Polyomyelitida je vysoce nakažlivé virové infekční onemocnění postihující nervový systém. Jejím původcem je poliovirus, mikrob z čeledi Picornaviridae. Přenos viru dětské obrny nebo polia, což jsou další běžně užívaná označení stejného onemocnění, zpravidla probíhá orálně-fekální cestou, typickou pro řadu jiných infekčních chorob. Zákeřnost nemoci je v tom, že u naprosté většiny nemocných (až u 95 %) nevyvolá žádné symptomy, případně se projeví jen nespecifickými příznaky zaměnitelnými s chřipkou. Právě tito nemocní jsou nejčastějšími, ale nevědomými přenašeči polia. Po infikování neexistuje žádná specifická léčba nebo lék. Dětská obrna může mít i poměrně mírnou formu, kdy se pacient uzdraví bez trvalých následků. Pokud ale poliovirus zasáhne CNS, může způsobit těžkou formu nemoci, jakou je paralytická dětská obrna s následným ochrnutím končetin, častěji dolních, a trvalými následky ve formě těžké invalidity. Při napadení mozkového kmene dochází k selhání životně důležitých orgánů. Smrtící kombinací je postižení dýchacích a polykacích svalů – v nejtěžších případech se paralýza rozšíří na svaly krku, hlavy a především na hlavní dýchací sval, tedy bránici. Ochrnutí bránice nemocnému znemožní samostatně dýchat.
Do příchodu vakcíny proti poliu, tedy do roku 1955, dětská obrna zabila nebo zmrzačila statisíce lidí po celém světě. Ani teď není dětská obrna na seznamu globálně vymýcených nemocí, dosud se vyskytuje zejména v nejchudších zemích. Vídat děti s berličkami zkřivené po obrně býval i u nás běžný zážitek. Teprve díky zavedení povinného očkování proti poliu, tedy od roku 1961, se v tehdejším Československu nevyskytly žádné nové případy – riziko je pouze u neočkovaných jedinců, kteří se dostanou do kontaktu s virem.
Mnohem vzácněji než dítě může nákaza postihnout i dospělého člověka. Desítky let před zavedením očkování proti poliu ve všech rozvinutých zemích celého světa, které alespoň v nich infekci zastavilo, obrna zasáhla i slavného amerického prezidenta Franklina Delanoa Roosevelta. Obrna ho zasáhla v roce 1921, kdy mu bylo 39 let, a způsobila u něj paralýzu dolních končetin. Až do své smrti na jaře 1945 se americký prezident mohl pohybovat pouze na invalidním vozíku. V jeho vlasti byla dětská obrna obrovskou hrozbou, která způsobovala celostátní epidemie a vedla k paralýze nebo smrti tisíců lidí.
Respirátor pro děti, kterým hrozila smrt udušením
Jedinou nadějí pro nemocné s paralýzou dýchacích a polykacích svalů se měla stát až umělá plicní ventilace. Myšlenka nahradit pohyb bránice nebyla úplně nová, s konceptem už v roce 1670 dělal pokusy anglický badatel John Mayow. Pro vytvoření potřebného podtlaku, což je zásadní princip pohybu umělých plic, používal zvířecí měchýře.
Přelomem se však stala až technologie profesorů pracovní a průmyslové hygieny z Harvardu, Philipa Drinkera a Louise Agassiza Shawa. Philip Drinker se narodil v roce 1894, shodou okolností ve stejném roce, kdy došlo k prvnímu velkému výskytu dětské obrny v USA. Vystudoval chemické inženýrství a v roce 1921 nastoupil na fakultu veřejného zdraví na Harvardově univerzitě. Zabýval se tam výzkumem průmyslových exhalací, ale celosvětovou proslulost mu přinesl vynález, který se průmyslu vůbec netýkal. Nápad na něj dostal, když v laboratoři pozoroval svého kolegu Louise Shawa při práci na přístroji na měření parametrů dýchání zvířete. Uvnitř kovové skříňky připojené k manometru ležela kočka v celkové anestezii. Shaw zvířeti podal kurare, tím mu paralyzoval dýchací svaly, a pak pomocí Luerovy stříkačky pumpoval vzduch do a z boxu. Touto metodou udržel zvíře několik hodin naživu. Drinker se k experimetu připojil a po několika měsících pokusů na zvířatech byli oba vědci přesvědčeni, že jejich metoda umělé ventilace pomocí podtlaku může být použita i u lidí. V té době financovala společnost Consolidated Gas Company of New York výzkum umělé ventilace k oživování lidí, kteří se udusili zemním plynem. Drinker představil společnosti svůj nápad na umělý respirátor a získal od ní grant ve výši 500 dolarů na vývoj přístroje pro použití u lidí.
