Открытия, которые изменили мир. Как 10 величайших открытий в медицине спасли миллионы жизней и изменили наше видение мира Кейжу Джон
Кроме того, Сноу заметил, что у больных холерой прежде всего возникали желудочно-кишечные симптомы: диарея, рвота, боль в животе. Врач был совершенно уверен: «токсин», каким бы он ни был, попадает в организм в результате проглатывания загрязненной пищи или воды. Если бы человек вдыхал миазмы, под ударом прежде всего оказались бы легкие и кровеносная система и симптомами болезни были бы лихорадка, озноб и головная боль.
Эти и другие наблюдения в итоге позволили Сноу создать портрет невидимого убийцы. Это было необъяснимое озарение, учитывая, что пройдут еще десятки лет, прежде чем ученые смогут обнаружить болезнетворные свойства бактерий и вирусов. Отвергнув теорию миазмов, Сноу заключил, что холеру вызывает некий живой проводник, который имеет «способность размножаться» и «структуру, скорее всего, подобную структуре клетки». Затем он предположил, что этот проводник «растет и размножается на внутренней поверхности пищеварительного тракта». Наконец, он подсчитал продолжительность инкубационного периода до появления первых симптомов: «Время, проходящее от момента попадания его в организм и до начала развития болезни и есть период его воспроизводства…»
Итак, Сноу продвинулся в микробной теории намного дальше своих современников.
В 1849 г., надеясь, что его находки приведут к изменению общественной политики и заставят людей пересмотреть свое отношение к болезни, а значит, дадут шанс положить конец эпидемиям, Сноу изложил свои взгляды в брошюре «О способах распространения холеры». Однако, несмотря на представленные уникальные сведения, коллег Сноу эта работа не впечатлила. Некоторые из них неохотно согласились, что холера, возможно, передается от человека к человеку «при наличии благоприятных условий», но большинство упрямо продолжало утверждать, что болезнь не заразна и, хотя ее распространение действительно связано с неудовлетворительными санитарными условиями, она не может распространяться через воду.
Однако Сноу не сдавался. Когда в 1849 г. стихла вторая эпидемия, он наблюдал и искал новые подтверждения своей теории. Пока ему удалось установить, что в отдельных случаях, таких как вспышка холеры в угольной шахте и инцидент с семьей Барнс, болезнь распространяется из-за несоблюдения гигиены и при личном контакте. Но чтобы объяснить, как холера достигает такого размаха, что количество жертв исчисляется тысячами, он обратил внимание в другую сторону — на систему общественного водоснабжения.
От внимания Сноу не укрылось, что в то время Темза, приливно-отливная река в центре Лондона, выполняла две прямо противоположные функции: снабжала жителей водой и служила местом сброса нечистот. Одна из сточных труб города бесконтрольно опорожнялась в той части реки, куда отходы, унесенные течением, могли вернуться во время прилива. Изучив муниципальные документы, Сноу обнаружил, что две крупные компании, Southwark and Vauxhall и Lambeth Waterworks, качали воду из Темзы и подавали ее в дома напрямую, не фильтруя и никак не обрабатывая. Однако в 1849 г. лишь одна из них, Lambeth, брала воду в той части реки, что располагалась почти напротив сточной трубы. Сноу начал собирать данные, и его подозрения вскоре подтвердились: в домах, получавших воду компании Lambeth, число случаев холеры было намного больше, чем в тех, где водоснабжением занималась Southwark and Vauxhall.
Сноу стоял на пороге двух открытий, которые подведут блистательный итог его долгой работе. А Лондону тем временем предстояло пережить третью вспышку эпидемии холеры.
Веха № 3
Изобретение эпидемиологии и борьба со смертоносной колонкой
Третья вспышка эпидемии началась в 1853 г., однако знаменитый «инцидент с колонкой на Брод-стрит» произошел лишь 31 августа 1854 г. Тогда менее чем за две недели от холеры умерли около 500 человек, живущих в пределах 230 метров от области Голден-сквер на Брод-стрит. Этот процент смертности, по словам Сноу, «не уступал ни одному, когда-либо наблюдавшемуся в этой стране, и мог сравниться даже с чумой».
Перед тем как сыграть свою знаменитую роль в эпидемии на Брод-стрит, Сноу занимался исследованием деятельности компаний Southwark and Vauxhall и Lambeth и их вероятного участия в распространении эпидемии. После эпидемии 1849 г. Lambeth стала брать воду в другом месте, расположенном выше по течению, и теперь подавала в дома более чистую воду, чем Southwark and Vauxhall. Сноу был крайне заинтригован, обнаружив, что эти компании, снабжавшие водой в целом около 3 млн человек, подавали воду на одни и те же улицы, но в разные дома. Это позволило ему провести расследование «широчайшего масштаба». Определив, куда поступает вода какой компании, он смог сопоставить эти данные с количеством больных холерой в этих домах. Результат эпидемиологического исследования не разочаровал Сноу. В первые 4 недели летней вспышки показатели смертности среди жителей, получавших воду Southwark and Vauxhall, оказались в 14 раз выше, чем у тех, кто получал более чистую воду Lambeth. Эти сведения еще раз подтвердили его теорию о том, что холера распространяется в загрязненной воде.
Сноу только начинал оттачивать инструменты своих эпидемиологических изысканий. Через несколько недель, 31 августа 1854 г., когда разразилась эпидемия на Брод-стрит, он начал новое исследование. За несколько недель он посетил бесчисленное количество домов в пострадавших от холеры кварталах и опросил больных и членов их семей. Здесь воду брали из местных колодцев, а не из загрязненной Темзы. Вскоре Сноу определил и отметил на карте местоположение всех колонок района, подсчитал, на каком расстоянии они находятся от домов, где жили больные, и сделал потрясающее открытие: в одном из кварталов 73 из 83 смертей произошли в домах, где воду брали из колонки на Брод-стрит, при этом подтвердилось, что 61 из 73 жертв пила воду именно из этой колонки.
Это была серьезная улика, и, когда Сноу представил ее местным властям, они согласились вывести колонку из строя, сбив с нее рычаг. Это остановило распространение эпидемии, но победа оказалась не столь безоговорочной, как надеялся Сноу и как ее иногда представляют в популярной литературе. Местные власти по-прежнему не могли смириться с мыслью, что холера передается через загрязненную воду. Возможно, на спад эпидемии повлияли другие факторы, а вода из колонки на Брод-стрит здесь вовсе ни при чем? Например, вспышка могла угаснуть не из-за того, что колонку закрыли, а из-за того, что эпидемия уже достигла своего пика и пошла на спад естественным путем, или потому, что многие жители покинули зараженные районы, когда эпидемия только начиналась, и здесь просто не осталось никого, кто мог бы заразиться. Но, пожалуй, самым убийственным доводом против теории Сноу стали результаты проведенного вскоре официального расследования, сообщавшие, что вода в колонке на Брод-стрит не была загрязнена.
Однако Сноу продолжал верить, что вспышку холеры вызвала вода из колонки на Брод-стрит. А в 1855 г. у истории появился эпилог, в котором Сноу был реабилитирован неожиданным союзником[4]…
Преподобный Генри Уайтхед был священником в церкви Св. Луки. Он не имел медицинского образования и даже не верил в теорию Сноу о том, что холера распространяется через грязную воду. Но под впечатлением от расследования Сноу во время эпидемии 1849 г., а также привлеченный загадкой неожиданно быстрого окончания эпидемии на Брод-стрит, Уайтхед начал проводить собственные изыскания. Изучая статистику смертей в первую неделю эпидемии, Уайтхед сделал потрясающее открытие: 2 сентября в доме по адресу Брод-стрит, дом 40, умерла пятимесячная девочка. Однако симптомы болезни появились у нее на несколько дней раньше, 31 августа, как раз когда в районе началась вспышка эпидемии. Уайтхед немедленно связал эти два ключевых факта. Девочка была первой жертвой эпидемии на Брод-стрит. Кроме того, она жила в доме 40, который находился напротив злополучной колонки.
Ему быстро удалось восстановить ход событий. Уайтхед поговорил с матерью девочки. Та вспомнила, что во время болезни ребенка, незадолго до полномасштабной вспышки эпидемии, стирала испачканные пеленки в ведре с водой, потом выливала ведро в выгребную яму, расположенную перед домом. Инспекторы, вызванные для осмотра, не только обнаружили, что яма находится менее чем в метре от колодца на Брод-стрит, но и выяснили, что нечистоты из нее непрерывно просачиваются в резервуар, из которого питается колонка. Так Уайтхед получил ответ на свой вопрос, и загадка была раскрыта. Первые дни эпидемии совпали с днями, когда вода от стирки пеленок попадала в негерметичную выгребную яму; эпидемия быстро угасла после того, как ребенок умер и источник зараженной воды иссяк.
Но хотя чиновники поначалу согласились с Уайтхедом и Сноу, признав, что новые сведения позволяют однозначно связать вспышку эпидемии с попаданием зараженной воды в колонку, позже они снова начали отрицать эту связь, утверждая, что причиной эпидемии, скорее всего, стал какой-то неизвестный источник миазмов.
Через несколько лет Джон Сноу умер в возрасте 45 лет от инсульта. Медицинское сообщество по-прежнему отвергало его теорию о том, что холера распространяется через загрязненную воду. Но приятно знать, что во время четвертой и последней вспышки холеры в Лондоне в 1866 г., унесшей 14 тыс. жизней, именно Генри Уайтхед связал распространение болезни с деятельностью водоснабжающей компании, которая подавала в дома нефильтрованную воду из загрязненной реки. И до самой своей смерти в 1896 г. Уайтхед держал на своем столе портрет Джона Сноу.
Врачи еще несколько десятилетий отрицали теорию Сноу. Но в конце XIX века, когда бактериальная теория стала вытеснять ошибочную миазматическую, открытия Сноу, сделанные за несколько десятков лет до того, как мир был готов в них поверить, наконец получили заслуженное признание. Сегодня его чтят не только как человека, разгадавшего тайну холеры, но и как основоположника современной эпидемиологии.
Истинная сущность холеры была открыта тогда же, когда власти решительно отвернулись от доказательств, собранных Джоном Сноу в ходе расследования эпидемии на Брод-стрит. В том же году вспышка холеры произошла в итальянской Флоренции. Ученый Филиппо Пачини изучил под микроскопом образцы тканей кишечника жертв холеры и описал увиденное в статье, опубликованной в 1854 г. Это были маленькие палочкообразные организмы слегка изогнутой формы, что придавало им сходство с запятой. Их непрерывное хаотичное движение ученый описал словом vibrio. Убежденный, что именно эти крошечные организмы отвечают за возникновение холеры, Пачини опубликовал еще несколько статей на эту тему. Джону Сноу так и не довелось узнать об этом открытии, но у английского и итальянского ученых все же было кое-что общее. Пачини тоже никто не верил. Его находки игнорировали на протяжении следующих 30 лет. Даже когда Роберт Кох, основатель бактериологии, заново «открыл» бактерии в 1884 г., ведущие немецкие ученые отвергли его заключения в пользу устаревшей миазматической теории. Но в конце концов Пачини тоже получил заслуженное признание (всего лишь через 100 лет). В 1965 г. этот вид бактерий был официально назван Vibrio Cholerae Pacini 1854.
Веха № 4
Новый «Закон о бедных» вызывает негодование — и понимание
В начале 1830-х, когда Джон Сноу, успешно справившись со вспышкой холеры на шахте в Ньюкасле, купался в похвалах, молодой юрист Эдвин Чедвик тоже достиг первого знакового этапа своей карьеры — и получил всеобщее презрение. Неудивительно, что его ненавидели: он сыграл ключевую роль в принятии поправки 1834 г. к «Закону о бедных». Основной задачей было сделать государственную помощь настолько непривлекательной, чтобы малоимущие ее избегали. С того момента репутация Чедвика продолжала ухудшаться. Он получил прозвища «угнетатель бедняков» и «самый ненавистный человек в Англии», прославился не только упорной борьбой с представителями городских властей, врачами и инженерами, но и бестактностью, и приобрел славу человека, не способного договариваться, но прекрасно умеющего давить и добиваться своего любой ценой.
Хорошо, что в итоге он оказался прав.
