ipak, lako je vidjeti kako bi, kad se razmatra Lindberghova ostavština, rano rašireno uzbuđenje moglo umro kad postane jasno da je Lindbergh u stvari jednostavno inženjer zastarjelog medicinskog proizvoda. Iako je Lindbergh bio važan u široj povijesti perfuzije organa i medicinskih tehnologija (iako je možda još uvijek pretjerano reći da je ime koje je ostavio u biologiji jednako slavno kao i u zrakoplovstvu), mnogi bi mogli tvrditi da medicinske tehnologije nisu baš tako koliko je važno za povijesnu uspomenu na Lindbergh - iako je možda vrijedan barem još jednog odlomka na njegovoj stranici Wikipedia.

Lindberghova pumpa za eksploziju prikazana je do rujna 2016. na izložbi "Science Under Glass" u Nacionalnom muzeju američke povijesti u Washingtonu, DC