Żelazne płuco

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Żelazne płuco Emersona. Pacjent leży wewnątrz komory, która po uszczelnieniu zapewnia zmiany ciśnienia powietrza. Urządzenie zostało podarowane Muzeum Centrum Zwalczania i Zapobiegania Chorobom w Atlancie Centers for Disease Control and Prevention przez rodzinę chorego na polio Bartona Heberta z Covington w Luizjanie, który używał go od końca lat 50., aż do swojej śmierci w 2003 roku.

Żelazne płuco – urządzenie umożliwiające oddychanie w sytuacji gdy mięśnie oddechowe są niewydolne. Żelazne płuco jest rodzajem respiratora. Formalna nazwa tego urządzenia to „respirator generujący podciśnienie”.

Fizjologia i mechanizm działania[edytuj | edytuj kod]

Ludzie podobnie jak wiele innych organizmów żywych oddychają dzięki podciśnieniu generowanemu w klatce piersiowej[1][2]. W trakcie wdechu dochodzi do skurczu głównego mięśnia oddechowego jakim jest przepona co powoduje jej obniżenie. Dodatkowo klatka piersiowa może być (np. w trakcie wysiłku) rozciągana przez wdechowe mięśnie oddechowe. Powoduje to zwiększenie pojemności klatki piersiowej, a tym samym spadek (w stosunku do otoczenia) ciśnienia w jej wnętrzu, co prowadzi do przepływu powietrza do płuc - następuje wdech. Wydech jest realizowany zazwyczaj biernie, gdy rozluźnieniu ulega przepona, a siły elastancji klatki piersiowej prowadzą do zmniejszenia jej objętości i wypchnięcia powietrza na zewnątrz. W wydechu mogą brać udział wydechowe mięśnie oddechowe. Uszkodzenie lub osłabienie mięśni oddechowych, jak również zaburzenia w kontroli nerwowej nad oddychaniem prowadzi do duszności lub niewydolności oddechowej.

Oddział żelaznych płuc z umieszczonymi w środku chorymi na polio. Rancho Los Amigos Hospital, Kalifornia (1953)

Osoba korzystająca z żelaznego płuca jest umieszczana wewnątrz cylindra wykonanego ze stali lub innych materiałów. Koniec cylindra zamknięty jest drzwiami, w których znajduje się otwór na głowę i szyję. Wokół drzwi i szyi umieszczone są uszczelki uniemożliwiające przepływ powietrza. Powstaje w ten sposób oddzielona szczelna przestrzeń, w której można zmieniać ciśnienie podczas gdy drogi oddechowe pacjenta kontaktują się z otoczeniem. Gdy wewnątrz cylindra na skutek działania pompy zostaje obniżone ciśnienie klatka piersiowa pacjenta rozciąga się i następuje wdech. Gdy ciśnienie rośnie następuje wydech. W ten sposób naśladowany jest fizjologiczny mechanizm wymiany gazowej: okresowe zmiany ciśnienia wewnątrz klatki piersiowej powodują przepływ powietrza do i z płuc. Żelazne płuco jest respiratorem zapewniającym wentylację nieinwazyjną.

Historia[edytuj | edytuj kod]

Żelazne płuco w użyciu (1960)

Pierwsze żelazne płuco zostało opracowane przez Phillipa Drinkera i Louisa Shaw, którzy w ramach Instytutu Rockefellera zajmowali się rozwojem aparatury resuscytacyjnej. Urządzenie zostało po raz pierwszy użyte u człowieka 12 października 1928 roku w Children’s Hospital w Bostonie. Nieprzytomna dziewczynka umieszczona w żelaznym płucu odzyskała przytomność po mniej niż minucie. Ten spektakularny sukces spowodował ogólnoświatową akceptację wynalazku[3]. Powszechne użycie żelaznych płuc to lata 50. i 60. XX wieku, kiedy ofiary polio dotknięte porażeniem mięśni (w tym przepony) były z powodu zaburzeń oddychania umieszczane w tych urządzeniach celem ratowania życia. Seryjna produkcja została podjęta przez bostońskiego przedsiębiorcę Warrena E. Collinsa w roku 1928.[4]

Ogromny rozwój zastosowania żelaznych płuc w połowie XX wieku spowodował wzrost zainteresowania innymi technikami wentylacji. W 1952 roku w Danii wybuchła epidemia polio. Szpitale w tym kraju posiadały jedynie 7 żelaznych płuc. Ponieważ liczba pacjentów z niewydolnością oddechową wymagających wentylacji znacznie przekraczała ilość dostępnych żelaznych płuc, w szpitalu Blegdams w Kopenhadze zastosowano worki samorozprężalne obsługiwane przez studentów medycyny. Sukces tej terapii spowodował wzrost zainteresowania budową respiratorów generujących ciśnienie dodatnie[5][6].

