Respirator – co to takiego? Historia respiratora

respirator ciekawostki historia respiratory oddychanie działanie

W dobie szalejącej na świecie epidemii koronawirusa, co chwilę słyszymy słowo respirator. Co to jest respirator i do czego służy? Jak USA i inne kraje przygotowują się do dużej produkcji respiratorów?

Czym jest respirator i do czego służy

1) Respirator, zwany też sztucznym płucem, to urządzenie medyczne.

2) Gdy mięśnie organizmu człowieka nie pracują prawidłowo i nie pomagają płucom w oddychaniu (dostarczaniu tlenu), respirator je wspomaga lub wręcz zastępuje. Respirator wymusza oddychanie, dzięki czemu człowiek nadal oddycha czyli może żyć. Urządzenie może działać w wielu trybach pracy, w zależności od stanu pacjenta.

Galileo respirator ciekawostki historia respiratory oddychanie działanie
Respirator, zdjęcie z 2011 roku. Foto: Blogotron / cc by-sa 1.0

3) Jak działa respirator? Wtłacza gazy oddechowe do płuc przez rurkę intubacyjną lub tracheotomijną, a wszystkie funkcje urządzenia są kontrolowane elektronicznie za pomocą mikroprocesorów. Wokół ciała pacjenta z wyjątkiem głowy i szyi jest wytwarzane ujemne ciśnienie.

4) Do jednego urządzenia może być podłączony jeden pacjent.

5) Respiratorów używa się na salach operacyjnych, oddziałach intensywnej terapii i oddziałach neonatologicznych.

6) W związku z używaniem respiratora u ok. 1% pacjentów mogą wystąpić powikłania, w postaci zapalenia płuc.

Leonardo da Vinci respirator ciekawostki historia respiratory oddychanie działanie
Leonardo da Vinci wśród wielu wynalazków ma na koncie także respirator

Historia respiratora

7) Już w XV wieku genialny artysta i wynalazca Leonardo da Vinci (1452-1519) wykonał szkic, będący projektem urządzenia podobnego do znanego obecnie respiratora.

8) O tym, że warto byłoby mieć urządzenie, które pomaga człowiekowi w oddychaniu, wiedzieli już średniowieczni medycy. Flamandzki uczony i twórca nowożytnej anatomii Andreas Vesalius (1514-1564) opisał sposób wentylacji takiego urządzenia. Jednak urządzenie nie powstało.

9) Na pierwszy respirator świat musiał czekać do XVIII wieku. Pierwsze urządzenie skonstruował Jean-François Pilâtre de Rozier (1754-1785), francuski nauczyciel chemii i fizyki oraz jeden z pionierów lotów balonem.

Rozier respirator ciekawostki historia respiratory oddychanie działanie
XVIII wiek. Rozier jest pierwszym konstruktorem respiratora

Tego urządzenia używał Alexander von Humboldt (1769-1859, niemiecki przyrodnik i podróżnik, jeden z twórców nowoczesnej geografii). Było używane aż do 1799 roku, na potrzeby pruskiego górnictwa.

10) Żelazne płuco – tak nazwano urządzenie, które powstało w 1928 roku. Skonstruowali je Philip Drinker i Louis Shaw z Uniwersytetu Harvarda w Cambridge koło Bostonu.

żelazne płuco respirator ciekawostki historia respiratory oddychanie działanie
„Żelazne płuco” czyli respirator sprzed wieku

Była to duża, uszczelniona skrzynia zamykana na klapę, w której umieszczano pacjenta tak, aby na zewnątrz wystawała jego głowa. Dwa odkurzacze podłączone do urządzenia zmieniały ciśnienie wewnątrz, a uszczelki przylegające do szyi pacjenta wymuszały rytmiczne podnoszenie lub ściskanie klatki piersiowej.

11) Pierwszym człowiekiem, którego podłączono do respiratora był Frederick B. Snite junior, syn amerykańskiego magnata kolejowego. W 1936 r. z Pekinie zachorował na polio i podłączonego do respiratora przetransportowano do USA. Zmarł w 1954 roku czyli 18 lat później.

12) Współczesne respiratory powstały w czasie, gdy w 1952 r. Danii panowała epidemia choroby Heinego-Medina.

Linenger respirator ciekawostki historia respiratory oddychanie działanie
Rok 1997. Kosmonauta Linenger na orbicie, w masce – respiratorze

13) W czasie epidemii koronawirusa w 2020 r. powstał projekt nieskomplikowanego respiratora. Został udostępniony za darmo, na zasadach open source i open hardware. Jest wykorzystywany tych, którzy zamierzają produkować te urządzenia i mają drukarki 3D. Koszt produkcji wynosi ok. 100 USD.

Koronawirus i respiratory w USA

14) Rezerwa strategiczna Stanów Zjednoczonych wynosi 10 tysięcy respiratorów. W czasie epidemii koronawirusa zdecydowanie za mało, ponieważ (w chwili gdy powstaje ten tekst) w USA choruje setki tysięcy ludzi.

