Handicap mizí: Protézy lepší než nohy!

Představte si, že se zbavíte omezení, která zpomalují svaly vašich nohou. Žádné křeče, žádná kyselina mléčná, žádné natržené šlachy, či jednoduchá fyziologická hranice rychlosti svalových stahů. Místo toho pružné uhlíkové vlákno, které unese almaru a propůjčí vám rychlost gazely. To není sci-fi, ani technologické vize daleké budoucnosti, ale realita současnosti.Představte si, že se zbavíte omezení, která zpomalují svaly vašich nohou. Žádné křeče, žádná kyselina mléčná, žádné natržené šlachy, či jednoduchá fyziologická hranice rychlosti svalových stahů. Místo toho pružné uhlíkové vlákno, které unese almaru a propůjčí vám  rychlost gazely. To není sci-fi, ani technologické vize daleké budoucnosti, ale realita současnosti.

Oscar Pistorius získal stříbrnou medaili na mistrovství Jihoafrické republiky v běhu na 400 metrů. V současnosti bojuje o možnost zúčastnit se příští rok olympijských her v Pekingu. Nemá to jednoduché a pravděpodobně svůj boj prohraje. Ne však proto, že by neuměl dobře běhat, ale protože nemá ani jednu nohu. Oscar byl letos druhý na národním šampionátu zdravých atletů, nikoli handicapovaných sportovců.
Se soupeři, kteří mají o dvě nohy více než on, se může měřit díky speciálním protézám z uhlíkových vláken. Nevypadají jako nohy, ale jako kus zahnutého plechu s gumovými podrážkami na špičkách. Správně nastavená pružnost jim zajišťuje podobnou funkci, jakou plní šlachy bércových svalů připevnění ke kotníku. Při došlapu zachytávají energii, mírně se deformují a při odrazů působí jako pružiny. Svým tvarem tak trochu připomínají zadní nohy geparda.

Příliš dobrý na olympiádu
„Není to lehké rozhodování. Podobné protézy nosí stovky sportovců s amputovanými končetinami, ale jenom Pistorius s nimi dokáže vyhrávat i mezi zdravými atlety,“ říká Lamine Diack, prezident Mezinárodní asociace atletických svazů. „Existuje však jasné pravidlo, že do závodů nesmí být připuštěn nikdo, kdo používá jakoukoli technickou pomůcku, která mu poskytuje výhodu oproti ostatním. Otázkou nicméně je, jestli jsou Pistoriovy protézy skutečně lepší než lidské nohy, nebo jen vyvažují jeho těžký handicap.“
Asociaci pravděpodobně nezbude nic jiného než Oscarovi účast na olympiádě zakázat. Nelze totiž přesně určit, jestli náhrada z uhlíkových vláken technickým vylepšením je, nebo není. Není možné vzít úspěšného sportovce, uříznout mu nohy a říct mu, ať běží s protézami, protože je zapotřebí porovnat výkon obou variant. Pokud by Oscar mohl na olympiádu, vytvořil by se nebezpečný precedens pro budoucí technologie, které jednoho dne (pokud tomu už tak není dnes) lidské končetiny a orgány dozajista překonají.

Chybějící nohy jako zakázaná výhoda
„Nevím, proč mě nechtějí na tu olympiádu pustit,“ krčí rameny Oscar. „Ty protézy jsou jen kus zahnutého materiálu, nemají žádný vlastní pohon. Veškerou sílu musí vytvořit moje svalstvo. Oproti zdravým atletům mám dokonce tu nevýhodu, že nemám žádné bércové svaly, všechno musejí zvládnout jen moje stehna.“ A jeho názor sdílejí i technologové, které podobné protézy konstruují. „Minimálně pro současné typy jsou takové úvahy předčasné,“ vrtí hlavou Hugh Herr z Massachusettského technologického ústavu, který se zabývá vývojem protéz. Jedním dechem však přiznává, že doba, kdy umělé náhražky končetin budou mít vlastní pohon a pravděpodobně pro svého majitele budou znamenat lepší schopnosti než pro lidi s vlastníma nohama, je prakticky za dveřmi. „Zatím jsou paralympionici pomalejší než olympionici. Jednoho dne to však bude naopak a nám k tomu teď už chybí jen krůček.“

Raději protézy než vlastní končetiny
„Letos na jaře jsme dokončili umělý kotník, který je poháněn vlastními bateriemi. Ty za člověka dělají práci, kterou by jinak vykonávaly svaly upnuté ke kotníku,“ říká Herr. „Svalové testy prokázaly, že s těmito protézami pacienti musejí vynakládat o 20 % energie méně než s běžnými náhražkami bez vlastního pohonu. Chodí s nimi přitom naprosto přirozeně, od pohledu nepoznáte, že ten člověk nemá nohy.“
Podle Herra a jeho kolegů se mění pohled na zdravotní handicapy. Jejich ústav například pomáhal sedmnáctileté dívce, která se rozhodla, že si nechá amputovat poraněnou nohu a místo ní raději bude využívat protézu. „Její poranění jí nedovolovalo zúčastňovat se atletických soutěží s naší protézou dokáže normálně běhat.“ Pro zdravého člověka to může znít trochu hrozivě, ale pokud má postižený možnost zkvalitnit si život technikou, asi na svých nefunkčních orgánech přestává lpět jako na něčem, co je jeho nedílnou součástí. Herr sám v 17 letech přišel o oběh nohy pod kolenem po úraze, který si přivodil při slézání skal. „Nikdy bych své protézy za organické nohy nevyměnil. Vy byste si koupili počítač, kdyby vám bylo řečeno, že nebudete mít dalších 50 let možnost jej vylepšovat?“