Упрямство Чедвика не только помогло улучшить условия жизни бедняков, но и привело к величайшему медицинскому прорыву в истории. Ценность работы Чедвика над «Законом о бедных» заключалась не в законе как таковом, а в сведениях, которые он собрал при его подготовке. По сути, Чедвик выступал не столько против бедняков, сколько против плачевных условий их жизни. Как большинство людей своего времени, он понимал, что антисанитария в английских городах как-то повинна в распространении болезней и недавних вспышках холеры. Но, как большинство современников, он глубоко ошибался, считая, что в возникновении холеры виноваты исключительно миазмы. Он был настолько уверен в этом, что однажды даже публично заявил: «Любой запах — это болезнь».
Но хотя «технически» он был неправ, в принципе он двигался в верном направлении и в ходе работы над «Законом о бедных» собрал множество данных, подтверждающих связь антисанитарии с условиями жизни бедняков. Собранная им документация была настолько исчерпывающей (и намного более подробной, чем у его предшественников), что при подготовке закона он изменил анализ государственной политики и привлек к себе внимание коллег. И хотя «Закон о бедных» вызвал суровую критику, исследование Чедвика стало заметной вехой на пути к судьбоносным переменам.
Такая перемена произошла в 1839 г. На фоне ухудшения санитарных условий и недавно отбушевавшей двухлетней эпидемии гриппа чиновники решили, что пора действовать. Впечатленные дотошностью, которую Чедвик продемонстрировал при подготовке «Закона о бедных», они поручили ему составить отчет о санитарном состоянии и болезнях Англии и Уэльса и сопроводить его рекомендациями по поводу политических и технических способов решения обнаруженных проблем.
Чедвик охотно принял новое назначение — к радости коллег, которые не могли дождаться, когда же он их покинет. Они считали, что с ним невозможно работать.
Веха № 5
Грандиозный отчет: множество идей и стимул к действию
В 1842 г., посвятив несколько лет сбору и обработке данных, Чедвик опубликовал отчет «О санитарном состоянии рабочего населения Великобритании». Тот факт, что отчет немедленно стал бестселлером (было распродано больше экземпляров, чем любой другой правительственной публикации до этого), указывает, насколько люди были озабочены проблемой. Отчет, дополненный свидетельствами местных врачей и чиновников, создавал весьма правдоподобную картину захлебывающихся в болезнетворных стоках, перенаселенных городов Англии. Ссылаясь на эпидемиологическую карту Лидса, составленную во время эпидемии холеры в 1831–1832 гг., Чедвик отметил прямую связь между неудовлетворительными санитарными условиями и распространением холеры. «В грязных, сырых жилищах, — писал он, — холера унесла вдвое больше жизней, чем в тех районах, где условия проживания были более благоприятными…»
Однако отчет 1842 г. не только в красках описывал ужасы антисанитарии в Англии. Он был очередной вехой на пути к их искоренению. Во-первых, Чедвик подчеркнул, что бедность и болезни вызваны не господней немилостью, как считали тогда многие, а объективным состоянием окружающей среды. Во-вторых, отчет стал программным документом нового движения общественного здравоохранения, сторонники которого обвиняли в антисанитарии промышленные трущобы. Наконец (и это впечатляет больше всего), в отчете были изложены передовые идеи Чедвика, предлагавшего ряд инженерных и политических решений возникшей проблемы, — проще говоря, создание современной системы водоснабжения и канализации.
Большую часть с размахом изложенного плана Чедвика составляло описание общей «разветвляющейся магистральной» системы. Впервые водоснабжение и канализация рассматривались как две взаимосвязанные системы: «гидравлическая», или «водоснабжающая» должна была направлять воду в дома людей, давая возможность смывать нечистоты в общественные сточные трубы. Это была очень смелая идея, требовавшая ни много ни мало полной реорганизации городской инфраструктуры. Потребовалось бы существенно изменить облик города: вымостить улицы, организовать уклоны и канавы, чтобы потоки сточных вод свободно двигались по «самоочищающимся» трубам, не создавая заторов из отходов, разложение которых привело бы к новым вспышкам заболеваний. Чедвик даже разработал уникальный дизайн сточной трубы овального сечения. Такая форма позволяла увеличить скорость движения отходов, предотвращала образование наносов и закупорку трубы. Наконец, вместо сброса в ближайшую реку, как было предусмотрено во многих фрагментарных канализационных системах того времени, Чедвик предлагал направлять отходы на фермы, где их можно переработать и использовать для сельскохозяйственных нужд. Интегрированный проект канализации Чедвика был первым в своем роде: ничего подобного до этого не существовало.
К несчастью, придумать систему было гораздо проще, чем сконструировать. И хотя Чедвик предложил создать новые законодательные и административные структуры, с помощью которых можно было бы обеспечить финансирование и строительство системы, примеров удачного воплощения столь сложного всеобъемлющего замысла ни у кого не было. Вместе с тем проект открывал безграничные возможности для споров о том, кто будет разрабатывать план строительства, заниматься финансированием, сооружением и обслуживанием системы. И все же в 1848 г., после 7 лет законодательных и административных споров между Чедвиком и всеми остальными, решение наконец было найдено. Отчасти.
Веха № 6
Медленное рождение общественного здравоохранения
Принятый в 1848 г. «Закон об общественном здравоохранении» считается вершиной работы Чедвика и крупной вехой в развитии английской здравоохранительной системы. Согласно ему, британское правительство впервые за всю историю официально приняло на себя ответственность за охрану здоровья граждан и приступило к созданию законодательной базы для обеспечения приемлемых санитарных условий.
Однако на деле закон имел множество недостатков, устранять которые предстояло еще долгие годы. Так, исполнение многих основополагающих статей было оставлено на усмотрение органов местного управления. Порой Чедвику и его сторонникам приходилось угрожать, давить и создавать неудобства местным властям, чтобы добиться своей цели — заставить их убирать нечистоты. А те, кому хватило смелости приступить к строительству водопроводно-канализационной системы по проекту Чедвика, сталкивались с техническими трудностями, которые невозможно было преодолеть, не поступившись общими принципами. Таким образом, хотя на работу были потрачены годы — от споров с инженерами о технических нюансах до обвинений во всех грехах политических оппонентов, которые создавали ему проблемы, — великий план Чедвика в конце концов оказался слишком амбициозным.
Несмотря на эти препятствия, к середине XIX века замыслы и труды Чедвика все же начали приносить плоды. Появилась городская канализационная система — не такая продвинутая, как та, которую он замыслил изначально, но все же отражавшая его идеи и отвечающая требованиям правительства. Первые результаты ее работы оказались весьма многообещающими. Согласно исследованию, проведенному в 12 крупных городах Великобритании, до установки канализационных систем показатель смертности составлял 26 человек на 1000, после установки он упал до 17 на 1000.
Более того, в 1860–1870-е гг. канализационная система, разработанная Чедвиком и другими английскими инженерами, приобрела международную известность. В 1840-х были предприняты первые попытки соорудить канализационные сети в Нью-Йорке, Бостоне и других крупных американских городах. Системы были фрагментарными, неинтегрированными и имели существенные проектировочные недостатки. Но ко времени Гражданской войны и в 1870-х во многих городах Америки появились «плановые» системы, выстроенные по принципу «английской санитарной реформы». Как заметил один массачусетский инженер того времени, «наши соотечественники восприняли идею общественного водоснабжения с большим единодушием».
В Англии работа Чедвика и его сторонников наконец увенчалась принятием «Закона об общественном здравоохранении» 1875 г. — наиболее полного и исчерпывающего санитарного закона в Англии до нынешнего времени. Оглядываясь назад, мы можем заметить, что принятие закона и резкий рост городских канализационных систем в конце XIX века были напрямую связаны с тремя непременными условиями современной санитарии, которые сформулировал и неустанно пропагандировал Чедвик: 1) понимание связи между состоянием окружающей среды, санитарным состоянием и здоровьем; 2) необходимость централизованной административной поддержки санитарно-технических служб; 3) готовность вкладывать ресурсы в инженерные работы и инфраструктуру, необходимые для создания этих служб.
Один из уроков, который можно вынести из дела всей жизни Чедвика, гласит: неважно, что ты отталкивался от ложных предпосылок, если в итоге ты пришел к правильному выводу. Всю свою жизнь Чедвик, как и многие его современники, был непоколебимо уверен в том, что холеру вызывают миазмы. Как многих других, его совершенно не впечатлили «заново открытые» Кохом в 1884 г. бактерии Vibrio Cholerae (V. cholerae), и он даже доказывал, что гораздо важнее устранить из домов дурные запахи, чем обеспечить подачу чистой воды. Но даже если технически он был неправ, нужно отдать ему должное: он смог разглядеть — или скорее унюхать, — где скрывается корень проблемы.
Сегодня достижения Чедвика считаются поворотной точкой в истории современной санитарии. На фоне повальной антисанитарии эпохи индустриальной революции и бушевавшей в течение 30 лет холеры Чедвик привлек внимание общественности к необходимости соблюдения норм гигиены для сохранения здоровья города и его обитателей — и установил в этой области высокую планку.
Джон Сноу и Эдвин Чедвик в чем-то были очень схожи, а в чем-то различались. У них были разные характеры, они занимались разным делом, но оба стремились победить общего врага. Они имели противоположные взгляды на причины возникновения холеры, но оба признавали, что в основе всех бед лежит более широкая проблема — неудовлетворительные санитарные условия в местах проживания людей. Эпидемиологические исследования и озарения Сноу открыли миру, что серьезные желудочно-кишечные заболевания могут распространяться через загрязненную воду — «фекально-оральным путем», как мы называем это сегодня. А труды Чедвика, связавшего вспышки заболеваний с антисанитарной средой, подкрепленные его инженерными и законодательными инновациями, помогли воплотить на общегородском уровне современные санитарные стандарты.
Сноу и Чедвик работали в разных областях, но сходились в одном: их усилия были направлены на благо сотен тысяч человек, беззащитных и напуганных разгулом эпидемий, которые вспыхивали внезапно и в считаные дни (или даже часы) выкашивали целые семьи. И тот и другой помогли сосредоточить умы старого мира на пороге нового века. Просвещая, они подталкивали человечество в новую эпоху городской цивилизации, где современная санитарная система была необходимым условием выживания.
Бессилие санитарии: холера в XXI веке
В XXI веке, через 150 лет после своего открытия, V.cholerae живет и здравствует и продолжает наносить смертоносные удары во всем мире в эпидемической или эндемической форме. К счастью, сегодня у нас есть антибиотики и оральная регидратация, и смертей можно избежать. Но, увы, во многих регионах, где холера остается серьезной проблемой (не так давно эпидемии вспыхнули в Ираке, Руанде, Центральной и Южной Америке), лечение не всегда доступно и показатели смертности очень высоки (до 50 %).
Новые вакцины дают более надежную защиту и имеют меньше побочных эффектов, чем старые, но их благотворное действие по-прежнему ограничено трудностями, связанными с их раздачей населению из группы риска (как правило, в развивающихся или опустошенных войнами странах), а также необходимостью введения бустерных доз вакцин[5]. Более того, даже самые эффективные вакцины могут не подействовать, если число холерных бактерий слишком велико: их количество в одном грамме выделений при водянистой диарее может доходить до 100 млн. Ученые полагают, что холера, вероятно, никогда не будет окончательно побеждена. Учитывая, что жидкость — естественная среда обитания V. сholerae, а гидросфера нашей планеты весьма велика, новые эпидемические штаммы, скорее всего, по-прежнему будут появляться, развиваться и распространяться. Ученые предлагают нам смириться с тем, что где-то рядом существует V. сholerae, и сосредоточиться на двух основных задачах: разработке более эффективных способов борьбы с болезнетворными организмами и создании передовых санитарных систем, позволяющих предотвратить их распространение.
Сноу и Чедвик не могли бы сказать об этом лучше.
Пожалуй, удивительнее всего в этой истории то, что V. сholerae — это отдельный вид из огромного семейства бактерий, обитающих в соленых водах и по большей части совершенно безвредных. Из 206 известных серогрупп[6] V. сholerae только две группы (их называют О1 и О139) обладают уникальным сочетанием генов, позволяющим им процветать в человеческом желудочно-кишечном тракте и вырабатывать свой смертельный токсин. Одна группа генов производит ворсинки, позволяющие V. сholerae колонизировать внутреннюю оболочку кишечника; другая под названием ctxAB — токсин, который проникает в клетки кишечной стенки и с маниакальной целеустремленностью выжимает из человека всю жидкость до последней капли, приводя его к гибели. Что любопытно, все 206 серогрупп V. сholerae обнаруживаются в солончаковых эстуариях (затопляемых руслах рек), и только О1 и О139, две группы, вызывающие смертоносное заболевание, обитают в водах, загрязненных человеком.