15) Władze USA nie wykluczają, że w wyniku epidemii w kraju straci życie 100 tys. ludzi. Jest to liczba uwzględniająca wariant optymistyczny, bo mówi się nawet o ćwierci miliona zmarłych.

16) W Nowym Jorku, gdzie jest najwięcej zachorowań w USA, jest 2200 respiratorów, a dziennie przybywa 350 kolejnych osób, które ich potrzebują. Andrew Cuomo, gubernator stanu Nowy Jork 6 kwietnia 2020 r. powiedział, że za 6 dni zabraknie respiratorów i nie wykluczone, że Nowy Jork będzie potrzebował nawet 30 tysięcy respiratorów.

strażacy respirator ciekawostki historia respiratory oddychanie działanie
Strażacy walczący z pożarami w respiratorach – maskach oddechowych

17) Obecnie w USA jest ok. 160 tys. respiratorów. Nie wykluczone, że będzie potrzebne 4 razy więcej. Dlatego niektóre wielkie firmy amerykańskie poinformowały, że rozpoczynają produkcję respiratorów.

General Motors współpracy z firmą Ventec Life Systems zapowiedziała produkcję w stanie Indiana 10 tys respiratorów miesięcznie. Produkcja ma się rozpocząć na przełomie kwietnia/maja.

Ford wraz z GE Healthcare także rozpoczynają produkcję respiratorów. W ciągu 100 dni od rozpoczęcia produkcji (od ok. połowy kwietnia) ma zostać wyprodukowanych 50 tysięcy respiratorów, a potem nawet 30 tysięcy miesięcznie.

Obecnie trwa wyścig z czasem. Przewidywany szczyt zachorowań na Covid-19 w USA, to połowa kwietnia. Większe dostawy respiratorów będą już po tym terminie. Sytuacja przypomina przestawianie się gospodarki w czasach wojny. Prezydent USA Donald Trump zapowiedział powrót do ustawy o produkcji obronnej, która była uchwalona i stosowana w latach 50. XX w., w czasie wojny koreańskiej.

żelazne płuco respirator ciekawostki historia respiratory oddychanie działanie
Lekarz i pacjent podłączony do respiratora. Foto: Stefan Bellini / cc by-sa 1.0

Inne kraje też przestawiają gospodarkę

18) Nie tylko USA potrzebują dużej ilości respiratorów. W Wielkiej Brytanii powstało konsorcjum firm inżynieryjnych – Ventilator Challenge UK. Wśród firm są Airbus, BAE Systems, Rolls-Royce, Ford, nawet zespoły Formuły 1. Mają wesprzeć firmy Smiths Medical i Penlon, która produkuje respiratory. Chodzi m.in. o udostępnienie przestrzeni do produkcji oraz przekierowanie do produkcji części wykwalifikowanej kadry.

Wielka Brytania ma obecnie 8 tys. respiratorów. Chce mieć ich wkrótce 41 tysięcy.

19) Podobne działania prowadzą firmy we Francji. Producenta respiratorów Air Liquid mają wesprzeć Valeo, PSA i Schneider Electric. Wkrótce miesięczna produkcja respiratorów ma wynieść 10 tysięcy sztuk.

20) Takie działania podjęto też w innych krajach. W Izraelu produkcja respiratorów zajmie się firma produkująca pociski rakietowe. W Republice Południowej Afryki respiratory ma produkować Denel, państwowa firma z branży obronnej.

żołnierz maska przeciwgazowa respirator ciekawostki historia respiratory oddychanie działanie
Żołnierz na froncie I wojny światowej, w masce przeciwgazowej

Ciekawostki o respiratorach

21) W okresie pandemii covid-19 respiratory stały się niezbędnymi urządzeniami, ratującymi życie tysiącom ludzi na świecie. Przy ogromnej liczbie zachorowań okazało się, że tych urządzeń jest za mało. W niektórych krajach zdecydowano, że do respiratorów mają być podłączane osoby młodsze, o silnych organizmach – czyli takie, u których jest większa szansa na przeżycie.

22) W marcu 2020 polscy naukowcy z Instytutu Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej PAN opracowali urządzenie Ventil, które pozwala na podłączenie dwóch pacjentów do jednego respiratora.

Na zakończenie

23) Respirator, to nie tylko skomplikowane urządzenie medyczne. To także maska oddechowa z filtrem powietrza, służąca do ochrony układu oddechowego przed szkodliwymi gazami, parami lub pyłem. Używają jej m.in. górnicy, robotnicy pracujący przy pyłach, farbach i lakierach.

Historia respiratora i ciekawostki o respiratorach: (c) Sadurski.com

Zobacz też:
> Koronawirus – informacje, ciekawostki
> Epidemie w filmach, literaturze
> Największe epidemie świata

Spodobało się? UdostępnijShare on Facebook
Facebook
Tweet about this on Twitter
Twitter
Share on LinkedIn
Linkedin
Pin on Pinterest
Pinterest
Share on VK
VK
Email this to someone
email