Zastosowanie współczesne[edytuj | edytuj kod]

Respiratory generujące nadciśnienie stanowią obecnie zdecydowana większość używanych na świecie urządzeń do sztucznej wentylacji, a żelazne płuca to margines współczesnej terapii wentylacyjnej. Większość pacjentów korzysta z respiratorów generujących nadciśnienie. Są skuteczniejsze i umożliwiają zarówno lepszą opiekę nad pacjentem jak i jego łatwiejsze przemieszczanie. Respiratory generujące podciśnienie działają w sposób bardziej zbliżony do fizjologicznego oddychania i nie powodują negatywnych skutków jak te generujące nadciśnienie. Żelazne płuca mogą znaleźć zastosowanie w pewnych rzadkich schorzeniach takich jak klątwa Ondyny.

Ciekawostki[edytuj | edytuj kod]

W lipcu 1931 roku amerykański wynalazca John Haven "Jack" Emerson przedstawił cichszą, lżejszą, tańszą i bardziej niezawodną wersję respiratora Drinkera[7]. Spotkało się to z oskarżeniami Drinkera o naruszenie praw patentowych. Podczas batalii prawnej Emerson wykazał, że wszystkie związane z żelaznym płucem patenty Drinkera były zgłoszone przez inne osoby wcześniej. Emerson wygrał sprawę, a patenty Drinkera uznano za nieważne.

28 maja 2008 roku Dianne Odell zmarła na skutek awarii prądu zasilającego jej żelazne płuco. Pacjentka spędziła w nim prawie 60 lat po tym jak zachorowała we wczesnym dzieciństwie na polio[8].

Trudno jest oszacować liczbę pacjentów którzy pomimo trudności technicznych i kłopotów z dostępem do części zamiennych wciąż korzystają z żelaznych płuc. Joan Headley z Post-Polio Health International w wypowiedzi dla CNN oceniała liczbę pacjentów żyjących w żelaznym płucu w USA na 30 osób.[9] Liczba ta wydaje się być jednak zaniżona gdyż w 2008 roku tylko w okolicach Bostonu mieszkało 19 pacjentów korzystających z żelaznych płuc[10].

Jednym z najbardziej znanych pacjentów uzależnionych od żelaznego płuca był Fred Snite. Zaraził się on polio podczas podróży do Chin w roku 1937. Został tam umieszczony w aparacie, a jego transport do USA był wyczynem logistycznym i kosztował 200 000 dolarów. Pomimo konieczności prawie ciągłego przebywania w żelaznym płucu Snite miał 3 córki urodzone już po zachorowaniu na polio.

Ponieważ w żelaznym płucu pacjent leży to zazwyczaj wszystko co się dzieje dookoła niego ogląda w lustrze umieszczonym nad głową. Obecnie można tam też zamontować ekran komputera i telewizora.

Poza typowymi żelaznymi płucami istnieją również inne wersje respiratorów opartych na podciśnieniu. Respiratory te nazywamy muszlowymi lub kirysowym. Nazwa pochodzi od elementów w kształcie muszli obejmujących klatkę piersiową pacjenta. Nazwa „respirator kirysowy” pochodzi od słowa kirys oznaczającego fragment zbroi ochraniający klatkę piersiową. Jest to stosunkowo nowe rozwiązanie pozwalające na zastosowanie wentylacji dwufazowej[11].

Żelazne płuco pojawia się w filmie „Kosmiczny mecz”, gdzie pacjentem jest animowana postać kanarka Tweety'ego, jak również w thrillerze psychologicznym „Tras el cristal”. Urządzenie można również zobaczyć w odcinku 9 serialu "Crime Story" i w filmie „Big Lebowski”.

Przypisy

  1. Gas Exchange in Humans Dostęp 2009.10.12.
  2. [1] Dostęp 2009.10.31.
  3. OCCUPATIONAL SAFETY AND HEALTH AT HARVARD UNIVERSITY. The Harvard Education and Research Center.
  4. Silver, Julie K and Daniel J. Wilson. Polio Voices. Santa Barbara: Praeger Publishers. 2007 p. 141
  5. Zbigniew Rybicki: Intensywna Terapia. Gdańsk: Novus Orbis, 1994, s. 346. ISBN 83-855560-24-6.
  6. Ger Wackers: Chapter 4: Theaters of truth and competence. Intermittent positive pressure respiration during the 1952 polio-epidemic in Copenhagen. 1994. [dostęp 2009-10-31].
  7. Iron Lung. National Museum of American History.
  8. 29 maja 1211654160059.html Power failure kills iron lung lady. 2008. [dostęp 2009-10-31].
  9. Woman dies after life spent in iron lung From CNN, Wed May 28, 2008
  10. Emergency officials struggle to find those on life-support during power outages Lauran Neergaard, AP story retrieved from EMS1 newsletter, 2009-1-13
  11. http://en.wikipedia.org/wiki/Biphasic_Cuirass_Ventilation

Star of life.svg Zapoznaj się z zastrzeżeniami dotyczącymi pojęć medycznych i pokrewnych w Wikipedii.