DiveClub Vsetín · Historie potápění · Jiří Baroš

Brooklynský most a zrození dekompresní medicíny

Než se potápěči naučili bezpečně vracet z hloubky, zaplatili dělníci na stavbě Brooklynského mostu krutou daň za lidskou neznalost. Jejich utrpení změnilo dějiny medicíny.

Psal se rok 1872 a pod hladinou řeky East River v New Yorku se odehrávalo něco, čemu tehdy nikdo nerozuměl. Dělníci vstupovali do podzemních komor plných stlačeného vzduchu, celé hodiny kopali a stavěli v podmínkách, jaké lidské tělo nikdy předtím nezažilo a pak se vraceli na povrch. Někteří se dočkali ranní kávy. Jiní skončili zkroucení bolestí, ochrnutí nebo mrtví.

Říkali tomu "kesonová nemoc". Dnes ji známe jako dekompresní nemoc — DCS. A právě zde, v hlubinách pod Brooklynským mostem, se psaly první stránky její historie.

Největší inženýrský projekt 19. století

Myšlenka spojit Brooklyn s Manhattanem mostem přes East River byla na svou dobu téměř utopická. Řeka byla příliš hluboká, proudy příliš silné, říční dno příliš nestabilní. Přesto v roce 1869 začala stavba, která měla trvat čtrnáct let a změnit tvář New Yorku navždy.

Hlavním projektantem byl architekt John A. Roebling, průkopník visutých mostů, muž s nepochybnou genialitou. Zahájení stavby se ale nedočkal. Ještě před prvním výkopem ho smrtelně poranil trajekt při rutinní prohlídce místa stavby. Zemřel na tetanus. Vedení převzal jeho syn Washington Roebling a tím příběh teprve začíná.

Práce v pekle — kesony pod řekou

Základy věží mostu musely stát na pevném říčním dně. Problém byl, že říční dno bylo pod desítkami metrů vody a bahna. Řešením byly kesony (caissons) — obrovské vzduchové komory otevřené na spodní straně, postavené z masivních dubových a borových trámů sešroubovaných dohromady, utěsněných a obložených cínem.

Princip byl geniálně jednoduchý: do uzavřené komory se nepřetržitě pumpoval stlačený vzduch, který bránil vodě vniknout. Dělníci pak mohli pracovat přímo na říčním dně — kopat, rozbíjet skálu, odvážet materiál. Keson se postupně propadal hlouběji, dokud nedosáhl pevné horniny.

V praxi to bylo peklo na zemi. Nebo spíše pod ní.

Mistr mechanik E.F. Farrington zanechal slavný popis:

"Teplota v kesonech byla asi 80 stupňů a dělníci s polonahými těly, osvětleni nejistým tlumeným světlem, živě připomínali Dantovo Inferno."

Plynové lampy spotřebovávaly kyslík a produkovaly CO₂. Dělníci stáli ve vlhku a mokru, zatímco nad nimi rachotily kompresory. Vzduch byl hustý, těžko dýchatelný. A pak tu byl ještě oheň — v prosinci 1870 zapálil neopatrný plamen svíčky střešní trámy brooklynského kesonu. Oheň se šířil skrytými dutinami a vzdoroval veškerým snahám o jeho uhašení. Roebling strávil v kesonu tolik hodin v kuse bojujíc s ohněm, až ho museli vynést v bezvědomí. Nakonec musely zasáhnout tři požární lodě a brooklynský hasičský sbor — keson byl celý zatopen vodou a zůstal pod vodou několik dní.

Celkem stavbou mostu prošlo několik tisíc dělníků — říkalo se jim "sandhogs" (písečná prasata).

Záhadná nemoc — "the bends"

Záhada začala brzy. Dělníci odcházeli ze směny zdánlivě v pořádku a pak, deset, dvacet, třicet minut po výstupu na povrch, se zhroutili. Bolesti kloubů byly tak nesnesitelné, že se muži ohýbali a kroutili do charakteristického ohnutého postoje — nápadně připomínajícího módní ženský postoj té doby zvaný "Grecian bend". Odtud název: the bends — ohyby.

Příznaky byly různé a záhadné:

• Mučivé bolesti kolen, kyčlí a ramen
• Paralýza končetin
• Zvracení, zimnice, silné žaludeční křeče
• Přechodná slepota nebo ztráta sluchu
• Ztráta vědomí
• Smrt

Co mátlo lékaře nejvíce: pod vodou, v kesonu, se dělníci cítili dobře. Příznaky přicházely až po návratu na povrch. Jak mohla "podzemní práce" způsobovat nemoc na povrchu? Někteří dělníci v zoufalství nosili bimetalické "galvanické" pásky, které měly příznaky zmírnit — bez jakéhokoli účinku.

Dne 22. dubna 1872 zemřel německý dělník John Myers — první zdokumentovaná oběť kesonové nemoci na stavbě Brooklynského mostu a to po pouhých dvou dnech práce na říčním dně. O osm dní později zemřel Ir Patrick McKay. Pak Daniel Reardon. Po třech rychlých úmrtích Washington Roebling zastavil kopání a rozhodl se nedosáhnout skalního dna, aby zachránil životy zbývajících dělníků.

Doktor Andrew Smith celkem zdokumentoval 110 závažných případů kesonové nemoci za celou dobu stavby. Skutečný počet byl pravděpodobně mnohem vyšší. Celkem bylo evidováno 119 případů, ze kterých bylo 14 úmrtí. Celkový počet obětí celé stavby se odhaduje na 21 až 40 mužů.

Zajímavostí je, že kesonová nemoc byla vědecky popsána již v roce 1841 francouzským geologem Jacquesem Trigerem, ale tato znalost se k americkým stavitelům zjevně nedostala.

