Alexis St. Martin: Το ανθρώπινο πειραματόζωο

Στις αρχές του 1800 η διαδικασία της πέψης ήταν ένα μυστήριο τυλιγμένο από εικασίες και συζητήσεις. Οι άνθρωποι δε γνώριζαν τι πραγματικά συνέβαινε μέσα στο στομάχι. Ο 17^ος και ο 18^ος αιώνας γέννησαν μια μεγάλη συζήτηση μεταξύ εκείνων που πίστευαν ότι ήταν μια χημική διαδικασία και εκείνων που επέμειναν ότι ήταν μηχανική διαδικασία (κονιορτοποίηση). Παράλληλα, πολλοί φυσιολόγοι πίστευαν στον Βιταλισμό (Vitalism), οι οποίοι υποστήριζαν ότι σε καμία περίπτωση δεν θα μπορούσαν να περιγραφούν οι ανθρώπινες διαδικασίες με τόσο μη πνευματικούς όρους.

Μπαίνοντας στον 19^ου αιώνα, στην Ευρώπη το ενδιαφέρον των ερευνητών για τις πεπτικές διαδικασίες ήταν πολύ μεγάλο δημιουργώντας πολλές φορές έντονες διαμάχες, ειδικά στη Γαλλία.

Εκείνη τη περίοδο η ιατρική στην Αμερική είχε μείνει πίσω και, κατά συνέπεια, κανένας μεγάλος αμερικανός ερευνητής δεν συνέβαλε σε αυτήν τη συζήτηση στην Ευρώπη. Έτσι ο αμερικανός William Beaumont, δεν γνώριζε τη διαμάχη και το ενδιαφέρον για την πέψη στην Ευρώπη. Ωστόσο, όταν παρουσιαστεί μπροστά του ένα επιστημονικό «θαύμα» θα έχει τα μέσα να ξεπεράσει τις έρευνές τους.

Ο Beaumont έγινε γιατρός μαθητεύοντας δίπλα στον Benjamin Chandler, έναν αναγνωρισμένο γιατρό στο Vermont. Εκείνη την εποχή, το πιο κοινό μέσο για την απόκτηση ιατρικής εκπαίδευσης ήταν μαθητεύοντας δίπλα σε έναν άλλο γιατρό. Ο Beaumont πιστοποιήθηκε για να ασκήσει ιατρική από την Third Medical Society του Vermont το 1812. Στη συνέχεια, απέκτησε περαιτέρω χειρουργική εμπειρία στο στρατό των ΗΠΑ κατά τον πόλεμο του 1812. Μετά το τέλος του Πολέμου, άνοιξε ιατρείο στο Plattsburgh, New York, όπου γνώρισε τη μελλοντική του σύζυγο, Deborah Greene.

Ο Beaumont απέκτησε εμπειρία στη φροντίδα στρατιωτών και πραγματοποίησε πολλές αυτοψίες. Κατά τη μάχη της Υόρκης, πέρασε δύο ημέρες ακρωτηριάζοντας άκρα. Κανένας από τους 200 ασθενείς του δεν πέθανε. Ωστόσο, εννέα χρόνια αργότερα, όταν θα τοποθετηθεί στο Fort Michilimackinac, Mackinac Island, Michigan Territory, θα συναντήσει ένα τραύμα όπως κανένα άλλο.

Ο Beaumont ήταν ο μόνος γιατρός στο νησί, όταν στις 6 Ιουνίου 1822, κλήθηκε να φροντίσει έναν 19 χρόνο Γάλλο-Καναδό κυνηγό, υπάλληλο της American Fur Company, που είχε πυροβοληθεί κατά λάθος στο στομάχι από κοντινή απόσταση. Ο Beaumont δε γνώριζε τότε ότι αυτή η κλήση θα του έδινε την ευκαιρία να αλλάξει την πορεία όλων όσων γνωρίζαμε για την πέψη, καθώς και να οδηγήσει στην ανάπτυξη της πειραματικής ιατρικής.

Το τραύμα ήταν σοκαριστικό. Ένα μεγάλο μέρος της πλευράς του ανατινάχτηκε. Αρκετά όργανα υπέστησαν ρήξη. Ο Beaumont ήταν σίγουρος ότι ο ασθενής του, ο Alexis St. Martin, θα πεθάνει, αλλά ο Beaumont πραγματοποίησε αρκετές χειρουργικές επεμβάσεις χωρίς αντισηπτικό και χωρίς αναισθησία στον St. Martin για αρκετούς μήνες και τελικά καθώς περνούσε ο καιρός εκείνος κατάφερε να αναρρώσει.

