Como funcionam os ventiladores? — Alex Gendler

Vejam a lição completa: https://ed.ted.com/lessons/how-do-ventilators-work-alex-gendler

No século XVI, Andreas Vesalius, médico, descreveu como um animal sufocado podia ser mantido vivo inserindo-lhe um tubo na traqueia e soprando ar para lhe encher os pulmões. Hoje, o tratado de Vesalius é reconhecido como a mais antiga descrição da ventilação mecânica — uma prática fundamental na medicina moderna. Como é que funcionam os ventiladores modernos? Alex Gendler explica esta tecnologia que salva vidas.

Lição de Alex Gendler, realização de Artrake Studio

No século XVI, o médico flamengo
Andreas Vesalius,

descreveu como um animal sufocado
podia ser mantido vivo

inserindo-lhe um tubo na traqueia
e soprando ar para lhe encher os pulmões.

Em 1555, este procedimento
não colheu muito apoio.

Mas hoje, o tratado de Vesalius
é reconhecido

como a mais antiga descrição
da ventilação mecânica,

uma prática fundamental
na medicina moderna.

Para apreciarmos o valor da ventilação,

precisamos de perceber
como funciona o sistema respiratório.

Respiramos contraindo o diafragma
que expande a cavidade torácica.

Isso permite que o ar entre
e encha os alvéolos

— milhões de pequenas bolsas
no interior dos pulmões.

Cada um desses minúsculos balões

está rodeado por uma rede
de vasos capilares cheios de sangue.

Esse sangue absorve o oxigénio
contido nos alvéolos

em troca do dióxido de carbono.

Quando o diafragma se descontrai

o CO2 é expirado numa mistura
de oxigénio e outros gases.

Quando o sistema respiratório
funciona corretamente

este processo ocorre automaticamente.

Mas o sistema respiratório pode ser
interrompido por uma série de situações.

A apneia do sono impede a contração
dos músculos do diafragma.

A asma pode provocar vias respiratórias
inflamadas que obstruem o oxigénio.

A pneumonia, quase sempre provocada
por infeções bacterianas ou virais,

ataca os próprios alvéolos.

A invasão de agentes patogénicos
mata as células pulmonares,

provocando uma reação imunitária
que pode causar uma inflamação mortal

e a formação de fluidos.

Todas estas situações impedem
os pulmões de funcionar normalmente.

Mas os ventiladores mecânicos
assumem o procedimento,

injetando o oxigénio no corpo
quando o sistema respiratório não pode.

Estas máquinas ultrapassam
as vias respiratórias contraídas,

e fornecem ar altamente oxigenado

que ajuda os pulmões afetados
a distribuir mais oxigénio.

Os ventiladores funcionam
de duas formas importantes:

bombando o ar nos pulmões do doente
através de ventilação de pressão positiva

ou permitindo que o ar
seja aspirado passivamente

através de ventilação de pressão negativa.

No final do século XIX,

as técnicas de ventilação

concentraram-se sobretudo
na pressão negativa,

que se aproximam mais
da respiração natural

e proporcionam uma distribuição de ar
mais uniforme nos pulmões.

Para isso, os médicos criavam
um ambiente fechado

em volta do corpo do doente,

quer encerrando-o numa caixa
de madeira ou numa sala hermética.

O ar era extraído a essa câmara,

diminuindo a pressão do ar
e permitindo

que a cavidade torácica do doente
se expandisse mais facilmente.

Em 1928, os médicos desenvolveram
um aparelho metálico portátil

com bombas alimentadas
por um motor elétrico.

Esta máquina, conhecida por
"pulmão de ferro",

tornou-se um acessório hospitalar
em meados do século XX.

Porém, mesmo os aparelhos
de pressão negativa mais compactos

restringiam fortemente
os movimentos do doente

e obstruíam o acesso
aos cuidadores de saúde.

Isso levou os hospitais, nos anos 60,

a mudar para a ventilação
de pressão positiva.

Para os casos mais simples,
isso pode ser feito de forma não invasiva.

Muitas vezes, coloca-se uma máscara
sobre a boca e o nariz

que é cheia com ar sob pressão

que penetra nas vias respiratórias
do doente.

Mas, em circunstâncias mais graves,

é necessário um aparelho que domine
todo o processo de respiração.

Insere-se um tubo
na traqueia do doente

para bombar ar diretamente
para os pulmões,

com uma série de válvulas
e tubos ramificados

formando um circuito
para inalação e exalação.

Nos ventiladores mais modernos,

um sistema informático integrado

permite monitorizar a respiração
do doente e ajustar o fluxo de ar.

Estas máquinas não são usadas
como tratamento padrão,

mas apenas como último recurso.

Aguentar este influxo de ar sob pressão
exige uma forte sedação

e uma ventilação repetida, a longo prazo,
pode provocar danos nos pulmões.

Mas, em situações extremas,

os ventiladores podem ser a diferença
entre a vida e a morte.

E acontecimentos como a pandemia
da COVID-19,

demonstraram que ainda são
mais essenciais do que julgávamos.

Como os modelos atuais
são pesados, caros

e exigem pessoal com formação
para funcionarem,

a maioria dos hospitais só possui alguns.

Isso pode ser suficiente
em circunstâncias normais,

mas, numa situação de emergência,
essa quantidade limitada é insuficiente.

O mundo precisa urgentemente
de ventiladores mais baratos e portáteis,

assim como meios mais rápidos
de produzir e distribuir

esta tecnologia que salva vidas.