Davno prije cjepiva protiv dječje paralize postojala su željezna pluća.

Uređaj je omogućio stotinama ljudi preživljavanje dječje paralize, virusne infekcije koja može dovesti do paralize i smrti unutar nekoliko sati jer imobilizira mišiće za disanje. Željezna pluća stvaranjem zračnog tlaka pomažu u funkcioniranju paraliziranih pluća, čime mogu produljiti život godinama.

Takav je bio slučaj s Paulom Alexanderom, 'Čovjekom u željeznim plućima', koji je nedavno preminuo u dobi od 78 godina. Alexander je obolio od dječje paralize 1952. godine, kada je imao samo šest godina, zbog čega je ostao paraliziran od vrata naniže.

Iako je postigao golem napredak naučivši samostalno disati kroz kratka razdoblja - pohađao je školu i bavio se odvjetništvom - Alexander je ostatak života živio oslanjajući se na željezna pluća da bi preživio.

Kako funkcioniraju željezna pluća?

Željezna pluća razvio je 1927. profesor s Harvard T.H. Chan School of Public Health, industrijski higijeničar Philip Drinker. Prvi put su korištena za spašavanje života djeteta 1928.

Ubrzo su postala stalni dio odjela za dječju paralizu tijekom izbijanja epidemije u narednim desetljećima, osobito od 1948. do razvoja cjepiva 1955. Utrla su put brojnim kasnijim medicinskim inovacijama.

Tijekom ranog 20. stoljeća epidemije dječje paralize događala su se diljem svijeta, šireći se kontaminiranom hranom i vodom. Do pojave cjepiva željezna pluća bila su primarni način liječenja teških slučajeva. U to vrijeme bila su vrhunska tehnologija.

Ogromni, hermetički zatvoreni metalni cilindar težak 295 kilograma, koji je spojen na mijeh, u potpunosti je okruživao pacijenta s dječjom paralizom skliznu od vrata pa naniže.

Mijeh, pričvršćen na pumpu, kontinuirano upuhuje zrak unutra i ispuhuje ga iz kutije, pomažući pacijentima da nastave disati gurajući zrak u njihova pluća.

Ovaj oblik umjetnog disanja poznat je kao respiracija s vanjskim negativnim tlakom (ENPV).

Na njemu se temelje jedinice za intenzivnu njegu i mehanička respiracija, danas ključni dijelovi medicinske skrbi.

Neki su pacijenti proveli razmjerno kratko vrijeme u željeznim plućima, možda tjednima ili mjesecima dok nisu mogli povratiti snagu prsa i ponovno samostalno disati.

Ali, za pacijente čiji su prsni mišići bili trajno paralizirani, željezna pluća ostala su ključ preživljavanja. Iako su mnogima spasila život, imala su brojna ograničenja, kako za pacijente, tako i za osoblje.

Mnogi su se pacijenti osjećali zarobljeno unutar uređaja, a liječnicima je bilo teško pristupiti tijelu pacijenta i pružiti liječenje. Ipak, bio je to izum koji je postavio temelj za buduća medicinska dostignuća.

Kasnije medicinske inovacije

Razvoj željeznih pluća često se smatra prekretnicom u razvoju mehaničkih respiratora, koji nisu bili u širokoj upotrebi prije izbijanja dječje paralize. Primjerice, fiziologija izmjene plinova bila je bolje shvaćena nakon što su je mehanizirano kretanje zraka u tijelo i iz njega.

Za prve korake zaslužan je Bjorn Aage Ibsen, koji je 1953. počeo razvijati respirator s pozitivnim tlakom. Za razliku od željeznih pluća, koja se oslanjaju na respiraciju s negativnim tlakom koja usisava zrak u pacijentova pluća, respirator s pozitivnim tlakom može gurnuti zrak u pluća kada se spoji na cijev za disanje.

Ibsenova oprema također je bila prenosivija od željeznih pluća – i daleko manje glomazna i invazivna. Ovu vrstu pozitivnog tlaka kasnije će anesteziolozi rutinski koristiti u operacijskoj sali.

Stroj bi, poput željeznih pluća, upuhivao zrak u pacijentova pluća kako bi im omogućio disanje. Iako se tehnologija respiratora dramatično razvila tijekom godina i proširila, po konceptu je vrlo slična onome što je razvio Ibsen.

Stvaranje respiratornih centara za njegu pacijenata s dječjom paralizom potpomognutih željeznim plućima pomoglo učvrstiti ideju kako složena njega pacijenata zahtijeva zasebam prisutp, s visoko kvalificiranim njegovateljima.

Mogućnost učinkovitijeg podržavanja dišnog sustava pacijenta omogućila je bolje liječenje mnogih drugih kritičnih bolesti, poput sepse, upale pluća i drugih infekcija.

Novi iskoraci nakon pandemije koronavirusa

Tijekom vrhunca pandemije koronavirusa uzročnika bolesti Covid-19, respiratori su ponovni izbili u prvi plan. Nedavno je tim inženjera i liječnika izumio modernu verziju željeznih pluća - tehnologiju koja služi kao pomoć pri disanju za pacijente s Covidom-19.

Uređaj Exovent NPV još je u razvoju. To je također resporator s negativnim tlakom, koji funkcionira tako što smanjuje tlak izvan tijela kako bi omogućio plućnom tkivu proširivanje i funkcioniranje na način koji sliči normalnom disanju, piše BBC.