я могу Писать)
Всегда))
Сергей Смирнов
Все записи
текст

На двоих одно лишь дыхание

В 2020 году мы все вдруг услышали об ИВЛ. Аппараты искусственной вентиляции легких срочно заказывали в государственные и частные клиники, их дарили друг другу страны, а заводы, производящие медицинские машины, работали буквально сутками. В марте в России было 43 тыс. аппаратов ИВЛ. В сравнении с общим числом населения это очень мало. Но больше нужно, только если грозит эпидемия. История «железного легкого», начавшаяся еще в Средние века, активно развивалась именно во время массовых заболеваний, когда врачи уже не справлялись с притоком больных.
На двоих одно лишь дыхание
Фото: csp.org.uk
ВДОХ-ВЫДОХ

Все живые организмы на Земле дышат, даже микробы. Человек способен прожить без еды примерно 50–70 дней, отказаться от воды может на десять суток, а от воздуха – лишь на минуты. Первыми без кислорода гибнут клетки мозга.

Обычный человек может задержать дыхание (такая остановка называется апноэ) примерно на минуту, ама – японские ныряльщицы за жемчугом – на 4–5 минут. Самое длительное апноэ в 22 минуты – если верить Книге рекордов Гиннесса – принадлежит немецкому дайверу Тому Ситасу, но перед этим он усиленно дышал чистым кислородом.
Том Ситас, рекордсмен по задерживанию дыхания. charlotteginsborg.com

Этот газ нужен организму постоянно, наши клетки «работают» на кислороде. Кислород попадает в кровь через легкие, их площадь составляет 100 м², достигая площади теннисного корта. Мы с вами дышим даже… кожей, но лишь на 3–5 % объемов дыхания, так что именно легкие – врата для кислорода.

Если человек ослаб так, что не может дышать, либо площадь поражения легких слишком велика, ему нужна ИВЛ – искусственная вентиляция легких. Обеспечить ее можно и без всякого аппарата. При спасении тонувшего, когда времени ждать «скорую» нет, дыхательную реанимацию выполняют «рот в рот» или «рот в нос», если у человека нельзя разжать сведенные от шока челюсти. Но этот метод забирает кислород не из окружающей среды, а из легких спасателя. Это малоэффективно и не очень гигиенично.

ДЫХАНИЕ ИСТОРИИ

Первым, кто исследовал процессы внутри человека, считают Галена, известного греческого врача и ученого, жившего во II веке. Именно Гален начал изучать дыхание и понял, что физический акт вдоха и выдоха заставляет сердце биться. На следующие 1500 лет наука «задержала дыхание» – наступили Темные века, на которые не приходится почти никаких открытий. Однако Андреас Везалий в середине XVI века «разбудил» спящую науку. Он первым описал тот метод, который сегодня применяется современными медиками в отделениях интенсивной терапии. Это методика трахеостомии, когда человеку вставляют в гортань эндотрахеальную трубку и применяют искусственную вентиляцию легких.

ВАКУУМ КАК РЕШЕНИЕ

Механический аппарат ИВЛ придумали Филипп Дринкер и Луис Агазиз Шоу мл. в 1927 году. Они разработали аппарат «железное легкое», который строился на принципе отрицательного давления. Пациента клали в барокамеру, оставляя снаружи только голову. Из камеры откачивали воздух, создавая не космический, но всё же вакуум, из-за которого ребра, а значит и легкие расправлялись, как крылья. В итоге воздух снаружи попадал в организм человека.

Правда, такой метод спасал далеко не всех заболевших. Дело в том, что капли слюны и даже содержимое желудка могли попадать в легкие, потому что люди были настолько слабы, что не могли глотать. При этом защитить дыхательные пути «железное легкое» было не способно.

Барокамера, в которую помещали тело пациента, снаружи оставалась только голова. atsjournals.org

Железное легкое в госпитале Святого Варфоломея, Лондон, 1930 г. sciencemuseum.org.uk

Железные легкие во время эпидемии полиомиелита, 1950-е гг. Фото: New York Public Library, sciencesource.com

И тогда изобретатели сменили минус на плюс, предложив метод уже положительного давления, когда воздух подавался сразу в легкие. Аппараты были простейшие, в виде мешочков с кислородом. С начала прошлого века их применяли спасатели, когда происходили трагедии на шахтах. Затем на фронтах Второй мировой войны они помогали летчикам не задохнуться на большой высоте. Но появилась проблема – обеспечивать дыхание человеку в течение нескольких дней таким способом было нельзя.

ОЗАРЕНИЕ В РАЗГАР ЭПИДЕМИИ

Новый шаг был сделан с появлением ручного аппарата ИВЛ – механического агрегата, который называют мешком Амбу. Это устройство, действительно, напоминает мешок с воздуховодом. Чтобы обеспечить больного кислородом, оператор ритмично сжимает мешок с частотой около 12–20 раз в минуту. Сегодня такое устройство есть в стандартном комплекте каждого реанимобиля.

Первые мешки Амбу. ambu.fr

Мешок Амбу, кстати, создали сравнительно недавно (это сделали датский профессор Хеннин Рубен и немецкий инженер Хольгер Хессе) – в 1952 году, когда Дания столкнулась с эпидемией полиомиелита и люди массово умирали от дыхательной недостаточности.

Полиомиелит (детский паралич, болезнь Гейне-Медина) – опасное острое инфекционное заболевание, при котором вирус-агрессор атакует спинной мозг и двигательное ядро ствола головного мозга, что ведет к параличу мышц и атрофии. Паралич настолько силен, что человек не может даже дышать. Сейчас заболевание встречается эпизодически, но в прошлом возникали эпидемии.