Shodou šťastných náhod právě v době, kdy pracoval na respirátoru pro záchranu lidí přidušených v dolech, Drinkera přivolali do dětské nemocnice v Bostonu, aby tam navrhl klimatizovanou místnost pro předčasně narozené děti. „Cestou po odděleních Phil viděl děti umírající na udušení způsobené obrnou; nemohl zapomenout na jejich zmodralé malé tvářičky a strašné lapání po dechu,“ napsala o desítky let později Drinkerova sestra Catherine. Právě v nemocnici si Drinker uvědomil potenciální využití svého respirátoru pro děti, kterým bezprostředně hrozila smrt z udušení. Jejich situace byla jasná i vedení nemocnice, a tak Drinker dostal povolení prakticky vyzkoušet přístroj, který byl ještě ve vývoji. První pokus musel vypadat přímo zázračně, protože po spuštění přístroje dítě za necelou minutu začalo nabývat vědomí – dýchalo! Drinker ještě po letech vzpomínal, jak v tom okamžiku stál nad dítětem a plakal dojetím. Dítě zůstalo na respirátoru 122 hodin, pak ale bohužel zemřelo na srdeční selhání.
Pacienti uzavření ve skříni
Zavedení „železných plic“ znamenalo pro mnoho pacientů rozdíl mezi životem a smrtí, ale z dnešního pohledu jde o záležitost jen o něco méně strašidelnou než shora popsané experimenty na kočkách. Úplně bezmezné nadšení z něj asi neměli ani sami autoři – v roce 1929 publikovali článek, ve kterém připustili, že jejich respirátor je „poněkud těžkopádné a komplikované zařízení“. „Respirátor Drinker“, což bylo označení, pod kterým se přístroj proslavil, vypadal jako obrovská železná okurka. Monstrum sestávalo z válcové kovové nádrže s víkem a gumovým límcem na jednom konci. Do objemného válce byl pacient umístěn tak, že měl hlavu prostrčenou ven gumovým límcem, zatímco zbytek těla se nacházel uvnitř vzduchotěsné komory. Tlak vzduchu v nádrži byl řízen pomocí ventilového mechanismu připojeného ke dvěma vzduchovým pumpám. Už předtím sice existovaly pokusy o umělou ventilaci pomocí zařízení s podtlakem, ale až tento přístroj dokázal využívat dostupnost nepřetržitého zdroje energie v podobě elektřiny. Pacient tak byl (většinou neustále) v jakési vzduchotěsné skříni a mohl pouze sledovat, jak se mu stlačuje hrudník. Pobyt ve skříni musel být strašný, ale znamenal život. Vysvobození nastalo, pokud se tělo s obrnou vyrovnalo natolik, že se obnovila i funkce bránice.
V roce 1931 americký vynálezce John Haven Emerson vylepšil model„Drinker“ tím, že zlepšil přístup k pacientovi. Vytvořil postel, která se zasouvala do skříně a vysouvala z ní, a po stranách přidal okénka, která umožňovala přístup k pacientovi bez ztráty tlaku vzduchu. Drinker a Harvardská univerzita se domnívali, že Emersonův respirátor byl příliš podobný originálu, a zažalovali Emersona za porušení jejich patentů týkajících se respirátoru. Soudní proces se žalobcům tvrdě nevyplatil, protože u něj Emersonovi právníci prokázali, že všechny technologie použité Drinkerem již existovaly, a proto nemohly být patentovány. Emerson spor vyhrál a patenty byly prohlášeny za neplatné. U soudu Emerson navíc prohlásil, že technologie, která zachraňuje životy, by měla být přístupná všem – a i v tom mu dal soud za pravdu.