Возникает интересный вопрос: кто же кому больше навредил?
ГЛАВА 3. Невидимые захватчики: встреча с микробами
Августовской ночью 1797 г. акушерка Вестминстерского родо-вспомогательного отделения госпожа Бленкинсопп выбежала из спальни пациентки бледная и встревоженная. Три часа назад она приняла у Мэри новорожденную девочку, но сейчас что-то явно пошло не так. Она быстро отыскала мужа Мэри и сообщила ему тревожную новость: плацента до сих пор не вышла. Уильям должен немедленно послать за помощью. Доктор приехал через час и, обнаружив, что плацента прочно держится внутри, начал операцию.
Но и операция прошла не слишком благополучно: плаценту пришлось удалять по частям. Почти всю ночь Мэри «то и дело падала без чувств», а к утру потеряла очень много крови. Позже Уильям вспоминал, что в какой-то момент его обожаемая жена — они сыграли свадьбу всего несколько месяцев назад — нашла в себе силы сказать, что «умерла бы прошедшей ночью, но решила не оставлять его одного». Слабо улыбнувшись, она добавила: «До этого я даже не представляла себе, что такое настоящая боль». Мэри пережила кризис, но это было только начало. Через несколько дней, когда Уильям и другие члены семьи в приподнятом настроении ждали ее выздоровления, Мэри неожиданно охватил озноб необычайной силы: «Все мускулы ее тела трепетали, зубы стучали, кровать под ней тряслась». Приступ длился всего пять минут, но позже Мэри сказала Уильяму, что она была «между жизнью и смертью» и «уже готовилась испустить дух».
Мэри пережила и этот кризис, и семья вновь начала надеяться, что она выживет. Но через несколько дней ей снова стало хуже: начался сильный жар, пульс необыкновенно участился, она жаловалась на боли в животе. Затем, на восьмое утро после родов, когда Уильям уже перестал надеяться, хирург разбудил его, чтобы сообщить радостную новость: Мэри стало «на удивление лучше».
Пережила ли Мэри третий кризис? Казалось, что да. Приступы озноба и другие тревожные симптомы испарились, словно по волшебству, и в следующие два дня ни разу не напомнили о себе. На десятый день после родов хирург сказал, что считает улучшение «поистине чудесным» и что «было бы крайне неразумно отказываться от надежды на благополучный исход». Однако за прошедшие дни Уильям успел не раз воспрянуть и вновь упасть духом. Несмотря на улучшение, его не оставляли мрачные предчувствия, которые в конечном счете оказались пророческими: на одиннадцатый день после рождения дочери Мэри умерла от родильной горячки.
Когда английская писательница Мэри Уолстонкрафт скончалась сентябрьским утром 1797 г. в возрасте 38 лет, мир потерял не только одаренного философа, просветительницу и феминистку. Мэри оставила после себя сочинения, заложившие основы движения за права женщин в XIX и XX веках, и подала пример открытой борьбы за избирательное право женщин и возможность получать образование наравне с мужчинами. Но, кроме того, она оставила миру еще один последний, удивительный подарок — маленькую девочку, пережившую все испытания первых дней своей жизни. Ее назвали Мэри в честь матери, которую она так и не узнала. Это была Мэри Уолстонкрафт Шелли, в 1818 г. написавшая в возрасте 21 года знаменитый роман «Франкенштейн».
Смерть Мэри Уолстонкрафт — наглядный пример трагического недуга, который был повсеместно распространен вплоть до середины XIX века и почти всегда заканчивался смертью; доктора были против него бессильны. Сегодня родильная горячка, или послеродовой сепсис, встречается редко, но в прошлом она была одной из самых частых причин смерти рожениц. Как и в случае с Мэри Уолстонкрафт, болезнь начиналась внезапно, вскоре после появления ребенка на свет, и сопровождалась приступами интенсивного озноба, учащением пульса, иногда до 160 ударов в минуту, и высокой температурой. Боль в нижней части живота была такой острой, что любое прикосновение, даже легкое давление одеяла, которым укрывали женщину, могло заставить ее кричать от боли. «Я видел женщин, — рассказывал своим студентам врач-акушер в 1848 г., — до глубины естества потрясенных своим бедственным положением». После нескольких дней ужасных страданий симптомы предательски исчезали. Семья ликовала, но опытные врачи видели в этом зловещий знак. Неожиданное прекращение симптомов означало, что болезнь вскоре нанесет еще один, окончательный удар, за которым последует смерть.
Родильная горячка сыграла важную роль в истории медицины. Когда в 1847 г. венгерский врач Игнац Земмельвейс обнаружил способ ее предотвращения, он не только помог спасти множество женщин от мучительной смерти, но и сделал первый шаг к тому, что теперь считается одним из величайших прорывов в медицине, — открытию микробной теории.
Невидимые «диковинки», изменившие мир медицины
Сегодня мы воспринимаем микробную теорию, гласящую, что болезни вызваны бактериями, вирусами и другими вредоносными микроорганизмами, как нечто само собой разумеющееся. Но почти до конца XIX века эта идея казалась людям неправдоподобной, даже бредовой. Большинство врачей были не в состоянии принять ее, не поступившись привычным образом мыслей, и крайне неохотно отказывались от устоявшихся убеждений (например, теории миазмов). Пережитки мышления XIX века сохранились до наших дней: это подтверждает само использование слова «микроб». В начале XIX века, до того как микроскопы стали достаточно мощными и позволили ученым увидеть различия между отдельными видами, «микробами» называли все невидимые и неизученные микроорганизмы, которых подозревали в распространении болезней. И хотя нам давно известно, что на самом деле это бактерии, вирусы и другие патогены, многие из нас — особенно авторы телерекламы, которым надо продавать новые средства для чистки кухни и ванной, — по-прежнему используют слово «микробы» для обозначения всех вредоносных организмов.
Однако в конце XIX века состоятельность микробной теории была неопровержимо доказана, и это навсегда изменило не только медицинскую практику, но и наше отношение к невидимому миру вокруг нас. Значение микробной теории было подтверждено в 2000 г., когда журнал Life поставил ее на шестое место в списке важнейших открытий за последнюю тысячу лет.
Изначально нежелание принимать микробную теорию было вызвано вовсе не сомнением в том, что нас окружают мириады крошечных невидимых форм жизни. К началу XIX века людям почти 200 лет было известно о существовании микроорганизмов. Их открыл в 1676 г. голландский шлифовальщик линз Антони ван Левенгук. Заглянув в свой примитивный микроскоп, он стал первым человеком, обнаружившим существование бактерий. В тот апрельский день он с изумлением записал, что увидел множество «анималькуль (“мельчайших животных”), которые… были невероятно малы, настолько малы, что… даже десять тысяч этих живых существ не смогли бы заполнить собой единственную песчинку».
Но в следующие 200 лет немногие ученые всерьез рассматривали версию о том, что эти диковинные невидимые существа могут вызывать болезни. Только в XIX веке врачи и ученые начали постепенно накапливать данные, и благодаря переломным открытиям, которые совершили четверо главных первопроходцев: Игнац Земмельвейс, Луи Пастер, Джозеф Листер и Роберт Кох, — состоятельность микробной теории наконец была неопровержимо доказана. Первое открытие непосредственно связано со смертельной загадкой родильной горячки, которая унесла жизни Мэри Уолстонкрафт и 500 тыс. других женщин в Англии и Уэльсе в XVIII–XIX веках.
Веха № 1
Трагическая потеря друга, блистательное озарение
В 1846 г. Игнац Земмельвейс начал карьеру врача-акушера в Венском генеральном госпитале. Ему было всего 28 лет, и у него были все причины ликовать — и в то же время опасаться. Хорошая новость: Венский генеральный госпиталь был крупнейшим медицинским учреждением мира, и принадлежавшая ему Венская медицинская школа переживала расцвет. Более того, родильное отделение недавно было расширено и разделено на две отдельные клиники, в каждой из которых могли принять до 3 500 младенцев в год. Но имелась одна ужасная проблема: в госпитале свирепствовала эпидемия родильной горячки. В 1820-х показатель смертности составлял 1 %, к 1841 г. он вырос почти в 20 раз. Иными словами, если в 1841 г. вы отправлялись в Венский генеральный госпиталь, чтобы произвести на свет дитя, ваши шансы не вернуться оттуда живой равнялись 1 к 5.
К концу 1846 г., отработав год в должности ассистента врача, Земмельвейс стал свидетелем смерти более 400 женщин, скончавшихся от родильной горячки. К тому моменту было выдвинуто множество гипотез (как нелепых, так и вполне серьезных), объясняющих чрезвычайно высокие показатели смертности. Земмельвейс взвесил их и отбросил большую часть, в том числе теории о том, что причиной смерти были: женская стыдливость (в одной из клиник новорожденных принимали исключительно врачи-мужчины); священники, звонившие в колокола (предполагалось, что похоронные процессии, проходившие по коридорам госпиталя, пугали рожениц и становились причиной новых смертей) и другие теории, не подтверждавшиеся фактами (например, теснота, спертый воздух и негодная пища).
Но, проведя статистический анализ и сравнив показатели смертности в двух клиниках, Земмельвейс сделал интересную находку. В течение пяти лет после того, как акушерскую клинику разделили на два отделения, показатели смертности среди пациенток в первой клинике, где роды принимали врачи-мужчины и где находилось секционное отделение, стали в 3–5 раз выше, чем во второй, где работали акушерки-женщины. Это открывало широкое поле для домыслов, но никаких реальных причин явлению Земмельвейс найти не мог. Как он писал позже, акушерки, принимавшие новорожденных во второй клинике, «вовсе не были более искусны или добросовестны в исполнении своих обязанностей», чем врачи, работавшие в первой клинике. Дальнейшее расследование запутало еще больше. Например, выяснилось, что показатели смертности среди матерей, которые разрешались от бремени дома или даже на улицах, ниже, чем среди тех, кто ложился в больницу. Как писал Земмельвейс: «Все было под вопросом. Все казалось необъяснимым. Все вызывало сомнения. Только огромное количество смертей оставалось неоспоримой реальностью».
Весной 1847 г. Земмельвейс пережил личную трагедию, которой суждено было сыграть в истории судьбоносную роль. Возвратившись в Венский госпиталь из трехнедельного отпуска, он был встречен душераздирающей новостью: его близкий друг, профессор Якоб Коллечка умер. Убитый горем Земмельвейс все же не мог не поинтересоваться причиной смерти друга. Выяснилось: когда профессор проводил учебное вскрытие женщины, скончавшейся от родильной горячки, один из студентов случайно уколол его палец скальпелем. В рану попала инфекция, которая быстро распространилась по всему телу. Проводя вскрытие, Земмельвейс поразился увиденному: все тело Коллечки было охвачено инфекцией, похожей на ту, которую он наблюдал у женщин с родильной горячкой. «День и ночь меня преследовала картина болезни Коллечки, — писал он. — Судя по всему, он умер от той же болезни, что и множество рожениц».
Это озарение было замечательным по своей сути. До этого врачи по определению считали, что родильная горячка поражает только женщин. Убедившись, что она погубила мужчину, через рану, полученную во время вскрытия пациентки, которая умерла от родильной горячки, Земмельвейс пришел к потрясающему выводу. «Я был вынужден признать, — писал он, — что если эта болезнь, поразившая Коллечку, идентична той, что унесла жизни множества рожениц, значит, она происходит из того же источника».
Земмельвейс не знал, что именно вызвало заболевание (он называл невидимого убийцу «трупными частицами»), — но он вплотную подошел к разгадке великой тайны. Если родильную горячку могли переносить от одного человека к другому «частицы», это объясняло и высокие показатели смертности в первой клинике. В отличие от акушерок, которые принимали новорожденных во второй клинике, врачи в первой обычно проводили вскрытие пациенток, умерших от родильной горячки, а затем шли в родильное отделение, где проводили осмотр женщин. Разгадка поразила Земмельвейса подобно удару молнии: это врачи заносили заразные частицы в организм женщин, что и вызвало более высокие показатели смертности в первой клинике. «Трупные частицы попадают в кровеносную систему пациентки, — заключил Земмельвейс, — таким образом, роженица контактирует с той же болезнью, которая была найдена у Коллечки».
Разумеется, врачи мыли руки после вскрытия, но Земмельвейс первым понял, что воды и мыла недостаточно. Тем самым он вплотную приблизился к следующему важному открытию.
Веха № 2
Простое решение: вымой руки, спаси жизнь
В середине мая 1847 г., вскоре после смерти своего друга Коллечки, Земмельвейс объявил о введении в первой клинике новых порядков. Отныне врачи, отправляющиеся после вскрытия осматривать беременных, должны были мыть руки раствором хлорной извести. Всего за год нововведение дало поразительные результаты: если раньше показатели смертности в первой клинике составляли примерно 30 % против 3 % во второй, то через год после того, как врачей обязали мыть руки с хлоркой, показатели смертности упали до 1,27 % в первой клинике против 1,33 % во второй. Впервые за долгие годы смертность в первой клинике стала ниже, чем во второй.
Однако реакция на открытие Земмельвейса лишний раз подтверждает, какой огромный путь предстояло пройти медицинскому сообществу, прежде чем оно оказалось готово принять микробную теорию. Некоторые коллеги поддержали его, но большинство консервативно настроенных врачей гневно отвергли его идеи. Во-первых, это противоречило господствовавшему в то время убеждению, будто родильную горячку, как и другие болезни, вызывает целый комплекс причин, в числе которых называли вредоносные испарения, эмоциональное потрясение и даже волю Господа. Никто не мог поверить, что во всем виноваты какие-то «частицы». Многих врачей оскорбило предположение, будто они «нечисты» и разносят болезнь своими руками. Поэтому, увы, несмотря на передовое открытие, теория Земмельвейса привлекла мало сторонников. Проблема была еще и в том, что он почти ничего не делал для освещения своей находки. Только в 1861 г. он опубликовал книгу о причинах и способах предотвращения родильной горячки, но она была такой несвязной и скучной, что осталась почти незамеченной.
С этого момента жизнь Земмельвейса приняла трагический оборот. У него обнаружилось серьезное нарушение мозговой деятельности, вероятнее всего, болезнь Альцгеймера. Его ранние записки проникнуты глубоким чувством раскаяния и вины за ту невольную роль, которую он вместе с другими врачами сыграл в судьбе множества женщин, скончавшихся от родильной горячки. «Одному лишь Богу известно, сколько пациенток безвременно сошли в могилу по моей вине… И если я говорю то же самое о другом враче, мое намерение состоит лишь в том, чтобы донести до его сознания истину, которая должна быть известна каждому, кого она касается». Но по мере ослабления умственных способностей характер его высказываний изменился. Он начал сочинять злобные письма тем, кто возражал против его идей. Одному врачу он написал: «Ваше учение, герр Хофрат, опирается на трупы женщин, которых сгубило ваше невежество… Если вы, сударь, намерены и дальше убеждать своих студентов и акушерок, будто родильная горячка — самая обыкновенная болезнь, я во всеуслышание объявляю вас убийцей перед Богом и людьми».
В конце концов Земмельвейса отправили в сумасшедший дом, где он вскоре умер. Но, как ни парадоксально, некоторые считают, что именно его ядовитые выпады против коллег помогли микробной теории выйти на следующий этап. Через много лет, когда было собрано достаточно подтверждений ее истинности, его резкие письма снова привлекли к проблеме внимание общественности.
Пройдет еще 15 лет, прежде чем «трупные частицы» будут идентифицированы как стрептококк, однако озарение Игнаца Земмельвейса сегодня признают ключевым шагом в развитии микробной теории. Хотя он не понимал, какой именно микроб вызывает болезнь, он продемонстрировал, что она имеет один вполне конкретный источник. Иными словами, его современники считали, что родильную горячку может вызвать множество разных причин, а Земмельвейс утверждал: чтобы у пациента развилась эта болезнь, в его организм должен попасть специфический возбудитель, содержащийся в трупных частицах.
Но это был только первый шаг. Предстояло дождаться работы Луи Пастера, чтобы врачи смогли достичь следующего этапа: установить связь между определенными частицами — микроорганизмами — и их воздействием на другие живые организмы.
Веха № 3
От ферментации к пастеризации: прорастание микробной теории
Всем нам прекрасно известно: иногда срочно нужна крыса или скорпион, а их, как назло, нигде не найти. Но не волнуйтесь, известный алхимик и врач XVII века Ян Баптиста ван Гельмонт вывел следующий рецепт создания крыс: «Насыпь в горшок пшеницы и положи грязную тряпку, плотно закупорь крышку. Через 21 день закваска, выделяемая грязной тряпкой, соединится с эманацией пшеницы, и зерна превратятся в крыс — не маленьких и слабых, но крепких и полных жизни». Сделать скорпиона, по уверению Гельмонта, еще проще: «Выдолби углубление в камне, наполни его толченым базиликом и накрой другим камнем. Поставь оба камня на солнце. Через несколько дней испарения базилика подействуют как укрепляющий агент и преобразуют растительную материю в живых скорпионов».
С одной стороны, приятно сознавать, что большинство ученых середины XIX века посмеялись бы вместе с нами над этой наивной верой в самопроизвольное зарождение жизни (теорией, гласившей, будто живой организм можно создать из неживого материала). С другой стороны, этот смех мог утихнуть быстрее, чем вам кажется. В конце 1850-х уже никто всерьез не верил в самозарождение насекомых или животных, но появление более мощных микроскопов заставило некоторых ученых снова задуматься над вопросом: откуда же тогда взялись эти мельчайшие организмы, настолько маленькие, что 5 млн штук могло бы уместиться в точке в конце предложения?
Два навязчивых вопроса так и оставались без ответа: откуда взялись микроорганизмы и имеют ли они какое-то отношение к «реальному» миру растений, животных и людей? В 1858 г. известный французский натуралист Феликс Пуше, пытаясь найти ответ на первый вопрос, воскресил сомнительную теорию самопроизвольного зарождения жизни, утверждая, будто «доказал без тени сомнения», что она объясняет, как в мире появились микроорганизмы.
Но французский ученый Луи Пастер, чьи исследования в области химии и ферментации уже заслужили всеобщее восхищение, ни на мгновение в это не поверил и провел ряд остроумных экспериментов, которые окончательно похоронили теорию самопроизвольного зарождения жизни. Классические эксперименты Пастера и сегодня повторяют на уроках биологии, однако они составляют лишь малую толику его примечательной двадцатипятилетней карьеры. За эти годы он не только помог ответить на оба вопроса (микробов порождают другие микробы; они имеют самое прямое отношение к реальному миру), но и вывел микробную теорию из тумана неопределенности на территорию непререкаемой реальности.
За здоровье дрожжей: как крошечные существа поддержали алкогольную промышленность и новую микробную теорию
Для большинства из нас дрожжи — порошкообразное вещество, которое придает вину и пиву приятную игристость и помогает хлебу и кексам подниматься в горячей духовке. Некоторые из нас знают, что дрожжи — одноклеточный микроорганизм, который размножается, выращивая маленькие почки. Но чтобы установить и подтвердить эти обманчиво простые факты, ученым в XIX веке потребовалось много лет дебатов и экспериментов. Даже после того, как они признали дрожжи живым организмом, начался новый виток споров о том, в самом ли деле они отвечают за брожение (ферментацию).
Невоспетый герой раннего этапа микробиологии, дрожжи, благодаря своим сравнительно крупным размерам, первыми из микробов подверглись изучению. Но сегодня часто забывают еще об одной веской причине воздать дрожжам должное: благодаря работе ученого Луи Пастера они сыграли центральную роль в развитии микробной теории.
Поначалу ничто не предвещало великих открытий. В 1854 г. Луи Пастер занимал должность декана факультета естественных наук в северофранцузском городе Лилле, преподавал химию и в целом не слишком интересовался дрожжами и алкогольными напитками. Но однажды отец одного из студентов спросил, не хочет ли он разобраться с проблемой, возникшей на его винокуренном заводе. Пастер согласился. Изучив бродящую жидкость под микроскопом, он сделал важное открытие. Здоровые микроорганизмы в забродившем соке имели правильную шарообразную форму, но там, где происходило скисание (порча), они были продолговатыми. Пастер продолжил изыскания и в 1858 г. доказал, что брожение алкоголя обусловлено деятельностью дрожжей. Этим открытием он подтвердил «микробную теорию» брожения, что вызвало кардинальный переворот в общественном сознании: люди узнали, что вся алкогольная промышленность опирается на одну микроскопическую форму жизни и одноклеточный микроб может иметь огромное влияние.
В следующие годы Пастер распространил микробную теорию брожения на «болезни» вина и пива, успешно доказав: алкогольные напитки портятся из-за того, что другие микроорганизмы производят внутри них молочную кислоту. Он не только обнаружил эти пагубные микроорганизмы, но и нашел от них «лекарство»: нагревание жидкости до 60–80 °C убивало микробы и позволяло предотвратить порчу продукта. Название процесса частичной стерилизации — пастеризация — хорошо известно нам и сегодня: мы постоянно видим его на упаковках продуктов и напитков.
Работа Пастера в области ферментации и «болезней» вина отметила новый рубеж в развитии микробной теории. Уже в начале 1860-х он размышлял о том, могут ли микроорганизмы оказывать схожее влияние и в других областях жизни: «Убедившись, что вино и пиво претерпевают существенные изменения, поскольку становятся убежищем микроскопических организмов, нельзя не задаться следующим вопросом: что если подобный феномен может и должен происходить в организме животного или человека?»
Веха № 4
Окончательные похороны теории самозарождения жизни
Пока Пастер занимался изучением брожения, уже известный нам французский натуралист Феликс Пуше посеял в научном мире раздор и смуту, объявив, что «получил веские доказательства» самопроизвольного зарождения жизни. В частности, он утверждал, что провел эксперименты, в ходе которых создал микробов в стерильной среде, где до этого не было родительских микроорганизмов. Многие ученые отмахивались от его заявлений, но Пастер, имея опыт в изучении брожения и будучи настоящим гением по части постановки неожиданных и элегантных экспериментов, смог выйти против Пуше и решить проблему, которую многие считали неразрешимой. С помощью одного классического эксперимента он выявил недостатки работы Пуше, обратив внимание на явление столь распространенное, что мы нередко забываем о нем так же, как о воздухе, которым дышим.
«Пыль, — объяснил Пастер в лекции, посвященной своему знаменательному эксперименту, — это домашний враг, хорошо знакомый каждому. Воздух в этом помещении наполнен частицами пыли, которые порой могут привести к болезни и смерти: от тифа, холеры, желтой лихорадки и пр.». Далее Пастер объяснил, что микробы, которые, по утверждению Пуше, самопроизвольно зародились в стерильной среде, на самом деле появились в результате несоблюдения техники эксперимента в условиях пыльной комнаты. Чтобы проиллюстрировать свою мысль, Пастер провел простой опыт. Он налил мясной бульон в два стеклянных сосуда, один из которых имел прямое вертикальное горлышко, без труда пропускавшее воздух вместе с частицами пыли, а другой — длинное, горизонтально изогнутое, которое пропускало воздух, но не пыль. Пастер прокипятил бульон в обоих сосудах, чтобы убить уже существующие микробы, и отставил их в сторону. Через несколько дней он проверил сосуды и выяснил, что в первом, открытом, бульон заплесневел: вместе с частицами пыли внутрь попали микробы. Во втором сосуде, чье изогнутое горлышко не позволяло пыли попадать внутрь, микробов не было.
Пастер объяснил, указывая на второй сосуд: «Он будет оставаться неизменным не только день или два, или три, или четыре, или даже месяц, год, три года, четыре года! Эта жидкость будет стерильной всегда». В следующие годы Пастер не раз проводил подобные опыты, получая те же результаты, и мог уверенно заявить: «Доктрина самопроизвольного зарождения жизни никогда не оправится от смертельного удара, нанесенного ей этим экспериментом».
Работа Пастера, в которой на 93 страницах описан ход и результаты этого эксперимента, была опубликована в 1861 г. и сегодня считается последним опровержением теории о самопроизвольном зарождении жизни. Не менее важно и то, что она подготовила условия для достижения следующего этапа. Как написал в то время Пастер, «весьма желательно продолжать эти исследования и дальше… и серьезно изучить таким образом происхождение болезни».
Веха № 5
Важное звено: микробы в мире насекомых, животных и людей
В течение 20 лет Пастер сделал несколько потрясающих открытий, которые перевернули представления людей о мире, оказали огромное влияние на развитие медицины и установили новую веху в развитии микробной теории. Все началось в середине 1860-х, когда шелковая промышленность Западной Европы столкнулась с загадочной болезнью шелковичных червей. Друг-химик попросил Пастера обратить внимание на эту проблему, но поначалу тот ответил уклончиво, заметив, что ничего не знает о шелкопрядах. Тем не менее, заинтригованный поставленной задачей, Пастер начал изучать жизнедеятельность шелкопрядов и рассматривал под микроскопом здоровых и больных особей. За пять лет он установил, от какой болезни они страдают, и указал фермерам способ предотвратить ее, чем помог шелковой промышленности вернуться к процветанию. Однако эта работа имела огромное значение не только для промышленности. Пастер сделал еще один большой шаг в истории развития микробной теории, вступив на неисследованную территорию: в сложный мир инфекционных заболеваний.
В 1870–1880-е Пастер приступил к изучению инфекционных заболеваний у животных и сделал несколько важнейших открытий, которые также заняли свое место в фундаменте микробной теории. В 1877 г. он начал изучать сибирскую язву — болезнь, от которой страдали до 20 % поголовья овец во Франции. Другим ученым уже удалось обнаружить в крови зараженных животных палочковидный микроб, однако Пастер провел собственное независимое исследование и в 1881 г. потряс мир сообщением о том, что он создал вакцину, которая успешно ограждает овец от заболевания. Эта крупная веха в истории вакцинации (подробнее мы поговорим об этом в главе 6) стала лишним доказательством того, что микробная теория реальна и имеет непосредственное отношение к болезням животных.
Однако на этом Пастер не закончил работу в области иммунизации. Вскоре он начал экспериментировать над созданием вакцины от бешенства — широко распространенной в то время болезни с неизменно летальным исходом. Пастер не смог выделить или идентифицировать микроб, вызывающий бешенство (вирусы были слишком малы, и мощности тогдашних микроскопов не хватало, чтобы их увидеть), но он был твердо убежден, что в болезни виновен какой-то микроорганизм. Проведя сотни экспериментов, Пастер создал вакцину, эффективность которой была подтверждена на животных. Затем, в 1885 г., в исключительном и рискованном жесте отчаяния, вакцина была опробована на человеке. С ее помощью удалось спасти жизнь мальчика, укушенного бешеной собакой. Это достижение само по себе подводило блестящий итог изысканиям Пастера, но, кроме того, оно довело микробную теорию до кульминации, продемонстрировав непосредственную связь микробов с человеческими болезнями.
К концу своей карьеры Пастер стал национальным и всемирным героем. Его потрясающие достижения в области химии не только спасли от краха несколько отраслей промышленности, но и позволили получить солидные доказательства в пользу состоятельности микробной теории. Впереди ждало еще несколько этапов, в том числе крупное открытие, совершенное в 1865 г. одним английским хирургом, на которого произвели большое впечатление работы Пастера.
Веха № 6
Антисептики спешат на помощь: Джозеф Листер и современная хирургия
В 1860 г., когда Джозеф Листер начал преподавать хирургию в Университете Глазго, даже у тех пациентов, которым повезло пережить операцию, оставалось множество причин опасаться за свою жизнь. Повальное распространение послеоперационных инфекций приводило к тому, что показатель смертности для некоторых процедур достигал 66 %. Как заметил один врач того времени: «Человек на операционном столе в нашем госпитале подвергается едва ли не большей опасности, чем английский солдат в битве при Ватерлоо». К несчастью, все попытки решить эту проблему разбивались о господствовавшее в то время убеждение, будто постоперационную «гнилость» ран вызывают не микробы, а кислород. Многие врачи действительно полагали, что в нагноении ран повинен содержащийся в воздухе кислород, который разлагающе действует на поврежденные ткани, превращая их в гной. А поскольку способов перекрыть доступ кислорода к ране не существовало, многие верили, что предотвратить развитие инфекции невозможно.
Если Джозеф Листер когда-то и разделял эти взгляды, он определенно пересмотрел их после знакомства с трудами Луи Пастера. Две мысли Пастера произвели на него особенно сильное впечатление: о том, что «брожение» органического вещества становится результатом деятельности живых «микробов», и о том, что микробы не зарождаются самопроизвольно, а размножаются только при наличии родительских организмов. Проанализировав это, Листер задумался: если врач хочет предотвратить инфекцию, возможно, ему стоит обратить более пристальное внимание не на кислород, а на микроорганизмы, проникающие в рану? «Если обработать рану каким-нибудь веществом, которое, не нанося серьезного вреда человеческим тканям, могло бы уничтожить успевшие попасть в нее микробы, — писал он, — гниение можно было бы предотвратить, несмотря на свободный доступ к ране кислорода».
Поэкспериментировав с несколькими химическими веществами, Листер достиг переломного момента 12 августа 1865 г. В тот день он впервые использовал фенол — «состав, обладающий исключительно разрушительным действием на низшие формы жизни и, следовательно, являющийся наиболее сильным антисептиком из всех известных на сегодня» — для обработки раны одиннадцатилетнего мальчика, который получил открытый перелом левой ноги после того, как его переехала запряженная лошадью повозка. В то время открытые переломы сопровождались огромным риском развития инфекции и часто требовали ампутации конечности. Листер наложил на ногу мальчика шину и в течение следующих шести недель регулярно обрабатывал рану карболовой кислотой. К его восторгу, перелом сросся без малейших признаков инфекции. Позже Листер неоднократно использовал карболовую кислоту при лечении других ран, в том числе абсцессов и ампутационных. Кроме того, он применял ее для дезинфекции раны во время хирургических операций, а также обеззараживания инструментов и рук медицинского персонала.
Листер опубликовал свои находки в 1867 г., и в первое время его работа вызывала скептические отзывы хирургов Лондона. Тем не менее важность антисептической обработки была в итоге признана неоспоримой, и сегодня Листера называют отцом антисептиков или отцом современной хирургии. Кроме полоскания для рта, названного в его честь листерином, дань уважения Листеру отдали микробиологи, назвав один из родов бактерий Listeria. Открытие Листером асептической хирургии, за которое он благодарил Пастера в личном письме от 1874 г., несомненно, спасло огромное количество жизней. Но не менее важно и то, что выявление ключевой роли микробов в развитии инфекции и возможности их уничтожения антисептической обработкой позволило открыть очередной этап в развитии микробной теории.
В 1840–1860-х ученые проделали огромную работу по сбору сведений о роли микробов в развитии болезней. Но до определенного момента эти свидетельства оставались в основном косвенными. Даже в начале 1870-х микробная теория была для многих всего лишь недоказанным курьезом. Однако ее сторонники и противники сходились в одном: чтобы обосновать ее, кому-то необходимо было установить связь между конкретным микробом и конкретным заболеванием. Миру не пришлось долго ждать: вскоре молодой немецкий врач отыскал и исчерпывающе продемонстрировал эту связь.
Веха № 7
На шаг ближе: Роберт Кох и тайная жизнь сибирской язвы
В 1873 г. Роберт Кох был тридцатилетним врачом с обширной медицинской практикой в одном из сельских районов Германии. Казалось, все обстоятельства против него: он был отрезан от общества коллег и единомышленников, не имел доступа к библиотекам и лабораторному оборудованию, за исключением микроскопа, который ему подарила жена. Несмотря на все это, он заинтересовался сибирской язвой и собирался доказать, что ее появление вызывает определенный микроб. К тому времени основной подозреваемый уже был известен: палочковидная бактерия Bacillus anthracis. Кох был далеко не первым, кто приступил к ее изучению. Но никому до тех пор не удавалось доказать, что именно этот микроорганизм вызывает сибирскую язву.
Первоначальные изыскания Коха подтвердили находки других исследователей: инокуляция мышам крови животных, умерших от сибирской язвы, приводила к смерти грызунов от сибирской язвы, а у мышей, которым была введена кровь здоровых животных, болезнь не развивалась. Но в 1874 г. Кох приступил к исследованию более сложной загадки, которая лежала неподъемным камнем на пути к доказательству теории о бактериальном возникновении сибирской язвы. Верно, одни овцы заражались при контакте с больными животными. Но почему же другие заболевали сибирской язвой, не бывая нигде, кроме пастбища? После многочисленных экспериментов и кропотливой работы Кох отыскал разгадку, которая распахнула новое окно в мир микробов и заболеваний. Выяснилось, что сибирская язва с дьявольской изобретательностью меняет обличье. В неблагоприятных условиях, например, попадая в почву, она формирует споры, способные выживать при недостатке кислорода и жидкости. При возвращении благоприятных условий (попадении в организм живого носителя) споры снова образуют смертельно опасные бактерии. Таким образом, овцы, которые заболели сибирской язвой, казалось бы, не имея никакого контакта с больными животными, на самом деле тоже вступали в контакт с переносчиком болезни.
Сделанное Кохом открытие — жизненный цикл сибирской язвы и ее роль в возбуждении болезни — немедленно принесло ему громкую славу. Установив, что Bacillus anthracis — специфический возбудитель сибирской язвы, он заставил медицинское сообщество сделать следующий огромный шаг к принятию микробной теории. Но для окончательного триумфа нужно было подождать, пока он не раскроет загадку болезни, которая давно уже терзала человеческий род. В конце XIX века от нее страдали почти все жители крупных европейских городов, и на ее счету было 12 % от общего числа смертей. Даже сегодня благодаря летучему болезнетворному агенту она остается одной из самых распространенных причин смерти, а в развивающихся странах вызывает 26 % смертей, которых можно было бы избежать.
Веха № 8
Дело сделано: открытие причины туберкулеза
Когда Кох приступил к исследованию туберкулеза, также известного как чахотка, симптомы и исход этой болезни были хорошо известны, хотя ее течение могло оказаться совершенно непредсказуемым. Больной мог умереть через пару месяцев, страдать годами, а то и выздороветь. Среди первых симптомов пациенты часто называли сухой кашель, боль в груди и затрудненное дыхание. На более поздних стадиях кашель становился мучительным, сопровождался периодическими приступами лихорадки, учащением пульса и появлением нездорового румянца. На последних стадиях пациент имел изможденный вид, запавшие щеки и глаза, а голос превращался в хриплый шепот из-за того, что горло было изъедено язвами. Последним симптомом, возвещающим о приближении смерти, становился «могильный кашель». Туберкулез унес многих известных деятелей культуры XIX века: поэта Джона Китса, писателей Антона Чехова и Эмили Бронте.
Хотя собранные ранее обрывочные данные давали повод заподозрить, что туберкулез может быть заразным, к концу XIX века врачи в целом продолжали считать его наследственной болезнью, вызванной неясным нарушением деятельности легочных клеток пациента. Чаще всего оно объяснялось умственными и моральными недостатками личности, а не деятельностью посторонней формы жизни. В начале XIX века, получив должность руководителя бактериологической лаборатории в Императорском отделении здравоохранения в Берлине, Роберт Кох поставил перед собой цель доказать, что туберкулез, напротив, вызван микроорганизмом.
Задача была не из легких, Коху пришлось разработать ряд новых техник, в том числе изобрести метод окрашивания, который помогал выделить болезнетворный микроб на фоне окружающей ткани, и создать питательную среду, которая позволяла культивировать медленно растущие микроорганизмы. Наконец в 1882 г. Кох объявил миру о своем открытии: после успешной изоляции, культивации и инокуляции животным подозреваемых микробов он выяснил, что туберкулез вызывает Mycobacterium tuberculosis. Использовав для описания палочковидных бактерий термин «бациллы», он заключил: «Бациллы, присутствующие в туберкулезных метастазах, являются не спутником, но причиной болезни. Эти бациллы и есть истинные возбудители чахотки».
Веха № 9
Приговор для микроба: четыре знаменитых постулата Коха
Обнаружение Кохом туберкулезных бактерий стало переломным моментом, окончательно утвердившим статус микробной теории в медицине. Более того, принципы и приемы, которые Кох использовал при исследовании туберкулеза и других заболеваний, помогли ему сделать еще один существенный шаг: совместно с Фридрихом Леффлером сформулировать свод правил, к которым могли обратиться другие врачи, чтобы вынести обвинительный приговор другим микробам. Согласно «постулатам Коха», микроб может быть признан виновным, если отвечает следующим пунктам:
Микроорганизм обнаруживается во всех случаях заболевания.
Микроорганизм выделен от больного и выращен в чистой культуре.
Чистая культура вызывает идентичное заболевание у здорового человека (животного).
Микроорганизм выделен повторно от зараженного человека (животного).
Исследования Коха в области туберкулеза в итоге принесли ему Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Однако, разобравшись с туберкулезом, он не прекратил свои передовые исследования в сфере бактериологии. В 1884 г. он открыл (или, точнее, заново открыл) возбудителя холеры и предложил принять меры для обеспечения общественного здравоохранения, которые помогли подавить эпидемию холеры в Гамбурге в 1892 г. Кроме того, благодаря разработанным им микробиологическим приемам обученные им сотрудники смогли открыть множество других видов болезнетворных бактерий. Позже Кох ошибочно заявлял, что нашел лекарство от туберкулеза. Однако полученный им экстракт — туберкулин — используется в модифицированной форме и в наши дни как средство массовой диагностики.
Микробная теория через 100 лет: сюрпризы (и уроки) еще не закончились
В XIX веке микробная теория прошла длинный извилистый путь. Что интересно, хотя она шаг за шагом завоевывала все более широкое признание, сам термин «микробная теория» появился в английской медицинской литературе примерно в 1870 г. Польза микробной теории скоро стала очевидной, но и сегодня нередко упускают из вида другие аспекты ее влияния на медицинскую практику. Например, для многих молодых врачей в конце XIX века микробная теория открыла новый мир, полный надежды. Вытеснив устаревшие теории миазмов и самопроизвольного зарождения, она убедила всех, что для любой болезни может быть найдена причина — если не лекарство. Это придавало врачам новый авторитет в глазах пациентов. Как недавно написала Нэнси Томс в Journal of the History of Medicine, к концу XIX века врачам «начали больше доверять, не потому, что теперь они могли чудесным образом вылечить инфекционное заболевание, а потому, что они были способны объяснить и предотвратить его».
Микробная теория изменила представления врачей о том, как их собственное поведение отражается на здоровье пациентов. Новый образ мыслей достаточно устоялся уже к 1887 г. Именно тогда один из посетителей медицинского собрания, услышав, что другой врач перешел от инфекционного больного в родильное отделение, не вымыв руки, гневно заявил: «Меня крайне удивляет, что в наше просвещенное время такой человек, как доктор Бейли, имеющий репутацию учителя и практикующего врача, по-прежнему противится микробной теории специфических заболеваний… Надеюсь, никто из членов этого сообщества не последует его примеру».
К началу ХХ века микробная теория изменила в буквальном смысле все, даже внешний облик медиков. Следуя новым гигиеническим требованиям, молодые врачи перестали отпускать солидные бороды, которые традиционно носили их старшие коллеги.
Сегодня, несмотря на свое универсальное распространение, микробная теория по-прежнему вызывает в обществе ажиотаж, озабоченность, противоречия и недопонимание. Плюс в том, что возможность идентифицировать, предотвратить или вылечить спровоцированное микробами заболевание сегодня позволяет спасти миллионы жизней. Технологический прогресс позволил нам увидеть своими глазами мельчайшие микроорганизмы, такие как риновирус, вызывающий обычную простуду. Он настолько мал, что на острие иглы вполне могут уместиться 500 млн его представителей. Изучение бактериальных заболеваний заставило нас задуматься над фундаментальной загадкой жизни; ученые задаются вопросом, являются ли вирусы на самом деле «живыми», и размышляют о том, почему прионные заболевания[7], например синдром коровьего бешенства или фатальная семейная бессонница, могут быть заразными и смертельными, если распространяющий их агент очевидно не принадлежит к классу живых организмов.
Не так давно ученые нашли способ расшифровать геном (совокупность генетического материала) микробов, что привело к новым исследованиям, поднимающим вопрос о самой сути и природе нашего существования. В 2007 г. Национальные институты здравоохранения запустили проект «Микробиом человека» (Human Microbiome Project), который подробно рассказывает о геноме сотен микробов, в норме населяющих человеческое тело. Сама идея, что каждый человек служит носителем «микробиома» — коллективного генома всех микроорганизмов в его теле, — придает микробной теории совершенно новое звучание. Учитывая, что человеческое тело населяет около 100 трлн микробов (их в десять раз больше, чем наших собственных клеток, и у них в 100 раз больше генов, чем у нас самих), возникает вопрос: где же проходит граница между «нами» и «ими»? Тот факт, что большинство этих микробов играют важную роль в нашей жизнедеятельности, помогая организму функционировать (например, отвечают за пищеварение, иммунитет и метаболизм), делает этот вопрос еще более загадочным.
Следует заметить, что при всех своих достоинствах микробная теория оказалась своего рода ящиком Пандоры. Получив научный статус в конце XIX века, она выпустила страхи и тревоги, мучающие нас по сей день. В самом деле, что может быть ужаснее вездесущего, невидимого и всемогущего врага, чье оружие — болезни и смерть? Кто сегодня не подумает дважды, прежде чем взяться за дверную ручку в общественной уборной, пожать руку незнакомцу или сделать глубокий вдох в переполненном лифте, автобусе или самолете? Отчасти эти опасения имеют под собой реальную почву, но у впечатлительных людей они могут развиться в полноценное тревожное расстройство, которое подчинит себе всю их жизнь. Неудивительно, что многие из нас с тихой грустью думают о невинной доиндустриальной эпохе, когда мы ничего не знали о микробах и пребывали в блаженном негигиеническом неведении.
Современная битва против микробов привела к широкому распространению в обществе странной одежды и привычек: шапочки и перчатки у сотрудников ресторанов, антибактериальное мыло, синтетические моющие средства, пластмассовые разделочные доски, клавиатуры и детские игрушки, появившиеся в каждом доме. Совсем недавно борьба против микробов привела к широкому распространению дезинфицирующих спреев и гелей для рук на спиртовой основе, которые поселились не только в кабинетах врачей и больницах, но и в супермаркетах, на заправках, в сумочках и задних карманах. Все эти меры — хотя некоторые критикуют их как повышающие сопротивляемость бактерий — указывают на скрытую фобию, пронизывающую нашу жизнь. Мы не задумываясь направляем против невидимого врага новейшее антисептическое оружие в надежде обрести немного душевного спокойствия.
Как уничтожить миллионы незваных гостей: ответ у нас под рукой
И все же возникает вопрос: как определить, проявляем мы опасную беспечность или, наоборот, чересчур осторожничаем? Даже в наши дни беспечность становится причиной множества болезней и смертей. По иронии судьбы, это происходит именно в местах, предназначенных для того, чтобы нам стало лучше. Согласно исследованию Центра контроля и предотвращения заболеваний (Center for Disease Control and Prevention, CDC) от 2002 г. (статья опубликована в 2007 г.), в американских больницах ежегодно происходит 1,7 млн случаев заражения внутрибольничными инфекциями, из которых около 100 тыс. оканчиваются смертью. Хотя эти высокие цифры складываются из множества факторов, едва ли не самым главным среди них можно назвать тот, который давным-давно обнаружил Игнац Земмельвейс.
«Если бы каждый ухаживающий за больными, переходя от постели одного пациента к другому, неуклонно следил за гигиеной рук, — писал врач Дональд Голдман в 2006 г. в журнале New England Journal of Medicine, — мы могли бы наблюдать незамедлительное и весьма существенное снижение распространения резистентных бактерий». Исследования показали, что количество бактерий на руках медперсонала составляет от 40 тыс. до 5 млн. Разумеется, многие из них — обыкновенные человеческие бактерии-«резиденты», но есть и другие, «бродячие» микробы, приобретенные в результате контакта с пациентом и нередко вызывающие вспышки внутрибольничных инфекционных заболеваний. В отличие от бактерий-«резидентов», которые находятся в глубоких слоях кожи, недавно подхваченные микробы «несложно удалить с помощью обычного мытья рук».
Хотя CDC и другие группы пропагандируют идею мытья рук по меньшей мере с 1961 г., исследования показали, что сотрудники сферы здравоохранения соблюдают эти требования «небрежно», зачастую в пределах 40–50 %. Это весьма печально, учитывая, что, по данным CDC, использование дезинфицирующих средств на спиртовой и мыльной основе «гарантированно пресекает вспышки заболеваний в медицинских учреждениях, снижает передачу антимикробно-резистентных организмов и уменьшает общие показатели инфицирования». Почему же мытьем рук пренебрегают? Сотрудники клиник называют разные причины, в том числе сухость и раздражение кожи, вызванные частым мытьем, неудобное расположение или нехватку раковин, сильную занятость, нехватку персонала и большой наплыв пациентов, незнание правил, забывчивость.
Надо отдать Голдману должное: при обсуждении причин небрежности сотрудников системы здравоохранения он старается быть справедливым. «Отчасти в этом виновата система», — пишет он, указывая, что больницы не должны настолько нагружать сотрудников, что тем некогда даже подумать о гигиене. Он добавляет, что в больницах необходимо проводить обучающие курсы для персонала, обеспечивать удобный доступ к спиртовым антисептикам и следить за тем, чтобы дозаторы с ними были всегда наполнены и в рабочем состоянии. Однако он предупреждает: если персонал продолжает пренебрегать гигиеной после того, как больница со своей стороны сделала все возможное, чтобы этого не происходило, «виновных следует призвать к ответственности».
Когда Игнац Земмельвейс 160 лет назад изложил похожие соображения своим сотрудникам — ничего не зная о микробах и обладая только интуитивным пониманием их невидимого присутствия, — он помог спасти бесчисленное количество женщин от смерти в результате родильной горячки. И хотя медицинское сообщество «вознаградило» его усилия полным бойкотом на протяжении следующих 30 лет, открытие Земмельвейса в конечном итоге подтолкнуло медицину вперед, заставило сделать один из первых маленьких шажков по направлению к открытию и подтверждению микробной теории.
С этой теорией — неважно, насколько убедительной, подтвержденной и актуальной в вопросах здоровья, болезни, жизни и смерти — многие из нас пытаются разобраться и сегодня.
ГЛАВА 4. Как избавиться от невыносимой боли: открытие анестезии
В мире высоких медицинских технологий, где традиционные врачебные навыки один за другим уходят в прошлое, вытесненные цифровыми помощниками, сенсорами и гаджетами, немногие жалеют — или вообще помнят — об утраченном искусстве раскалывания ореха.
Это досадно. Ведь если вы обладаете сноровкой — умеете оценить толщину скорлупы и рассчитать силу так, чтобы аккуратно расколоть орех, — возможно, в темные века медицины вы могли бы стать анестезиологом. Древнее руководство гласит: наденьте на голову пациента деревянную миску и ударьте, чтобы он потерял сознание, «с достаточной силой, чтобы расколоть миндальный орех, но не повредить череп».
Или, возможно, у вас есть особый талант деликатного удушения. Этот метод анестезии сегодня совершенно забыт: врачи перекрывали пациентам доступ к кислороду, доводя их до обморока, но стараясь не убить. Так делали ассирийцы перед обрезанием детей — несомненно, без предварительного письменного согласия пациентов. И этот же метод использовали в Италии до конца XVII века.
Конечно, в истории были и другие, менее травмоопасные способы избавить пациента от боли под ножом хирурга: опиумные препараты, снотворные семена белены, мандрагора (корень, похожий на человеческую фигуру, согласно преданию издающий громкий вопль, когда его вытаскивают из земли) и, разумеется, самое популярное во все времена средство — алкоголь.
К несчастью, все ранние методы анестезии имели три существенных недостатка. Они или не действовали, или убивали пациента, а порой и то и другое сразу. Настоящая анестезия — надежный и безопасный способ добиться частичной или полной утраты пациентом чувствительности с потерей или без потери сознания — была официально «открыта» только в 1846 г. Страшно подумать, скольким людям до этого момента пришлось перенести мучительнейшие процедуры, от удаления зубов до ампутации конечностей, практически без обезболивания. До середины XIX века главным вопросом, который задавал пациент при выборе хирурга, был такой: насколько быстро он работает. Скорее всего, вы предпочли бы видеть у операционного стола такого профессионала, как Уильям Чеселден или Жан-Доминик Ларрей. Первый, английский хирург, мог удалить почечный камень за 54 секунды; второй, главный хирург наполеоновской армии, производил ампутацию за 15 секунд.
