i

Aktuální číslo:

2018/2

Téma měsíce:

Bionika

Náhrady orgánů

Od jednoduchých protéz po bionické systémy
 |  5. 2. 2018
 |  Vesmír 97, 63, 2018/2
 |  Téma: Bionika

Historie náhrad chybějících orgánů či jejich funkcí je překvapivě dlouhá. Na jednom z mumifikovaných ženských těl, zřejmě z přelomu 2. a 1. tisíciletí před naším letopočtem, byla na noze nalezena místo prstu jeho náhrada ze dřeva a kůže. O dřevěné noze věštce Hegesistrata zpravoval řecký historik Hérodotos. Již od renesanční doby jsou známy dřevěné a později kovové protézy vojáků.

První zmínky o snahách korigovat zhoršující se zrak jsou z doby antické. Těsně před naším letopočtem používal Seneca kouli naplněnou vodou, která mu umožňovala zvětšení a díky níž přečetl snad všechny knihy, které v té době byly v Římě k dispozici. V Benátkách či Florencii vznikly mezi roky 1268 až 1289 první brýle. Ty ještě bylo nutné držet před nosem. V moderní době technologie multifokálních skel brýlí či jindy implantovaných očních čoček, které nahrazují čočky postižené šedým zákalem, zcela změnily možnosti pro lidi s poruchou zraku.

Během 2. světové války vznikly v Holandsku první prototypy umělé ledviny. V Praze byla umělá ledvina použita poprvé na 2. interní klinice Všeobecné fakultní nemocnice v polovině padesátých let. Dnes je náhrada funkce ledviny hemodialýzou naprosto běžným postupem u nemocných, kterým ledviny selhaly.

Umělé srdce se vyvíjí od sedmdesátých let minulého století. V současné době je systém již tak rozvinutý, že umožňuje nemocným s nevratným selháním srdce čekat na transplantaci i několik měsíců. Systém nutriční podpory dovede i po dobu let nahradit funkci chybějícího tenkého střeva. K tomu může dojít například v důsledku těžkého onemocnění tenkého střeva Crohnovou chorobou. Umělé ventilátory, které dovedou podpořit funkci plic, vstoupily do medicíny již v polovině minulého století. V moderní době k nim přibyly ještě pokročilejší extrakorporální oxygenátory.

Ve výčtu bychom mohli pokračovat i dál: zubní protézy a implantáty, naslouchátka, kochleární implantáty, náhrady kyčelních, kolenních, ramenních a některých dalších kloubů. Inzulinové pumpy, které mohou být naprogramovány tak, aby napodobily vlastní sekreci inzulinu. Kontinuální měřiče glukózy v mezibuněčné tekutině dovedou prakticky nepřetržitě sledovat nyní již dva týdny hladiny glukózy. Spojení inzulinové pumpy s těmito inzulinovými senzory může již brzy významně ulehčit život diabetikům 1. typu. Ostatně chybějící hormonální sekrece, například štítné žlázy či nadledvin, lze poměrně snadno nahradit podáním tablet s daným chybějícím hormonem. V širším slova smyslu je i estetická chirurgie cestou k náhradě ztrácející se estetické funkce.

Pokrok v biologických vědách a v technologiích ale přináší naplnění nadějí pro ty, kteří ztratili končetinu, ještě jinak – propojení nervového systému člověka s elektronickým systémem ovládajícím mechanické komponenty v umělých rukách a nohách může zlepšit život řadě pacientů po úrazech nebo s některými vývojovými vadami. No a konečně propojení mozku s počítačem začíná otevírat zcela nové horizonty tam, kde se zdálo, že náhrada funkce není možná, totiž u poškození mozku. To samo přináší úžasná a vzrušující témata, která donedávna byla jen předmětem sci-fi povídek. Umělá inteligence může na jedné straně pomáhat, na druhé straně vzít zaměstnání obrovskému množství lidí, nekontrolovaná může vést k důsledkům, o kterých se nezdálo ani Orwellovi. Zatím bylo zcela jisté, že náhrada chybějící funkce lidem jednoznačně pomáhala. Jistě i bionické protézy či propojení mozku s počítačem mohou mnoha nemocným pomoci. V těchto technologiích jsou ale také současně přítomny určité hrůzné aspekty. A my se nyní můžeme domlouvat, jak vyvažovat výhody a rizika těchto technologií, či jak to udělat, aby sloužily, a neškodily. Můžeme se také přít o to, zda umělé orgány či dokonce umělá inteligence jsou součástí evoluce. Obávám se však, že technologie rychle předbíhají nejen právní, ale i etické normy. To z nich dělá jedno z nejdůležitějších témat pro naši blízkou budoucnost.

Ke stažení

TÉMA MĚSÍCE: Bionika
OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Náhrady orgánů
RUBRIKA: Úvodník

O autorovi

Michal Anděl

Prof. MUDr. Michal Anděl, CSc., (*1946) se v Centru pro výzkum diabetu, metabolismu a výživy a na II. interní klinice 3. lékařské fakulty UK a ve FNKV zabývá vnitřním lékařstvím, zejména problematikou diabetu, metabolismu a klinické výživy.

Další články k tématu

Volání z mozku do mozkuuzamčeno

Lidský mozek plodí úžasné věci. Zrodil Shakespearovy sonety, Einsteinovu obecnou teorii relativity. Také moderní počítačová technika dokáže divy....

Budoucnost v pažiuzamčeno

Ruka je pro nás v každodenním životě mimořádně důležitým „nástrojem“. Krom základní sebeobslužnosti nám její nervová zakončení podávají informace...

Chytré kloubyuzamčeno

Babičku Boženy Němcové vnímáme jako literární prototyp stáří. Když ale v roce 1828 tato žena přijela do Ratibořic, bylo jí teprve pětapadesát let....

Člověk v náhradách

Hlavním tématem tohoto čísla Vesmíru je „bionika“ (viz článek Volání z mozku do mozku). V této souvislosti bychom rádi připomněli snahu nás, lidí,...

Doporučujeme

Návrat Široka

Návrat Široka

Pavel Pipek  |  9. 2. 2018
Zpráva, která na mě právě vyskočila na Twitteru, by asi většinu Evropanů nechala chladnou, ale mé srdce buší tak, že mám chuť okamžitě vyskočit z...
Rytíř našich vod

Rytíř našich vod

Marek Janáč  |  5. 2. 2018
Na stěně ve své kanceláři má vystavené krunýře velkých raků. Za jeho pracovní židlí v akváriu rak. V knihovně knihy o racích a v laboratoři ve...
O kvantových počítačích a šifře RSA

O kvantových počítačích a šifře RSA uzamčeno

Jiří Poš  |  5. 2. 2018
značným příslibem pro výpočetní systémy budoucnosti je rozvíjející se obor kvantových počítačů. Představují naději, že eliminují některá vážná...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné