Alex Gendler
2,073,323 views • 5:21

A 16. században Andreas Vesalius flamand orvos leírta, hogyan lehet egy fuldokló állatot életben tartani egy cső beillesztésével a légcsőbe, majd levegővel felfújva a tüdőt. 1555-ben ez az eljárás nem kapott sok elismerést. De manapság Vesalius tanulmányát a gépi lélegeztetés első leírásaként ismerik el – amely létfontosságú eljárás a modern orvostudományban.

Hogy értékeljük a lélegeztetés fontosságát, meg kell értenünk, hogyan működik a légzőrendszer. Légzéskor a rekeszizom összehúzásával megnöveljük a mellüreg térfogatát. Ez lehetővé teszi a levegő beáramlását, felfújva a léghólyagokat – a tüdőnkben lévő milliónyi kis zsákot. Ezeket az apró léggömböket vérrel töltött hajszálerek hálója veszi körbe. A vér felveszi az oxigént a felfújt léghólyagokból, és szén-dioxidot ad le. Amikor a rekeszizom ellazul, a szén-dioxidot kilélegezzük oxigén és egyéb gázok keverékével együtt.

Amikor a légzőrendszerünk rendesen működik, ez a folyamat automatikusan megtörténik. De a légzőrendszert különféle körülmények zavarhatják meg. Az alvási apnoe megakadályozza a rekeszizom összehúzódását. Az asztma gyulladt légutakhoz vezethet, amelyek elzárják az oxigén útját. És a tüdőgyulladás, amelyet gyakran bakteriális vagy vírusfertőzések okoznak, magukat a léghólyagokat támadja meg. A behatoló kórokozók tüdősejteket pusztítanak el, ezzel immunválaszt váltanak ki, ami halálos gyulladást és folyadékfelhalmozódást okozhat.

Ezekben a helyzetekben a tüdő nem tud rendesen működni. De a mechanikus lélegeztetők átveszik a folyamatot, oxigént juttatnak a testbe, amikor a légzőrendszer nem képes erre. Ezek a gépek kikerülik a leszűkült légutakat, és oxigéndús levegőt juttatnak a sérült tüdőbe, hogy az több oxigénhez juthasson.

A lélegeztetőgépek működésének két fő módja van: vagy pozitív nyomású lélegeztetéssel pumpálnak levegőt a páciens tüdejébe, vagy negatív nyomású lélegeztetéssel engedik a levegő passzív beáramlását. A 19. század végén a lélegeztetési technikák nagyrészt a negatív nyomásra támaszkodtak, amely hasonlít a természetes légzéshez, és ezért biztosítja a levegő egyenletes eloszlását a tüdőben. Ennek elérése érdekében az orvosok szorosan körülzárták a beteg testét, bezárva őket egy fadobozba vagy egy speciálisan lezárt szobába. Ezután a levegőt kiszivattyúzták a kamrából, csökkentve ezzel a légnyomást, és lehetővé téve, hogy a beteg mellkasa könnyebben kitáguljon. 1928-ban az orvosok kifejlesztettek egy hordozható fémeszközt, amit elektromos motorral meghajtott szivattyúval szereltek fel. A vastüdő néven ismert gép a 20. század közepén a kórházak felszerelésének része volt.

Azonban még a legkompaktabb negatív nyomásos modellek is erősen korlátozták a beteg mozgását, és akadályozták az ápolók számára a hozzáférést. Ezért az 1960-as években a kórházak pozitív nyomású lélegeztetésre váltottak. Enyhébb esetekben ezt noninvazív módon is meg lehet tenni. Gyakran arcmaszkot illesztenek a száj és az orr fölé, és túlnyomásos levegővel töltik meg, ami bejut a páciens légútjaiba. De a súlyosabb eseteknél olyan eszközre van szükség, amely a teljes légzési folyamatot átveszi. Egy tubust helyeznek a beteg légcsövébe, hogy közvetlenül a tüdőbe pumpálhassanak levegőt szelepek és elágazó csövek sorával, létrehozva a belégzés és kilégzés körforgását. A modern lélegeztetőgépekben beépített számítógépes rendszer teszi lehetővé a beteg légzésfelügyeletét és a légáram beállítását.

Ezeket a gépeket nem alapértelmezett kezelésként használják, hanem inkább utolsó mentsvárként. A túlnyomásos levegő beáramlásának elviselése erős nyugtatókat igényel, és az ismételt lélegeztetés hosszú távú tüdőkárosodást okozhat. De extrém helyzetekben a lélegeztetőgépek jelenthetik a különbséget élet és halál között. A COVID-19 járványhoz hasonló események megmutatták, hogy még inkább nélkülözhetetlenek, mint gondoltuk. Mivel a jelenlegi modellek nagyok és drágák, és működtetésük átfogó képzést igényel, a legtöbb kórházban csak kevés van. Ez talán elég normál körülmények között, de vészhelyzetekben ez a korlátozott készlet kevés lehet. Sürgősen szükség lenne több olcsó és hordozható lélegeztetőgépre a világban, és arra, hogy felgyorsítsuk ennek az életmentő technológiának a gyártását és forgalmazását.