Увы, ни анестезия, ни скорость хирургов не помогли Фанни Берни, знаменитой писательнице XIX века, чьи произведения позже вдохновляли Джейн Остен. Воспоминания Берни о пережитой без обезболивания серьезной операции можно уверенно назвать одним из самых ужасающих документов в истории медицины. 30 сентября 1811 г. врачи произвели мастэктомию, удалив Берни пораженную раком правую грудь. Процедура длилась около 4 часов. Берни как-то удалось выжить, и через 9 месяцев она описала все пережитое в письме к сестре. Единственной «анестезией», которую она получила, был ликер, а также то, что она узнала об операции всего за 2 часа до ее начала. Но и это ей не слишком помогло. «Эти два часа были исполнены ужаса, — пишет она. — Они показались мне поистине бесконечными».
Нетрудно понять и ощутить ужас, охвативший Берни в тот момент, когда она вошла в одну из комнат своего дома, подготовленную для операции. «При виде огромного количества бинтов, компрессов и губок мне стало немного дурно. Я ходила из угла в угол, пытаясь справиться с волнением, пока наконец меня не охватили полное оцепенение и безучастность. В таком состоянии я пребывала до того момента, как часы пробили три».
Вряд ли Берни почувствовала себя более уверенно, когда в комнате внезапно появились «семь человек в черном» — врачи и их ассистенты.
«Я ощутила возмущение, и это ненадолго вывело меня из оцепенения. Почему их так много, и без моего разрешения? Но я не могла произнести ни слова… Меня охватила сильная дрожь. Хотя она была вызвана скорее отвращением, которое рождали во мне приготовления, чем страхом боли».
Вскоре Берни уложили на операционный «матрас» и дали ей еще одно, последнее подобие анестезии: накрыли лицо льняным платком, чтобы она не видела, как проходит операция. К несчастью, платок не справился со своей незамысловатой функцией.
«Платок был тонким, и сквозь него я прекрасно видела, как вокруг моей постели собрались семеро мужчин и сиделка. Увидев, как блестит начищенная сталь инструментов, я закрыла глаза… На несколько минут воцарилось молчание. Должно быть, врачи осматривали меня и жестами отдавали распоряжения помощникам. О, до чего ужасное ожидание!»
А продолжение было еще ужаснее. До этого Берни полагала, что ей удалят небольшой фрагмент пораженной ткани, но теперь услышала, как врачи говорят о необходимости полностью удалить правую грудь. «Я вскочила, сбросила с себя платок и закричала… Я объяснила, в чем причина моих страданий…»
Доктора внимательно выслушали ее, но ответили «полным молчанием». Платок вернули на место, и Берни прекратила сопротивляться. Операция началась. Берни поведала об этом сестре в подробностях.
«Когда ужасная сталь вонзилась в мою грудь, рассекая вены, артерии, плоть и нервы… я начала кричать, и кричала без остановки все время, пока делали надрез. Странно, что этот крик до сих пор не звучит у меня в ушах, такой невыносимой была боль… Когда инструмент вынули, боль не уменьшилась, поскольку поток воздуха внезапно устремился к этим нежным частям, как масса крохотных, острых и зазубренных кинжалов, рвавших края раны».
Позже, «когда инструмент вынули во второй раз, я посчитала, что операция закончена — но нет! Снова начали резать, и это было еще хуже, чем раньше… о небо! Я чувствовала, как нож касается грудной кости и царапает ее!»
Берни вспоминает, что за время операции дважды теряла сознание. Наконец, «когда все было окончено, меня подняли. Силы полностью меня оставили, я не могла шевельнуться, мои руки и ноги безжизненно повисли, а в лице, как сказала мне потом сиделка, не было ни кровинки». Она добавила: «Почти год я не могла говорить об этом ужасном дне, воспоминания слишком живо вставали передо мной. Даже сейчас, хотя прошло уже 9 месяцев, у меня разболелась голова».
Болезненно долгое ожидание: почему анестезия появилась только через 50 лет
Хорошая новость: после операции Берни прожила еще 29 лет. Плохая новость: она вполне могла избежать ужасов хирургии без обезболивания, потому что в 1800 г., за 11 лет до ее операции, английский ученый Гемфри Дэви в ходе эксперимента открыл примечательные свойства одного газа: «Оксид азота… способен снять физическую боль, — писал он, — поэтому его можно с успехом использовать при проведении хирургических операций».
Если Дэви отметил «болеутоляющие» свойства оксида азота уже в 1800 г. — а другие врачи вскоре выяснили, что схожими свойствами обладают эфир и хлороформ, — почему официальное «открытие» анестезии состоялось только через 50 лет? Спорам нет конца, но многие историки полагают, что сочетание религиозных, социальных, медицинских и технических факторов в первой половине XIX века создало условия, в которых люди не искали анестезии — или не были к ней готовы.
Один из ключей к разгадке лежит в самом слове «боль». Английское pain происходит от греческого poine, что значит «наказание», и подразумевает, что боль — определенное богом наказание за некое прегрешение, неважно, понимает человек, что совершил его, или нет. И тем, кто согласен с этим определением, попытки избавиться от боли казались глубоко безнравственными и вызывали сильнейший протест. Сила этого образа мыслей стала особенно ясна, когда в 1840-е развернулись дебаты о том, нравственно ли давать обезболивание женщинам при родах. Свою роль сыграл ряд социальных факторов — в том числе тех, для которых прекрасно подходит термин «бессмысленная бравада». Историки отмечают, что почти во всех цивилизациях способность стойко переносить боль считается признаком благородства, мужества и твердости духа. Наконец, в XIX веке некоторые врачи возражали против обезболивания, поскольку считали, что боль имеет важную физиологическую функцию и ее устранение помешает выздоровлению.
Однако, как убедительно доказывает письмо Фанни Берни, многие пациенты в XIX веке, завидев блеск приближающегося скальпеля, радостно приняли бы анестезию. И многие доктора не менее радостно дали бы ее, хотя бы из эгоистических соображений: ничто так не мешает мелкой моторике, как пациент, который кричит, корчится и сопротивляется. Это было понятно уже в III веке до н. э., когда взгляды на этот вопрос изложили в «Гиппократовом сборнике». Задача пациента, как отмечал автор в одном из трактатов о хирургии, состоит в том, чтобы «всеми силами способствовать врачу, проводящему операцию… и сохранять неподвижность той части тела, на которой она проводится». Ах да, и когда на вас надвигается хирург со скальпелем, автор велит «не избегать его, не отворачиваться, не отдергивать руку и ногу».
Но чтобы понять все факторы, которые одновременно подталкивали к открытию анестезии и отодвигали его, нужно внимательнее взглянуть на саму природу обезболивания и его воздействия на человеческое сознание. Состоявшееся в 1800 г. открытие медицинской анестезии прошло причудливый путь длиной в 50 лет, отмеченный благородством и безрассудством, любопытством и самолюбованием, отвагой и глупостью, черствостью и состраданием. Чтобы отправиться в этот путь, нужно найти человека, который первым обнаружил — и проигнорировал — обезболивающий потенциал оксида азота. Это был Гемфри Дэви. В ходе научного исследования оксида азота, который он назвал «веселящим газом», Дэви, находясь в запертом помещении, вдыхал до 19 литров газа и доводил пульс до 124 ударов в минуту. Позже он писал о своих опытах: «Он заставил меня метаться по лаборатории и танцевать, как сумасшедшего, и еще долго поддерживал во мне радость духа… Ощущения намного превосходят все, что я испытывал раньше… Это необыкновенно приятно… я казался себе совершенным существом, заново созданным и намного превосходящим остальных смертных».
Веха № 1
От филантропии к фривольности: открытие и забвение оксида азота
Услышав, что в 1798 г. англичанин Томас Беддо открыл в Бристоле Пневматический институт, многие сегодня представят себе группу ученых, размышляющих над устройством отбойных молотков и бескамерных резиновых покрышек. На деле же Пневматическое учреждение для лечебного вдыхания газов, как оно официально называлось, стало начинанием, раздвинувшим границы медицинской науки конца XVIII века. К тому времени ученые выяснили, что воздух — не однородное вещество, а смесь газов. Более того, эксперименты исследователей, например Джозефа Пристли, который открыл оксид азота в 1772 г., показали, что разные газы по-разному воздействуют на человеческий организм. Для предприимчивых людей вроде Беддо, прекрасно знавшего о том, как страдают и задыхаются в нездоровом воздухе жители индустриальных городов, наука о газах открыла новый рынок санаториев и курортов, где людей подвергали воздействию «лечебных дуновений». Не менее важно и то, что Пневматический институт спонсировал научное исследование газов. Одним из самых одаренных и энергичных исследователей в нем был двадцатилетний Гемфри Дэви.
Дэви работал в лаборатории, в его обязанности входило изучение свойств оксида азота. Он должен был не только вдыхать газ сам, но и предлагать его посетителям, которые затем описывали свои ощущения. Во время одного из сеансов Дэви сделал любопытное наблюдение: после вдыхания газа у него перестал болеть прорезывающийся зуб мудрости. Но хотя это привело его к знаменитому заключению о потенциальном значении оксида азота в хирургии, Дэви не уделил этому вопросу особого внимания, отвлеченный другими интересными свойствами газа.
В отчете за 1800 г. под названием «Исследования химические и философские, касающиеся в основном оксида азота, или связанного азотного воздуха, и его вдыхания» Дэви, основываясь на собственном опыте, дал развернутое красочное описание этих свойств. В числе прочего он писал следующее.
Мои ощущения были поистине завораживающими… По мере того как приятные эмоции усиливались, я потерял связь с окружающим миром. Потоки ярких видений проносились в моем сознании и причудливо соединялись со знакомыми словами, производя небывалые новые ощущения. Мир наполнился новыми связями и новыми идеями…
Когда Дэви попросил добровольцев, которые вдыхали оксид азота в его лаборатории, письменно изложить свои ощущения, большинство сообщили, что почувствовали такое же изумление и удовольствие. «Описать мои ощущения нелегко, — писал некто Дж. У. Тобин. — Они были намного сильнее всего, что я испытывал ранее. Мои чувства чрезвычайно обострились, все вокруг производило неизгладимое впечатление. Мой разум воспарил до величайших высот». Джеймс Томсон описывал «будоражащее чувство в груди, весьма приятное: оно было таким огромным, что вызвало приступ невольного смеха, который я тщетно пытался подавить». И хотя некоторые, например М. М. Коутс, поначалу подозревали, что переживания, описанные в отчетах, следовало отнести скорее на счет чересчур живого воображения авторов, чем реального фармакологического воздействия газа, они тоже быстро отбрасывали сомнения. «Я не ждал никакого необыкновенного воздействия, — пишет Коутс, — но через несколько секунд ощутил подъем духа и неудержимое желание хохотать и танцевать. Прекрасно сознавая всю неуместность подобного поведения, я прилагал все усилия, чтобы подавить это желание, но безуспешно».
Пытаясь лучше понять, как оксид азота действует на тело и разум, Дэви даже дал вдохнуть газ двум парализованным пациентам и спросил, что они чувствуют. Один из них ответил: «Я не знаю, что чувствую», а другой сказал: «Я чувствую себя как музыка арфы». Дэви глубокомысленно отметил в своих записях, что первый пациент, вероятно, не имел переживаний, с которыми мог бы сравнить свои новые ощущения, а второй смог сопоставить их со своими прошлыми опытами в музыке.
Продолжая исследовать свои видения и ощущения, вызванные вдыханием оксида азота, Дэви обдумывал их значение с философской и поэтической точек зрения. Вокруг него сложился своеобразный клуб, в который входили поэты Роберт Саути и Сэмюэл Кольридж. Все вместе они вдыхали газ и обсуждали его влияние на художественную чувствительность.
Саути, вдохнув предложенный Дэви газ, пришел в полный восторг и сообщил: «Газ… придал мне силы и наполнил энергией каждый мускул в теле. Весь остаток дня я провел в приподнятом, чрезвычайно веселом настроении; мои слух, вкус и обоняние обострились необычайно. Должно быть, таким воздухом дышат в раю пророка Мухаммеда». Ответ Кольриджа был более сдержанным, однако он тоже написал Дэви: «Мои ощущения были в высшей степени приятными… такого беспримесного удовольствия я не испытывал еще никогда в жизни».