Nohy do každé situace
Jeho cílem je vytvořit protézy, které naše „staré“ nohy předčí ve všech směrech. To je ovšem zatím hudba daleké  budoucnosti. Prozatím se soustředí na specializované protézy, jež se budou využívat k jednomu účelu a pak se prostě vymění. Jedny mu umožní rychleji běhat, druhé chodit s minimální vynakládanou energií, takže jej nebudou nohy bolet ani po celodenní túře, další mají být přizpůsobené lezení po skalách.
Jedním z jeho zákazníků je i Američanka Aimee Mullins, prezidentka Instituce ženských sportů a zároveň úspěšná sportovkyně, a to přesto, že jí v útlém věku byly amputovány obě nohy pod koleny. Na stadiony nosí podobné protézy jako Oscar v podobě zahnutých plochých listů z uhlíkových vláken, do společnosti i do práce však chodí s běžnými napodobeninami lidských nohou nazutých do slušivých střevíčků.  
„Můžeme si své nohy vyměnit během pouhých 15 sekund, to zdravý člověk nezvládne,“ směje se Herr. „Nevím, kdo z nás si pak víc zaslouží označení handicapovaný.“

Jak obejít míchu
Biomedicínská laboratoř Massachusettského technologického institutu se však nesoustředí pouze na náhrady spodních končetin pro sportovce. Letos v květnu uspořádala konferenci, na které se probíralo hned několik směrů vývoje technologií sloužících k obnovení pohyblivosti postižených lidí. Američanka Annete Coker před pěti lety utrpěla vážná zranění páteře při automobilové nehodě. Od té doby je od krku dolů zcela paralyzovaná. Díky systému elektrod propojujících krční svaly se svaly na hrudi a rukou si dnes může sama podat jídlo nebo omýt tvář. „Její mícha se odmítá starat o větší část těla, tak jsme se rozhodli ji prostě obejít. Spojení spodní části těla s nervy a mozkem obstarává naše elektronika místo ní,“ vysvětluje John Donoghue z Brown University na Rhode Islandu. Díky tomu může Annete dělat mnoho věcí, které každý člověk považuje za samozřejmost, ale které pro ni posledních několik let znamenaly pouze nedosažitelný sen. „Vrátilo mi to trochu nezávislosti. Lidé se už na mě nedívají s takovými rozpaky, je pro ně přirozenější, když hýbu alespoň rukama,“ říká Annete.

Pohyb na myšlenku
„Že Annete dokáže hýbat rukama, je velký úspěch, není to však naším konečných cílem. Chceme, aby se lidé jako ona dokázali znovu postavit na nohy,“ říká Donoghue. Už dříve se jeho týmu povedlo za pomoci elektrod implantovaných přímo do mozku pacienta převést myšlenky na skutečnou akci. Američan Matt Nable, který je po útoku násilníka šest let zcela paralyzovaný, se naučil elektrodám dávat signály, díky kterým si může prohlížet internet, číst poštu, hrát jednoduché počítačové hry a také ovládat mechanickou ruku. Doslova ovládá vnější svět svými myšlenkami. „Chceme obě technologie zkombinovat a s jejich pomocí navrátit pacientům jako Annete, možnost samostatného pohybu. Je to otázka několika málo let vývoje,“ neskrývá optimismus Donoghue.
Ještě dál ve svých plánech zachází Frank Moss, ředitel biomedicínské laboratoře z Massachusettského technologického ústavu: „Naše protézy a implantované elektrody jednoho dne přestanou sloužit jako přijatelně funkční řešení pro nepohyblivé pacienty. Není daleko doba, kdy nám bionické pomůcky propůjčí lepší schopnosti a posunou tak hranice našich fyzických možností.“

Koleno pro beznohé extrémní sportovce
Koleno je u sportovců jedním z nejnamáhanějších a nejčastěji zraněných kloubů. Stačí když se utrhne některý z vazů a sportovec je na několik měsíců vyřazen z boje. Přesto existují lidé, kteří bez kolen lezou po skalách a lyžují nebo jezdí na snowboardu. Slouží jim k tomu umělé koleno, které na pohled vypadá jako pružina zavřená v pevném obalu s kloubem uprostřed, jenž umožňuje ohýbání. Pružina slouží k akumulaci energie tlaku na bércovou část při došlapu a následně napomáhá stehenním svalům při zvedání nohy. Aby byl pohyb co nejvíce ulehčen, je koleno vybaveno ještě postranním hydraulickými písty. Uživateli protézy tak do značné míry vynahrazuje absenci bércového svalstva

