Suni solunum cihazları nasıl çalışır? - Alex Gendler

Dersin tamamı için: https://ed.ted.com/lessons/how-do-ventilators-work-alex-gendler

16. yüzyılda doktor Andreas Vesalius, boğulan bir hayvanın trakeasına bir tüp yerleştirerek ve akciğerlerini şişirmek için hava üfleyerek nasıl hayatta kalabileceğini anlattı. Bugün, Vesalius'un tezi, mekanik solunumun ilk tanımı olarak kabul edilmektedir ve modern tıpta önemli bir uygulamadır. Peki modern suni solunum cihazları nasıl çalışıyor? Alex Gendler hayat kurtaran teknolojiyi açıklıyor.

Dersi veren Alex Gendler, yöneten Artrake Studio.

16. yüzyılda Hollandalı doktor
Andreas Vesalius,

boğulan bir hayvanın trakeasına
bir tüp yerleştirerek

ve akciğerlerini şişirmek için hava
üfleyerek nasıl kurtarılacağını anlattı.

1555'te bu prosedür çok takdir edilmedi.

Ancak bugün, Vesalius’un
tezini mekanik solunumun

ilk tanımı olarak kabul ediyoruz

ve bu modern tıpta çok
önemli bir uygulamadır.

Solunumun değerini anlamak için

solunum sisteminin nasıl çalıştığını
anlamamız gerekir.

Göğüs boşluklarımızı genişleten
diyaframlarımızı daraltıp nefes alıyoruz.

Bu, havanın içeri çekilmesine izin verip,

ciğerlerimizdeki alveolleri milyonlarca
küçük keseyi şişirir.

Bu küçük balonların her biri kanla dolu
kılcal damardan oluşan ağ ile çevrilidir.

Bu kan, şişirilmiş alveolden
oksijeni emer

ve geriye karbon dioksit bırakır.

Diyafram gevşetildiğinde,

CO2, oksijen ve diğer gazların
karışımı ile birlikte dışarı verilir.

Solunum sistemlerimiz düzgün çalıştığında,

bu işlem otomatik olarak gerçekleşir.

Ancak solunum sistemi çeşitli
koşullarla kesilebilir.

Uyku apnesi diyafram kaslarının
kasılmasını önler.

Astım, oksijeni engelleyen iltihaplı
hava yollarına yol açabilir.

Sıklıkla bakteriyel veya viral
enfeksiyonlarla tetiklenen zatürre,

bizzat alveollere saldırır.

İstilacı patojenler akciğer
hücrelerini öldürerek

ölümcül iltihaplanmaya ve sıvı
birikmesine neden olabilecek

bir bağışıklık tepkisini tetikler.

Tüm bu durumlar akciğerleri
normal şekilde çalışmaz hale getirir.

Ancak mekanik suni solunum cihazları
süreci devralır,

solunum sisteminin yapamadığı zamanlarda
vücuda oksijen sağlar.

Bu makineler, dar hava yollarını
atlayabilir ve hasarlı akciğerlere

daha fazla oksijen sağlamak için yüksek
derecede oksijenlenmiş hava verir.

Suni solunum cihazlarının
çalışabileceği iki ana yol vardır -

pozitif basınçlı ventilasyonla hastanın
ciğerlerine hava pompalamak

ya da negatif basınçlı ventilasyonla pasif
olarak havanın içeri girmesine izin vermek

19. yüzyılın sonlarında,

ventilasyon teknikleri büyük ölçüde
doğal basınca yakından benzeyen

ve akciğerlerde havanın
eşit dağılımını sağlayan

negatif basınca odaklanmıştır.

Bunu başarmak için doktorlar,
hastanın etrafına ahşap bir kutuya

veya özel olarak kapatılmış bir odaya
yerleştirerek sıkı bir conta oluşturdular.

Daha sonra hava odadan
dışarı pompalanırdı,

hava basıncı düşürürdü
ve hastanın göğüs boşluğunun

daha kolay genişlemesine izin verirdi.

1928'de doktorlar, taşınabilir, elektrikli
bir motorla çalışan pompaları olan

metal bir cihaz geliştirdiler.

Demir akciğer olarak bilinen bu makine,

20. yüzyılın ortalarında hastanelerde
bir demirbaş haline geldi.

Bununla birlikte, en kompakt
negatif basınç tasarımları bile

bir hastanın hareketini
büyük ölçüde kısıtladı

ve bakıcılar için erişimi engelledi.

Bu 1960'lardaki hastaneleri pozitif
basınçlı ventilasyona yöneltti.

Daha hafif vakalarda, bu invazif olmayan
bir şekilde yapılabilir.

Genellikle, ağız ve burun üzerine
bir yüz maskesi takılır

ve hastanın hava yoluna giren
basınçlı hava ile doldurulur.

Ancak daha ciddi durumlar,

tüm solunum sürecini
devralan bir cihaz gerektirir.

Havayı doğrudan akciğerlere
pompalamak için

hastanın trakeasına
bir tüp yerleştirilir,

bir dizi kapakçık ve
dallanma borusu nefes alma

ve nefes verme için bir devre oluşturur.

Modern suni solunum cihazlarının çoğunda,

gömülü bir bilgisayar sistemi hastanın
solunumunun izlenmesini

ve hava akışının ayarlamasını sağlar.

Bu makineler standart bir
tedavi olarak değil,

son çare olarak kullanılır.

Bu basınçlı hava akışına dayanmak
ağır sedasyon gerektirir

ve tekrarlanan ventilasyon uzun süreli
akciğer hasarına neden olabilir.

Ancak çok uç durumlarda

solunum cihazları, yaşam ve ölüm
arasındaki fark olabilir.

COVID-19 salgını gibi olaylar bunların

düşündüğümüzden daha da
önemli olduğunu göstermiştir.

Mevcut modeller büyük,
pahalı ve çalışması için

kapsamlı bir eğitim gerektirdiğinden, çoğu
hastanede sadece birkaç tane vardır.

Bu normal koşullar altında
yeterli olabilir,

ancak acil durumlarda
bu sınırlı zula çok azdır.

Dünya acilen daha düşük maliyetli ve
taşınabilir solunum cihazlarının yanı sıra

bu hayat kurtarıcı teknolojiyi
daha hızlı üretme ve dağıtma

yollarına ihtiyaç duyuyor.