И вот тогда, в 1952 году, положение спас анестезиолог Бьёрн Ибсен, подавший идею, которая направила современную медицину по новому курсу развития. Во время кризиса полиомиелита Ибсен предложил кардинальный шаг – обеспечить попадание воздуха прямо в легкие, используя трахеостомию. Ту самую, предложенную Везалием. На шее делали разрез, пропускали трубку для дыхания внутрь, прямо в легкое, создавая положительное давление вентиляции.

ТЯЖЕЛОЕ «ЛЕГКОЕ»

Людей тогда, в Дании, спасали руками. Почти полторы тысячи студентов-медиков сидели с мешками Амбу у постелей больных, впавших в паралич, и вручную удерживали пациентов на дыхании. Смена длилась шесть часов. Реанимация продолжалась неделями и даже месяцами, но ее результаты оправдывали усилия. Смертность при полиомиелите удалось сократить с жуткого уровня в 80 % на старте эпидемии до 23 % в финале. К тому же медики смогли сделать ряд выводов, повлиявших на будущее медицины.

Вентиляция с положительным давлением бодрствующего больного полиомиелитом через трахеостому и ручное сжатие резинового мешка. Фото: Lassen HCA, gue.com

Ибсен смог доказать, что удерживать человека в живых, используя вентиляцию положительного давления, вполне возможно. И делать это лучше, собрав вместе персонал, который способен помогать людям с острой дыхательной недостаточностью. Так в медицине и появились отделения интенсивной терапии, которые затем распространились по всему миру. Анестезиологи и врачи интенсивной терапии и сейчас продолжают отмечать 26 августа как день Бьёрна Ибсена – день, когда этот датчанин подарил человечеству идею вентиляции положительного давления.

Еще стало понятно: ручной аппарат ИВЛ прост и безотказен, но процесс его использования очень утомителен. К тому же давление нагнетаемого воздуха можно контролировать лишь «на глаз», а ведь это важно, чтобы избежать баротравмы легких. Было очевидно – нужно двигаться дальше, изобретая механическую ИВЛ.

МАШИНА, «ЧУВСТВУЮЩАЯ ЧЕЛОВЕКА»

Со временем агрегаты модернизировались, становясь все более сложными технологически. Аппараты ИВЛ стали подавать человеку воздух с помощью дыхательной трубки, которую помещали в рот или присоединяли к маске, накладывая ее на лицо, в крайних случаях делали отверстие в шее.

Но главное – устройство стало автономным и уже не требовало постоянного участия медиков в реанимации. Такой аппарат снабжен высокочувствительными датчиками, кроме того, конструкция согревает и увлажняет смесь газов, прежде чем подавать ее больному. Давление воздуха тщательно контролируется и приближается к естественному.

При контроле давления пациенту уже не грозит баротравма. Подобный удар по организму очень опасен. Можно вспомнить случаи, когда аквалангисты, у которых ломался подводный дыхательный аппарат, слишком быстро всплывали на поверхность. Из-за резкого скачка давления в крови появляются пузырьки воздуха, и кровь буквально «закипает», а это грозит разрывом легких.

ИВЛ ТРЕТЬЕГО ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ

В наши дни такие устройства имеют ручное, пневмомеханическое либо электронное управление, то есть работают от компьютера. Они «чувствуют», мониторят легкие и сами определяют, сколько воздуха нужно подавать на каждый вдох. Устройства используются в отделениях реанимации при оживлении новорожденных, в случаях клинической смерти, а с недавнего времени – при тяжелой форме коронавирусной инфекции.

Современные аппараты ИВЛ синхронизируются с пациентом, чтобы агрегат стал продолжением человеческого тела. Происходит нейроконтролируемая вентиляция легких, когда устройство улавливает сигналы, идущие из дыхательного центра – он расположен в продолговатом мозге человека и отвечает за снабжение организма кислородом.

Современный аппарат ИВЛ. healthymendocino.org

Но дышать помогает не только аппарат ИВЛ. Существует еще ЭКМО, экстракорпоральная мембранная оксигенация (искусственное кровообращение). С помощью двух катетеров, которые вводят прямо в вены, кровь пропускают через специальное устройство, которое и насыщает ее кислородом. Однако удовольствие это весьма дорогостоящее. Сегодня, по сведениям врачебного альянса РОСЭКМО, доступом к технологии ЭКМО обладают врачи лишь в 31 клинике России, да и используется она нечасто. За десять лет этот метод применялся лишь 176 раз. Оборудование стоит от 6 до 13 млн рублей, а расходные материалы для одного клинического случая – 250–500 тысяч. Себестоимость лечения тяжелого пациента, подключенного к ЭКМО, достигает в среднем 1,5–1,8 млн рублей. Проведение ЭКМО – одна из самых дорогих услуг системы ОМС (дороже разве что замещение функции печени).

Как работает ЭКМО. Иллюстрация: Michelle Guerrero, sandiegouniontribune.com

В некоторых случаях пациента могут оставлять на искусственной вентиляции годами, если он впадает в кому. Тогда механический аппарат ИВЛ сам подает сигнал тревоги, предупреждая медиков, если что-то пошло не так. Этот звук мы все знаем по фильмам, когда главный герой балансирует на грани.


Наука

Машины и Механизмы
Всего 0 комментариев
Комментарии

Рекомендуем

Актуальное
Петросити
Поэма здоровья
Биосфера
Новиков Александр Иванович, персональный сайт
OK OK OK OK OK OK OK