I bez plateb za použití patentu ale byla výroba „železných plic“ hodně nákladnou záležitostí. Když v roce 1937 vypukla v Austrálii epidemie dětské obrny, byly náklady na nákup a dopravu respirátorů Drinker z Ameriky tak vysoké, že australské ministerstvo zdravotnictví požádalo biomedicínského inženýra Edwarda Botha, aby přišel s levnější alternativou. Both navrhl respirátor vyrobený z překližky. Jeho přístroj byl nejen levný, ale také se snáze přepravoval a sestavoval.
Utrpení znásobovala nuda
Většina pacientů žila v železných plicích po dobu několika týdnů nebo měsíců, dokud virus nevymizel a pacient nemohl opět dýchat sám. Někteří pacienti však nikdy nezískali zpět schopnost samostatného dýchání a na železné plíce byli odkázáni po zbytek života. Život v železných plicích byl obtížný jak pro pacienty, tak pro ošetřovatele. Když okénka nestačila, musely být úkoly, jako například fyzioterapie, dokončeny během několika minut, kdy pacient mohl dýchat sám mimo železnou plíci. Jedním z největších problémů pro pacienty byla nuda. Trochu pomáhalo, že nad hlavou pacienta bylo možné připevnit zrcadlo, aby mohli vidět, co se kolem nich děje. Mohli také číst knihy zavěšené před obličej, ale někdo jim musel otáčet stránky. Na větších odděleních s železnými plícemi měli pacienti poblíž další pacienty, kteří jim poskytovali společnost a psychologickou podporu, ale návštěvní hodiny pro rodiny byly omezené.
Nejhorší americká epidemie polia propukla v roce 1952, tehdy lékaři po celých státech zaznamenali více než 3000 úmrtí a stovky tisíc případů paralýzy. Právě tehdy začal jeden z nejznámějších příběhů spjatých s železnými plícemi. V roce 1952 se obrnou nakazil tehdy šestiletý Američan Paul Alexander. Nemoc u něj začala klasickými příznaky – silnou bolestí krku, hlavy a vysokou horečkou. Za několik dní se jeho stav zhoršil natolik, že nemohl už ani mluvit a polykat, což naznačovalo ochrnutí polykacích a dýchacích svalů. Rodiče ho proto urychleně odvezli do nemocnice, kde mu byla diagnostikována dětská obrna. Paulu Alexandrovi zachránil život pohotový zákrok lékaře, který mu provedl tracheostomii, aby mohl dýchat, a vyčistil mu plíce od nahromaděného hlenu. Pak byl ihned umístěn do železných plic. Probudil se v kovovém vězení, naprosto imobilní a neschopný mluvit, zcela závislý na stroji. Po letech se nakonec naučil dýchat sám, a mohl tak alespoň po nějakou dobu pobývat mimo přístroj. Paul Alexander žil v zařízení, kterému říkal „starý železný kůň“, neuvěřitelných 72 let. Díky svému odhodlání a péči rodiny a přátel dokázal vystudovat práva, stal se úspěšným právníkem a spisovatelem. Zemřel až v roce 2024, kdy podlehl komplikacím spojeným s nákazou covidem.
Kariéra Philipa Drinkera pokračovala i po jeho práci na železných plicích a právních sporech o patenty na ně. Stal se zakladatelem Americké asociace pro průmyslovou hygienu a je považován za otce průmyslové hygieny, jak ji známe dnes. Nikdy se ale nedokázal vymanit ze stínu „té prokleté mašiny“, jak ji sám nazýval. V roce 1953 se Drinker setkal s Jonasem Salkem, který vyvinul inaktivovanou vakcínu proti viru obrny. Drinker tehdy řekl, že bylo skvělé setkat se s mužem, který udělal tolik pro potlačení dětské obrny, zatímco jeho železná plíce „nemohla případům zabránit, mohla je pouze léčit“.
Jana Jílková
Foto: archiv Dětské nemocnice v Bostonu
