Żelazne płuco

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
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]

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]

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 liczbę 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]

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]

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.

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”, w filmie „Big Lebowski” i filmie „Sesje” (2012 r.).

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. [dostęp 2009-10-31].
  8. Power failure kills iron lung lady. 2008. [dostęp 2016-02-17].
  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 (ang.). [dostęp 2016-02-17].

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