Искусственная вентиляция лёгких – как это и что это. Научно-популярный журнал для юношества «Страна знаний» №9, 2020

Нет ничего опаснее врача, полагающегося
на рассуждения, а не на опыт.

Гиппократ

У нас, у людей случилась беда. Хочет с нами поселиться некий новый биообъект под странным названием COVID19. Его не видно и не слышно, но ощутимо – он забирает у нас, у людей, нашу главную ценность – наше ЗДОРОВЬЕ.

И вот, как в сказке, откуда ни возьмись, люди начали болеть, болеть серьёзно. И стар и млад. Медицина объявила этому биообъекту, COVID19, страшную войну, страшную борьбу. Мы, люди хотим его победить.

А в это время коварный COVID19 отправляет людей на больничные койки. Вот там идёт основная битва. Ведь понятно, что если дело дошло до больницы, то всё очень серьёзно, это вам не просто насморк. Основным борцом в этой битве выступает наш защитник, защитник и помощник нашему дыханию – аппарат искусственной вентиляции лёгких. О, уже слышу громкие голоса возражений: не только!.. а таблетки, а уколы, а микстуры… и прочие мероприятия!!

Это нужно, никто не возражает, но давайте вспомним, что без еды можно прожить один месяц, без воды – 7 дней, а без воздуха – 1 минуту. Вот и весь ответ.

Аппарат искусственной вентиляции лёгких (ИВЛ), или медицинский респиратор – сложный зверь. А откуда он взялся?

Первым литературным упоминанием способа ИВЛ иногда считают библейское описание оживления мальчика пророком Илией. Правда, многие сомневаются в такой медицинской «продвинутости» пророка и полагают, что эти слова употреблены всё же как образ.

Асклепиад
Асклепиад
(120 год до н.э. – 40 г. до н.э.)

В античные времена были предприняты первые попытки облегчить дыхание человеку, который уже начал его терять. Врач Асклепиад, известный тем, что предпочитал лечить больных налаженной диетой, зарядкой и вином (именно в таком сочетании), придумал делать разрез на трахее, устанавливать в нём конец тростинки и дуть, чтобы наполнять лёгкие воздухом. Такой способ должен был исключить проблемы с языком или чем-то, что могло находиться в горле и закупорить его.

Позже этот способ заново открыл – «переоткрыл» в шестнадцатом веке врач Андреас Везалий, младший современник Парацельса, основатель научной анатомии.

Без грубого вмешательства в природу человека подвигать больного к исцелению – такого принципа придерживался в своей профессиональной деятельности легендарный римский врач Асклепиад, завещавший потомкам сохранять гармонию духа и тела.

Первое механического устройство для вдувания воздуха придумали в эпоху Возрождения. Не один только Леонардо да Винчи в то время бредил машинами разного назначения. Легендарный швейцарский врач Фили́пп Аурео́л Теофра́ст Бомба́ст фон Го́генгейм Парацельс в 1530 году сконструировал ручной аппарат вентиляции лёгких из воздуховода, вставляемого в рот больному, и каминных кожаных мехов, похожих на кузнечные, но намного слабее. Последнее было очень важно, потому что слишком сильной струей воздуха можно порвать лёгкие. 

Андреас Везалий
Андреас Везалий
(1514–1564)

Правда, это приспособление ещё нельзя было назвать аппаратом. Оно работало благодаря силе рук. Изобретение Парацельса обрело широкую известность, но мало применялось врачами.

Причин было несколько. Во-первых, больным, чьё дыхание требовалось восстановить, по-прежнему требовались очень часто и другие реанимационные меры, а для них ничего ещё не было придумано. Во-вторых, самого Парацельса то и дело ославляли как шарлатана.

А в восемнадцатом веке, когда мир снова помешался на машинах и механизмах, интерес к разным медицинским приспособлениям вспыхнул с новой силой. Несколько изобретателей усовершенствовали меха для вдувания воздуха и придумали делать их разными для младенцев и взрослых.

Примерно в это же время научились выделять и чистый кислород, так что неудивительно, что кислород и приспособления для вентиляции лёгких почти сразу соединили: ведь эффект получался от этого куда заметнее. А ведь многим сейчас кажется, что кислородные подушки мир узнал только в двадцатом веке. Уже в популярном (не специализированном медицинском) пособии, изданном в 1799 году в Санкт-Петербурге, рекомендуется использовать «раздувательный мешочек» (прототип кислородной подушки), чтобы реанимировать усопших, замёрзших, удавившихся, упавших в обморок или тех, кто выглядит мёртвым (но не слишком уж давно мёртвым, конечно). Вероятно, раздувательные мешочки можно было купить в любой аптеке крупного города – наряду с клизмой, рвотным и другими популярными в то время средствами.

Парацельс
Парацельс (1493–1541)

Но такая помощь нередко калечила и убивала спасаемого – слишком уж усердствовал спасатель. Эффективность искусственной вентиляции лёгких резко повысилась только в 1821 году, когда француз Леруа д’Этьоль придумал мерную линейку, чтобы регулировать объём вдуваемого в лёгкие воздуха. Но к тому времени сам метод приобрёл настолько дурную репутацию, что почти до конца девятнадцатого века врачи полностью вернулись к старинному, проверенному способу дыхания «рот в рот» в сочетании с массажем грудной клетки.

Долгое время совершенствовали приспособления для искусственной вентиляции лёгких…..

Но был и другой способ искусственно заставить человека дышать. Он спас жертв страшной эпидемии болезни, о которой уже и позабыли благодаря прививкам: полиомиелита.

В двадцатом веке полиомиелит, как пожар, нёсся по Европе и США. Десятки тысяч детей заболевали и оказывались парализованными. Одни оставались инвалидами, другие умирали – те, у кого развивался паралич дыхательной системы. Нужен был аппарат, который помогал бы детям дышать столько, сколько понадобится – днями, месяцами и годами.

Эрнст Фердинанд Зауэрбрух
Эрнст Фердинанд Зауэрбрух
(1875–1951)

Тут и вспомнили об очень странном изобретении немецкого врача Эрнста Фердинанда Зауэрбруха (1875–1951), которым он пытался ещё до Первой мировой войны заменить аппарат вентиляции лёгких. Будучи 28-летним врачом-хирургом, на Всемирном конгрессе хирургов в Берлине он продемонстрировал своё изобретение – барокамеру для проведения операций на органах грудной полости. Специальные насосы то откачивали из барокамеры, похожей на бочку, часть воздуха, делая его разреженным и заставляя из-за этого лёгкие раздуваться и делать «вдох», то нагнетали воздух, сжимая лёгкие так, что они совершали «выдох». При этом голова пациента была снаружи – чтобы было, что «вдыхать» и куда «выдыхать».

В том же 1928 году в такую барокамеру поместили восьмилетнюю девочку, которая погибала от удушья, и ей сразу стало лучше. Работа аппарата заменила ей работу мышц.

Современные аппараты по искусственной вентиляции лёгких Вы не раз видели в сериалах о гениальных или просто самоотверженных врачах, а сейчас ИВЛ – главные герои хроник эпидемии коронавируса. Очень часто такие аппараты пренебрежительно называют «вентиляторами», но они устроены куда сложнее.

Внутри аппарата есть не только насосы, перекачивающие воздух, но и специальная ёмкость-увлажнитель, чтобы воздух не высушивал органы дыхания. К аппарату можно подключить двумя способами: с помощью маски на лицо или, в более тяжёлых случаях, с помощью трубки в трахее.

А это вид аппарата «железные лёгкие»
А это вид аппарата «железные лёгкие»

Поскольку очень часто проблема не только в возможности сделать вдох, но и в возможности усваивать кислород, то подают именно кислород, чтобы хоть что-то да пошло в кровь. Кроме кислорода можно подавать в лёгкие и газы медицинского назначения. Чтобы аппарат полностью регулировал дыхание, не вступая в борьбу с собственными мышцами пациента, человеку вводят вещество, расслабляющее диафрагму.

Современные аппараты ИВЛ снабжены электронным микропроцессорным управлением. В аппаратной вентиляции лёгких используются механические приспособления и кислород для поддержания недостаточного самостоятельного дыхания. Аппарат ИВЛ вентилирует лёгкие с определённым паттерном дыхания при заданной периодичности нагнетания давления и объёма, что и означает дыхание с аппаратной поддержкой.

ИВЛ производства Dräger на страже дыхания
ИВЛ производства Dräger на страже дыхания
Так выглядят дисплеи современных аппаратов ИВЛ
Так выглядят дисплеи современных аппаратов ИВЛ
А это врач «на переднем крае» борьбы с COVID19
А это врач «на переднем крае» борьбы с COVID19

Американский производитель eVentMedical создаёт самые надёжные, функционально продвинутые аппараты искусственной вентиляции легких EVolution и Inspiraton, что позволяет врачам обеспечить проведение респираторной терапии и лечение пациентов на самом высоком мировом уровне.

Dräger (Германия) – мировой лидер в области медицинского оборудования и технологий для обеспечения безопасности. Компания выпускает качественные наркозные аппараты и аппараты ИВЛ, мониторы пациентов, а также изделия для выхаживания детей и новорождённых. За время существования с 1889 года компания эволюционировала из семейного бизнеса в международного лидера производства медицинского оборудования.

И в заключение, как ни хороша современная техника для дыхания, всё же лучше без неё, самостоятельно дышать и быть здоровым. Но знать о ней обязательно нужно.

Бережём себя и сохраняем оптимизм!!

Л.А. Карамзина, доктор биологических наук, ГУ «Институт общественного здоровья им. А.Н. Марзеева НАМН Украины»