Хотя все это звучит как зарождение наркотического культа в духе 1960-х, важно понимать, что руководитель Дэви, Томас Беддо, был врачом и филантропом. У него были самые благие намерения, а цель созданного им Пневматического института состояла в том, чтобы произвести переворот в медицине. Экспериментируя с различными газами, он надеялся найти способ лечения «мучительных болезней», а также состояний, при которых «апатия и упадок духа становятся невыносимыми, как настоящая боль». Читая написанные Беддо строки, в которых он надеется «уменьшить сумму болезненных ощущений человеческого рода», нельзя не восхищаться его искренностью — а значит, и мотивацией, стоявшей за экспериментами Дэви.
Несмотря на благородные стремления, изучение эйфорических свойств оксида азота отвлекло Дэви от его обезболивающего потенциала. Более того, вскоре Дэви полностью утратил интерес к оксиду азота: через два года он ушел из Пневматического института и переключился на другие научные исследования. Позже он прославился как открыватель ряда химических элементов: калия, натрия, кальция, бария, магния и стронция. А к наблюдению за болеутоляющим эффектом веселящего газа он больше не возвращался. Более того, всего через несколько лет серьезное изучение оксида азота вообще прекратилось. В 1812 г. один из бывших энтузиастов предостерегал в своей лекции, что этот газ «поглощает, истощает и уничтожает жизнь так же, как кислород истощает фитиль, заставляя его сгорать слишком быстро». Некоторые историки утверждают, что оксид азота «был засмеян до полного забвения» теми, кто насмехался над нелепым поведением людей под его воздействием.
Итак, первые вылазки в царство анестезии зашли в постыдный тупик. Но забудем о том, как Гемфри Дэви кружится в безумном танце по своей лаборатории, и признаем, что веселящий газ не следует слепо осуждать за его эйфорические свойства. Ведь именно они позволили анестезии выйти на следующий этап.
Веха № 2
25 лет «причуд» и «проказ» заканчиваются публичным провалом — и надеждой
В начале XIX века медицина упустила шанс познакомиться с анестезией, но общество вовсе не торопилось предавать оксид азота забвению. К 1830-му начали появляться сообщения о том, что его вдыхают в развлекательных целях. Подобное времяпрепровождение было широко распространено в Англии и США среди всех слоев общества, в нем участвовали дети, студенты, художники, актеры и врачи. Примерно в то же время появилось новое удовольствие, точно так же проигнорированное медициной и мгновенно завоевавшее любовь публики, — эфир.
В отличие от оксида азота, открытого в лабораторных условиях сравнительно недавно, эфир был известен людям уже почти 300 лет. Впервые его описал около 1540 г. швейцарский врач и алхимик Парацельс. Более того, он заметил, что пары эфира действуют на кур, «без вреда утоляя их страдания и облегчая боль». Но ученые почти не интересовались эфиром до 1818 г., когда Майкл Фарадей, прославившийся своими исследованиями в области электромагнетизма, заметил, что вдыхание большого количества паров эфира вызывает глубокий сон и нечувствительность к боли. К несчастью, Фарадей пошел по стопам Дэви и сосредоточился главным образом на «бодрящих» свойствах эфира.
Итак, к 1830 г. врачи осудили оксид азота и эфир как опасные в медицине вещества, но, поскольку оба газа обладали веселящим действием, они были с энтузиазмом приняты публикой. Согласно сообщению, опубликованному в 1835 г., «несколько лет назад… молодые люди из Филадельфии вдыхали для развлечения эфир… и после этого вели себя игриво и двигались оживленно». Другие документы того времени сообщают о собраниях, на которых странствующие лекторы и артисты приглашали людей подняться на сцену, чтобы вдохнуть эфир или оксид азота и тем самым развлечь самих себя и публику. Некоторые пионеры анестезии утверждали, что именно «эфирные проказы» детства и юности позже вдохновили их на эксперименты с газами и поиск их применения в медицине.
Это приводит нас к первому зафиксированному медицинскому случаю использования эфира для анестезии. В 1839 г. Уильям Кларк вместе с приятелями-студентами посетил в Рочестере сеанс эфирных «проказ» и принял в нем активное участие. Через несколько лет, когда он учился в Медицинском колледже Вермонта, воспоминания об этом вечере подали ему идею. Под присмотром своего профессора он смочил эфиром полотенце и накрыл им лицо молодой женщины, которой должны были удалить зуб. К несчастью, если женщина и получила какое-то облегчение от эфира, это прошло незамеченным. Профессор расценил ее поведение как приступ истерики и запретил Кларку в дальнейшем использовать эфир в подобных целях. Передовое открытие Кларка осталось без внимания, и он умер, так и не узнав о своем вкладе в изобретение анестезии.
Примерно в то же время развлекательное использование эфира подтолкнуло к действиям еще одного врача, которому, по мнению многих, принадлежит честь открытия анестезии. Выросший в Филадельфии Кроуфорд Лонг не раз наблюдал за «проказами» под воздействием оксида азота и эфира. Позже, став практикующим врачом в Джорджии, он сам часто вдыхал эфир вместе с друзьями, наслаждаясь его будоражащим эффектом. Но внимание Лонга привлекло кое-что еще. Позже он писал: «Я часто… обнаруживал на своем теле синяки и ушибы, но не мог вспомнить, как и когда они появились… Я заметил, что мои друзья под воздействием эфира также падали и получали ушибы, на мой взгляд довольно чувствительные, однако все они в один голос уверяли меня, что не чувствуют ни малейшей боли». Эти наблюдения, очевидно, и пришли в голову Лонгу в 1842 г., когда он встретился с Джеймсом Венейблом, страдавшим от двух небольших опухолей в задней части шеи. Венейбл не хотел удалять их, поскольку очень боялся боли, однако Лонг знал, что тот с удовольствием вдыхает эфир. Вспомнив о болеутоляющих свойствах эфира, опробованных на себе и своих друзьях, Лонг предложил дать его Венейблу во время операции. Тот согласился, и 30 марта 1842 г. операция была успешно и безболезненно проведена. Но хотя Лонг и позже продолжал давать эфир многим своим пациентам, он не счел нужным опубликовать сообщение о своей работе. Он сделал это только в 1849 г. — через три года после того, как другой человек получил всю славу первооткрывателя.
Вскоре после того, как Лонг впервые использовал эфир в медицинских целях, произошло еще несколько примечательных событий, из-за которых медицина и анестезия снова едва не разминулись. В декабре 1844 г. Хорас Уэллс, зубной врач из Хартфорда, посетил выставку, на которой странствующий артист Гарднер Кольтон демонстрировал действие оксида азота. На следующий день Кольтон провел для Уэллса и еще нескольких человек частную демонстрацию, во время которой испытуемый, вдохнув газ, начал как бешеный бегать по комнате, бросался на стены и опрокидывал мебель, падал на пол и сильно разбил себе колени и повредил другие части тела. После того как действие газа прошло, человек с изумлением посмотрел на свои ушибы, которых даже не почувствовал под воздействием газа, и воскликнул: «Ого! Так можно подраться с целой бандой и ничего не почувствовать!» Уэллс, в то время страдавший от болезненно режущегося зуба мудрости, был заинтригован. Он попросил Кольтона дать ему вдохнуть газ, пока другой врач будет удалять ему зуб. На следующий день, 11 декабря 1844 г., Кольтон дал Уэллсу вдохнуть оксид азота, зуб был благополучно вырван, а когда действие газа прекратилось, Уэллс воскликнул: «Наступает новая эпоха в удалении зубов!»
Но когда Уэллс попытался представить свое открытие медицинскому сообществу, удача ему изменила. В январе 1845 г. он приехал в Бостон, чтобы познакомить с анестезией хирургов из Центральной больницы Массачусетса. Один из них, Джон Уоррен, позволил Уэллсу дать оксид азота пациенту, который ожидал удаления зуба. К несчастью, перед большой аудиторией, полной студентов и врачей, подача газа была «по ошибке остановлена слишком рано», и во время операции пациент стонал от боли. Позже он подтвердил, что газ все-таки отчасти ослабил боль, но тогда в аудитории раздались крики «Обман!», и Уэллс был вынужден удалиться под звуки хохота.
Таким образом, после двух десятилетий причуд и проказ, поверхностных знакомств и расставаний, откровенных провалов и непризнанных успехов Кларка, Лонга и Уэллса наступил новый этап: «официальное» открытие анестезии.
Веха № 3
Наконец-то анестезия! Открытие летеона (простите, эфира)
Когда Хорас Уэллс пережил унизительный провал в переполненной аудитории Центральной больницы Массачусетса, среди присутствующих был и его бывший коллега и деловой партнер, зубной врач Уильям Мортон. Неясно, кричал ли он вместе со всеми «Обман!». Вполне вероятно, Мортон был не меньше Уэллса раздосадован неудачей. Два года назад они вместе работали над новой техникой изготовления вставных челюстей, для которой пациент должен был пройти мучительную процедуру удаления всех зубов. Крайне недовольные текущим анестетиком (смесью бренди, шампанского и опиумной настойки), оба искали более эффективные способы облегчить боль пациентов, а значит, расширить бизнес. Но хотя демонстрация действия оксида азота провалилась, примерно в то же время Мортон узнал от знакомого профессора химии из Гарвардской медицинской школы, что некоторыми любопытными свойствами, которые могут заинтересовать Мортона, обладает эфир.
По некоторым данным, профессор Чарльз Джексон лично обнаружил эти свойства в 1841 г., когда в его лаборатории взорвалась стеклянная банка эфира и его ассистент получил мощную незапланированную анестезию. После того как Джексон поведал Мортону об этих свойствах и рассказал ему, как приготовить эфир, Мортон начал собственные исследования. Поставив ряд захватывающих опытов (возможных только в мире, где еще не существовало Управления по контролю лекарственных средств), он последовательно опробовал эфир на своей собаке, рыбе, самом себе и своих друзьях и, наконец, 30 сентября 1846 г. — на пациенте, который пришел к нему удалять зуб. Когда пациент очнулся и сообщил, что не почувствовал ни малейшей боли, Мортон быстро договорился об открытой демонстрации.
Через две недели, 16 октября 1846 г. — теперь этот момент считается решающим в истории «открытия» анестезии — Мортон вошел в хирургический театр Центральной больницы Массачусетса. Он опоздал, так как вносил последние поправки в подающий газ аппарат. Мортон дал эфир пациенту Гилберту Эбботу, а доктор Джон Уоррен удалил опухоль на его шее. Демонстрация прошла успешно, и доктор Уоррен, явно знакомый с неудачей, которая недавно постигла партнера Мортона, повернулся к аудитории и произнес: «Джентльмены, это не обман». Величие момента и его место в истории было признано всеми присутствующими, включая выдающегося хирурга Генри Бигелоу, который сказал: «Сегодня мы видели то, о чем вскоре узнает весь мир». Он был прав. На следующий день новость напечатали в газете Boston Daily Journal, а через несколько месяцев эфир начали использовать для анестезии по всей Европе.
Но, несмотря на ошеломляющий успех Мортона в Центральной больнице Массачусетса, применение эфира почти сразу запретили. Почему? Мортон отказался сообщить докторам, что именно он дал пациенту. Утверждая, что это секретное патентованное лекарственное средство, он замаскировал эфир с помощью красителя и ароматизатора и называл его «летеон». Но на представителей больницы это не произвело ни малейшего впечатления: они отказались использовать средство, пока Мортон не откроет его истинную природу. Мортон наконец сдался, и через несколько дней летеон — лишенный красителя, ароматизатора и благозвучного имени — снова появился в больнице в виде старого доброго эфира.
Следующие 20 лет Мортон провел в борьбе за статус первооткрывателя анестезии и финансовое вознаграждение, но в конечном итоге потерпел неудачу, отчасти из-за того, что на эти лавры претендовали также Джексон и Уэллс. Тем не менее, хотя в предыдущие 50 лет свой вклад в открытие анестезии внесли многие — в том числе Дэви, Кларк, Лонг, Уэллс и Джексон, — сегодня именно Мортон получил широкое признание как первый человек, продемонстрировавший действие анестезии и коренным образом изменивший медицинскую практику.
Веха № 4
Взросление: новый анестетик и споры о его использовании