Παράθυρο στην πέψη

Παρά τη μεγάλη προσπάθεια του Beaumont να κλείσει το τραύμα, είχε αφήσει μια ανοιχτή τρύπα στο στομάχι του St. Martin, πράγμα που σήμαινε ότι όταν έτρωγε, έπρεπε να βάζει ένα κάλυμμα ή κάποια γάζα πάνω από τη τρύπα για να μην εξέρχεται το φαγητό.

Ο St. Martin κατάφερε να επιβιώσει από τον τραυματισμό του, που ήταν πυροβολισμός στην κοιλία, επειδή ανέπτυξε αυτό που ονομάζεται γαστρικό συρίγγιο (gastrocutaneous fistula).

Όταν πυροβολήθηκε η σφαίρα διαπέρασε το δέρμα, το λίπος και τον μυ του κοιλιακού τοιχώματος και μπήκε στη συνέχεια στο στομάχι του. Καθώς το τραύμα επουλώθηκε, το στομάχι και το κοιλιακό τοίχωμα προσκολλήθηκαν μαζί, αφήνοντάς τον με ένα άνοιγμα μέσα στο δέρμα προς το εσωτερικό του στομάχου. Το ισχυρό οξύ του στομάχου ουσιαστικά απολύμανε την πληγή από μέσα προς τα έξω, καθιστώντας ασφαλές να μείνει ανοιχτή. Το αποτέλεσμα: ένα μόνιμο παράθυρο στο στομάχι του.

Από μια συγκεκριμένη γωνία, ο Beaumont μπορούσε να κοιτάξει απευθείας στο στομάχι και να παρατηρήσει την κίνησή του τη στιγμή που συμβαίνουν οι πεπτικές διαδικασίες. Κανείς στην ιστορία της επιστήμης δεν έχει παρατηρήσει την πέψη μέσα σε έναν ζωντανό άνθρωπο.

Η αρχή των πειραμάτων

Η μόνιμη αναπηρία του St. Martin του κόστισε τη δουλειά του στην American Fur Company. Χάνοντας τη δουλειά του σήμαινε ότι χρειαζόταν βοήθεια από την κοινότητα, αλλά ο St. Martin δεν θεωρούνταν ντόπιος στο νησί Mackinac. Οι ηγέτες του νησιού πρότειναν να τον στείλουν πίσω στο Quebec. Έτσι, ο Beaumont πήρε τον St. Martin στο σπίτι του και τον προσέλαβε ως άνθρωπο για όλες τις δουλείες.

Η ιδέα της διεξαγωγής πειραμάτων στον St. Martin ήρθε στον Beaumont την άνοιξη του 1825 και τον Μάιο ξεκίνησε τις έρευνές του. Από το 1825 έως το 1833, ο Beaumont πραγματοποίησε τέσσερις σειρές πειραμάτων ενώ μεταφερόταν παράλληλα σε διάφορες στρατιωτικές βάσεις. Αυτές οι μελέτες διακόπτονταν για διάφορες περιόδους, που κυμαίνονταν από αρκετούς μήνες έως τέσσερα χρόνια.

Αν και δεν είχε ερευνητική εμπειρία ή εκπαίδευση, ο Beaumont ήταν προσεκτικός παρατηρητής, κρατούσε σημειώσεις και δούλευε με μεθοδευμένο τρόπο.

Οι σημειώσεις του Beaumont για τον τραυματισμό του St. Martin γίνονται η αρχή ενός βιβλίου για το γαστρικό σύστημα.

Για τα επόμενα χρόνια, ο Beaumont κατέγραφε ό, τι έμπαινε στο στομάχι του St. Martin και στη συνέχεια παρατηρούσε τι τους συνέβαινε. Πήρε επίσης δείγματα γαστρικών εκκρίσεων και τα έστειλε στους χημικούς της εποχής για ανάλυση.

Με μία μεταξωτή κλωστή έριχνε με ελεγχόμενο τρόπο στο στομάχι του ασθενή διάφορες τροφές όπως, μαγειρευτό βόειο κρέας, αλατισμένο βόειο κρέας, αλατισμένο χοιρινό κρέας, ωμό βόειο κρέας, μπαγιάτικο ψωμί ή λάχανο και στη συνέχεια έκλεινε τη τρύπα με έναν επίδεσμο. Παρακολουθούσε ουσιαστικά την πέψη να συμβαίνει σε πραγματικό χρόνο.

Αυτή η κατάσταση συνεχίστηκε για χρόνια. Ο St. Martin παντρεύτηκε και απέκτησε έξι παιδιά ενώ συνέχισε να εργάζεται στο σπίτι του γιατρού. Στη μία, δύο και τρεις η ώρα κάθε μέρα ο Beaumont παρατηρούσε τον τρόπο με τον οποίο πέπτονταν κάθε συστατικό και κατέγραφε προσεκτικά τις παρατηρήσεις του. Όταν ο St. Martin παραπονέθηκε ότι δεν αισθανόταν καλά, ο Beaumont παρατήρησε μια σειρά από λευκές κηλίδες στο στομάχι. Αργότερα συνειδητοποίησε ότι κοιτούσε πρόσωπο με πρόσωπο τη δυσπεψία.

Ο Beaumont μελέτησε επίσης τις επιπτώσεις της θερμοκρασίας στην πέψη. Διαπίστωσε ότι τα τρόφιμα αφομοιώνονταν ταχύτερα σε ζεστό γαστρικό υγρό από ότι σε ψυχρότερο γαστρικό υγρό. Σήμερα, καταλαβαίνουμε ότι αυτό συμβαίνει επειδή οι χημικές αντιδράσεις προχωρούν πιο γρήγορα όταν η θερμοκρασία είναι υψηλότερη.

Ο Beaumont διαπίστωσε ότι το κρέας που τοποθετείται απευθείας στο στομάχι του St. Martin αποικοδομείται πιο γρήγορα από ό, τι σε έναν δοκιμαστικό σωλήνα. Υπάρχει λοιπόν και κάτι άλλο, εκτός από το οξύ, που βοηθάει στην πέψη μέσα στο στομάχι. Ο Beaumont έβλεπε τα ένζυμα να δουλεύουν, πρωτεΐνες που επιταχύνουν την πέψη του οξέος στο στομάχι.

Κατέγραψε ακόμα και τι επίδραση έχουν οι μεταβολές της διάθεσης του St. Martin στην πέψη. Σημείωσε ότι η ευερεθιστότητα φαίνεται να αναστέλλει την πέψη, αλλά δεν ήταν μόνο αυτό που ανακάλυψε.

Μάλιστα, κάποια στιγμή, έγλυψε το άδειο στομάχι του St. Martin, ανακαλύπτοντας πως δεν είχε όξινη γεύση έως ότου να αρχίσει να αποικοδομεί τα τρόφιμα.

Οι σημειώσεις για το βιβλίο του είναι γεμάτες πρωτοποριακές επιστημονικές ανακαλύψεις. Αλλά συνεχώς κάτι παρεμποδίζει τη σχέση του Beaumont με το στομάχι…ο ιδιοκτήτης του, ο ασθενής του, Alexis St. Martin. Όπως ήταν αναμενόμενο, ο St. Martin κάποια στιγμή κουράστηκε να παίζει το ρόλο του πειραματόζωου και έφυγε από το σπίτι του Beaumont. Ο Beaumont χρειάστηκε ενάμιση χρόνο για να τον βρει και να τον πείσει να επιστρέψει. Δεν θα αφήσει το ιατρικό του θαύμα να ξεφύγει ξανά. Κατατάσσει τον St. Martin στο στρατό, όπου η τιμωρία για την λιποταξία είναι ο θάνατος.

Αυτό που θέλει να μάθει τώρα ο Beaumont είναι αν υπάρχει διαφορά μεταξύ της κατανάλωσης τροφής με φυσικό τρόπο σε σχέση με την απλή τοποθέτηση τροφής στο στομάχι. Δοκιμάζει πολλά διαφορετικά τρόφιμα, πρόβειο κρέας, στρείδια, χοιρινό, για να δει ποιες είναι οι διαφορές. Αυτό που βρίσκει είναι ότι όταν η τροφή περνάει πρώτα από το στόμα αποικοδομείται γρηγορότερα από όταν τοποθετείται απευθείας στο στομάχι. Αυτό συμβαίνει γιατί το στόμα διασπά τη τροφή και απελευθερώνει ένζυμα που επιταχύνουν την πεπτική διαδικασία.

Ο Beaumont σχεδίαζε να πραγματοποιήσει διαλέξεις για να δείξει τα πειράματά του, αλλά ο St. Martin έφευγε συχνά. Το 1832 οι Beaumont και St. Martin (ο οποίος δεν μπορούσε να διαβάσει) υπέγραψαν συμβόλαιο που έδινε στο Beaumont το αποκλειστικό δικαίωμα να εκτελεί πειράματα στον St. Martin. Αυτό το έγγραφο ήταν το πρώτο τέτοιο συμβόλαιο στην ιστορία του ανθρώπινου επιστημονικού πειραματισμού.

Τελικό Διαζύγιο

Στα 10 χρόνια από τότε που ο St. Martin μπήκε στη φροντίδα του Beaumont, ο Beaumont ανακάλυψε περισσότερα για το ανθρώπινο πεπτικό σύστημα από οποιονδήποτε επιστήμονα πριν από αυτόν.

Αλλά η ποιότητα ζωής του St. Martin δεν ήταν η καλύτερη. Μετά το θάνατο ενός από τα παιδιά του, φεύγει για αυτό που λέει είναι ένα «σύντομο» ταξίδι στον Καναδά. Ο St. Martin δεν επέστρεψε ποτέ.

Μετά από τόσα πολλά χρόνια, ήταν έτοιμος να συνεχίσει τη ζωή του. Εγκαταστάθηκε στον αγαπημένο του Καναδά, όπου έζησε μέχρι την ηλικία των 86 ετών. Η τρύπα στο στομάχι του δεν έκλεισε ποτέ.

Αν και ο ανθρώπινος δοκιμαστικός σωλήνας του δεν επιστρέφει ποτέ, το 1833, σε ηλικία 48 ετών, ο Beaumont αποφασίζει να δημοσιεύσει το πρωτοποριακό βιβλίο του ούτως ή άλλως.

Το «Experiments and Observations on the Gastric Juice and the Physiology of Digestion», είναι ένα βιβλίο 280 σελίδων χωρισμένο σε δύο ενότητες. Το πρώτο περιέχει γενικές παρατηρήσεις για διάφορα θέματα στη γαστρεντερολογία. Το δεύτερο περιέχει μια περιγραφή των 238 πειραμάτων, που ολοκληρώνεται με 51 συμπεράσματα. Από τις πιο σημαντικές συνεισφορές του Beaumont ήταν:

1. Ακριβέστερη και πληρέστερη περιγραφή του γαστρικού υγρού
2. Επιβεβαίωση προηγούμενων παρατηρήσεων ότι το υδροχλωρικό οξύ ήταν το σημαντικό οξύ του γαστρικού υγρού
3. Αναγνώριση ότι το γαστρικό υγρό και η βλέννα ήταν ξεχωριστές εκκρίσεις
4. Απόδειξη της επίδρασης της ψυχικής διαταραχής στην έκκριση του γαστρικού υγρού και της πέψης
5. Ακριβέστερη και πληρέστερη σύγκριση της δράσης του γαστρικού υγρού εντός και εκτός του στομάχου
6. Αμφισβήτηση πολλών λανθασμένων απόψεων
7. Πρώτη ολοκληρωμένη μελέτη των κινήσεων του στομάχου
8. Έναν πίνακα πέψης διαφόρων ειδών τροφίμων

Τα πειράματα ήταν η τελική απόδειξη ότι η διαδικασία της πέψης είναι ουσιαστικά μια χημική διαδικασία. Ο Beaumont αποκάλυψε για το στομάχι περισσότερα από όσα ήταν γνωστά μέχρι τότε. Κέρδισε την αναγνώριση τόσο στην Ευρώπη όσο και στις Ηνωμένες Πολιτείες. Το βιβλίο του έγινε η πιο έγκυρη πηγή για το πεπτικό σύστημα, οι διατροφικοί πίνακες του συνέχισαν να χρησιμοποιούνται για τα επόμενα 100 χρόνια. Είχε γίνει ο πατέρας της γαστρικής φυσιολογίας.

Ο Beaumont υπηρέτησε ως στρατιωτικός ιατρός σε όλη τη διάρκεια της ζωής του. Για 19 χρόνια διατηρούσε και ένα ιδιωτικό ιατρείο στο St. Louis. Διορίστηκε επίσης Καθηγητής Χειρουργικής στη σχολή Ιατρικής του Πανεπιστημίου του St. Louis το 1837. Όταν ένας στρατηγός τον διέταξε στη Φλόριντα το 1839, ο Beaumont παραιτήθηκε από το στρατό. Πέθανε στις 25 Απριλίου 1853 από τραυματισμό στο κεφάλι μετά από ολίσθηση σε σκαλοπάτια με πάγο.

Η σχέση μεταξύ του ασθενή St. Martin και του γιατρού που πειραματίστηκε πάνω του ήταν, στην καλύτερη περίπτωση, ηθικά αμφίβολη

Το αν αυτή η σχέση, ασθενή-γιατρού, ήταν ηθικά υγιής συζητείται εδώ και πολλά χρόνια. Ο Beaumont είχε υποσχεθεί να ράψει τελικά το στομάχι του άνδρα. Αλλά δεν το έκανε ποτέ. Πόσο σκληρά προσπάθησε να κλείσει τη τρύπα του St. Martin; Δε το γνωρίζουμε. Παρόλο που η «gastric fistula» παρείχε μια άνευ προηγουμένου επιστημονική ευκαιρία, επηρέασε επίσης την ποιότητα ζωής του κυνηγού. Τελικά ο γιατρός ενδιαφέρθηκε περισσότερο για την προώθηση της επιστήμης από την υγεία του ασθενούς του; ή οι πράξεις του ήταν πραγματικά, όπως έγραψε ο Beaumont, «απλά κίνητρα φιλανθρωπίας»;