Washington Roebling — muž u okna

Nikdo na stavbě nebyl kesonové nemoci ušetřen — ani její šéf. Washington Roebling se opakovaně spouštěl do kesonů, aby osobně dohlížel na práce. Záměrně tam trávil déle času než kdokoli jiný, aby povzbudil morálku svých mužů.

Po obzvláště dlouhé směně v manhattanském kesonu na jaře roku 1872 vystoupil příliš rychle na povrch. Byl vynesen v bezvědomí. Bylo mu 34 let. Částečná paralýza, poruchy zraku, hluchota, bolesti, které ho pronásledovaly do konce života, to byl jeho osobní účet za stavbu mostu. V obavách, že nepřežije dokončení stavby, strávil čtyři měsíce sepisováním podrobných instrukcí pro případ své smrti.

A přesto stavbu neopustil. Z ložnice svého domu na 110 Columbia Heights v Brooklynu sledoval dalekohledem postup prací na druhém břehu řeky. Instrukce diktoval své ženě Emily Warren Roeblingové, která je předávala inženýrům. Emily se stala de facto hlavní inženýrkou. Studovala pevnost materiálů, analýzu napětí, konstrukce kabelů i složité matematické výpočty tvaru nosných lan. Zvládla komunikaci s politiky i investory. Mnozí úředníci a dodavatelé byli přesvědčeni, že je skutečnou hlavní inženýrkou, někteří dokonce adresovali svou korespondenci přímo jí, nikoli Washingtonovi. Po jedenáct let vedla každodenní provoz stavby.

Při slavnostním otevření mostu 24. května 1883 byl přítomen prezident Chester Arthur. Washington Roebling sledoval ceremonii dalekohledem ze svého okna.

Dr. Andrew Smith — první výzkum DCS

Oficiálním lékařem stavby byl jmenován Dr. Andrew H. Smith, specialista na ušní, nosní a krční nemoci. Žádný hyperbarický specialista tehdy neexistoval. Takový obor se teprve rodil.

Smith začal systematicky dokumentovat každý případ nemoci. Kombinoval pozorování přímo v kesonech s rešerší dostupné lékařské literatury. Jeho zjištění byla průlomová:

• Délka pobytu rozhoduje — čím delší směna, tím horší příznaky
• Obezita jako rizikový faktor — všechna smrtelná onemocnění postihla obézní pacienty (moderní medicína toto potvrdila — tuková tkáň absorbuje více dusíku)
• Příznaky přicházejí po výstupu, ne v kesonu

Smith jako první zavedl termín "caisson disease" a v roce 1873 publikoval práci "The Effects of High Atmospheric Pressure Including Caisson Disease" — první vědeckou monografii o dekompresní nemoci v historii.

Zavedl praktická opatření: kratší směny a lepší ventilaci kesonů. Zachránil tím životy. Ale jeden zásadní omyl udělal — odmítl rekompresi jako léčbu. Označil ji za příliš radikální  - "heroic mode of treatment". A přitom odpověď měl přímo před sebou. Dělníci postižení "the bends" pravidelně pozorovali, že se druhý den po návratu do kesonu pod tlak cítí lépe. Smith to přičítal prospěšnosti pokračování v práci. Nikdo tehdy nechápal, že právě to byl přirozený princip rekomprese — jediné skutečně účinné léčby dekompresní nemoci.

Paul Bert — muž, který přišel na pravdu

Zatímco dělníci umírali v New Yorku, na druhém břehu Atlantiku pracoval francouzský fyziolog Paul Bert na odpovědi. V roce 1878 publikoval monumentální dílo "La Pression Barométrique", které změnilo vše.

Bert jako první experimentálně dokázal, že viníkem jsou bubliny dusíku. Vystavoval psy vysokým tlakům a pak je rychle dekomprimoval — 21 z 24 psů zemřelo. Když ale tlak snižoval pomalu, psi přežili bez příznaků.

Mechanismus byl konečně jasný: pod vysokým tlakem se dusík z vdechovaného vzduchu rozpouští v krvi a tkáních — stejně jako CO₂ v limonádě pod tlakem v lahvi. Při rychlém snížení tlaku se "vybublá" — a bubliny v krvi a tkáních způsobují smrtelné poškození.

Bertovo řešení bylo elegantní a dodnes platné: pomalá dekomprese jako prevence, rekomprese s kyslíkem jako léčba.

Haldane a první dekompresní tabulky

Poslední klíčovou postavou příběhu je Brit John Scott Haldane. V letech 1906–1908 provedl rozsáhlé experimenty a vytvořil první vědecké dekompresní tabulky. Identifikoval tzv. "half-times" tkání — rychlost, s jakou různé tkáně absorbují a vylučují dusík — a zavedl princip zastávkové dekomprese.

Jeho tabulky se staly základem britského námořnictva. A jejich přímými potomky jsou dekompresní tabulky, které potápěči používají dodnes.

Od kesonu k potápěčskému počítači — časová osa

Co z toho plyne pro potápěče?

Příběh Brooklynského mostu není jen historická kuriozita. Je to připomínka, že pravidla bezpečného potápění — pomalý výstup, zastávky, respekt k hloubce a času — nejsou byrokratická omezení. Jsou to lekce zaplacené životy.

Každý potápěč, který sleduje svůj počítač a dodržuje dekompresní zastávky, čerpá z poznání, které začalo v temných, dusných kesonech pod East River. A z obětí dělníků, kteří nevěděli, co je zabíjí.

"Potápění není nebezpečné. Nevzdělanost je nebezpečná."