Beznohý horolezec
Novozélanďan Mark Inglis ve svých třiadvaceti letech přišel o obě nohy. Jako záchranář zůstal 14 dní uvězněn v nedostupné jeskyni a kvůli omrzlinám mu musely být nohy amputovány pod koleny. Jeho handicap mu však nebrání v tom, aby byl vrcholovým sportovcem. Věnuje se zejména lyžování a cyklistice, ve které dokonce v roce 2000 na Paralympijských hrách v Sydney vybojoval stříbrnou medaili. Za posledních pár let vystoupil na několik nejvyšších hor naší planety a v roce 2006 dokonce stanul na vrcholku Mt  Everestu. Stal se tak prvním člověkem na světě, který dokázal vylézt na nejvyšší bod Země bez nohou. Výtěžky ze svých úspěchů Mark věnuje na zajištění protéz pro oběti kambodžského krvavého vládního režimu  Pol Pota.

Rubriky:  Lidské tělo
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Hlemýžď citlivý na počasí dostal jméno po Gretě Thunberg

Hlemýžď citlivý na počasí dostal...

Nedávno zahájená odborná expedice do brunejského Ulu Temburong National Park...
Sedm prognóz, které se nevyplnily aneb omyly vědy a techniky

Sedm prognóz, které se nevyplnily...

Předpovídat budoucnost je vždy balancováním na hraně ostří žiletky....
Přijďte si prohlédnout pergoly (nejen) PLACEO na Stavební veletrh v Brně 2020

Přijďte si prohlédnout pergoly...

Chystáte se v letošním roce stavět, nebo rekonstruovat? V tom případě by...
Nasazení inzulinu u diabetiků je možné oddálit, říká profesor Haluzík z IKEM

Nasazení inzulinu u diabetiků je...

Zatímco dříve se pro diabetes 2. typu často používalo také pojmenování...
Mistrem světa s ručníkem za 390 korun a příběhem o pokoře

Mistrem světa s ručníkem za 390...

V novém čísle 3/2020 21. STOLETÍ si můžete přečíst článek o Horké alchymii...
Závislost na kokainu: Pomůže genová terapie?

Závislost na kokainu: Pomůže...

Protože lidí závislých na kokainu přibývá, dělají vědci vše...
V Brně tisknou nábytek z odpadu

V Brně tisknou nábytek z odpadu

Pro vyřazené termoplasty našli v moravské metropoli nové využití. Výzkumníci...
Bude nové muzeum v Praze na Těšnově?

Bude nové muzeum v Praze na...

Dlouhodobě Muzeu hlavního města Prahy chybí prostory, kam by umístilo svou...
Nový výzkum na poli počítačových tomografů i magnetických rezonancí

Nový výzkum na poli počítačových...

Jak lépe chránit lidi a další živé organismy či citlivé přístroje před účinky...
Jak předcházet mutacím genů?

Jak předcházet mutacím genů?

V Mikrobiologickém ústavu AV ČR se pod vedením Libora Krásného z...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Když duha teče: Kde je nejbarevnější voda světa?

Když duha teče: Kde je...

Kdybychom chtěli namalovat obrázek pastelkami, na vodu patrně vezmeme modrou....
Adam Opel: Auta? Budou jen hračka pro milionáře!

Adam Opel: Auta? Budou jen hračka...

Vyučí se zámečníkem a potom vandruje po Evropě. Adam Opel (1837–1895) nemine...
Lékař katem lidstva:  Che Guevara chtěl rozpoutat třetí světovou válku!

Lékař katem lidstva: Che Guevara...

„Zbabělci. Zrádci!“ soptí Che Guevara na všechny strany. Právě se...
Tajní agenti: Jaká jsou jejich tajemství?

Tajní agenti: Jaká jsou jejich...

Chtěli byste být tajným agentem nebo ochrankou...
Rihanna: Jak jí náhoda změnila život

Rihanna: Jak jí náhoda změnila...

Rihanna, narozena jako Robyn Rihanna Fenty, je barbadoská...
Jaké barvy je zrcadlo?

Jaké barvy je zrcadlo?

Přijde vám, že každá věc na světě má nějakou barvu? V...
Způsobila hospodářská krize ve 30. letech 20. století v USA sexuální revoluci?

Způsobila hospodářská krize ve 30....

„Už jste někdy viděli, jak se dospělí nekontrolovatelně třesou, protože týdny...
Nejšílenější léčba: Smolné náplasti na choleru, močůvka na včelí bodnutí

Nejšílenější léčba: Smolné náplasti...

V Paříži probíhá roku 1832 karneval. Masky se radují a společně tančí, ale tu a tam...
Kolik váží mraky?

Kolik váží mraky?

Když se podíváte na typickou letní oblohu a na ní vznášející se...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.