RESPIRADORES ARTIFICIALES


Phill Drinker profesor asistente en el Departamento de Ventilación de la Escuela de Salud Pública de Harvard, fue llamado al Children’s Hospital para investigar acerca del mal funcionamiento del aire acondicionado; la causa, temperaturas bajas en una de las habitaciones bebés prematuros. En dicha visita se horrorizó al ver a niños en parálisis respiratoria provocadas a causa de la poliomielitis. «No podía olvidar las pequeñas caras azules, el terrible jadeo de aire», escribió su hermana, la reconocida biógrafa Catherine Drinker Bowen. Una obsesión, motivación, idea fortuita, que ayudo a se salvar miles de vidas de niños.

En 1926, la compañía Consolidated Gas of New York utilizó su Fondo de Seguro de Responsabilidad civil para establecer un comité para investigar la reanimación. Como objetivo, mejorar los estándares de seguridad para los trabajadores de la compañía.  Entre los científicos e ingenieros médicos invitados, se encontraba el profesor de fisiología de la Escuela de Salud Pública de la Universidad de Harvard, Dr. Dean Cecil Kent Drinker, quién sugirió al comité que considerará apoyar la investigación de su hermano, el ingeniero químico Dr. Philip Drinker, y su colega, el Dr. Louis Agassiz Shaw, quienes ya estaban trabajando en reanimación artificial en la Universidad de Harvard. El comité estuvo de acuerdo y envió un cheque por $ 5,000 en el otoño de 1927 para apoyar una investigación más profunda.

Los científicos Drinker y Shaw tenían la hipótesis: si el sujeto no podía respirar de forma independiente, entonces aumentar y disminuir la presión de la caja induciría la respiración.

En su experimentación, colocaron a un gato anestesiado en una caja de hierro sellada con un collar para el cuello, lo que permite que el cuerpo esté dentro de un entorno completamente presurizado.

Con estas condiciones, pudieron registrar mediciones precisas de la respiración. La inhalación aumentaba el volumen del gato,  provocando un incremento en la presión dentro de la caja, mientras que la exhalación producía el efecto contrario. 

Creador pulmon de acero

En el experimento utilizaron el curare  ( veneno usados en las flechas por indígenas de la selva sudamericana ),para producir sobre el gato, el efecto de músculos extremadamente relajados, hasta el punto de un paro respiratorio. Luego colocaron al gato en la caja sellada y usaron un pistón manual para controlar la presión manualmente. 

Después de este exitoso experimento, y con un financiamiento adicional de $ 2,000 del Consolidated Gas, Drinker y Shaw extendieron su investigación a un dispositivo más grande que podría probarse en humanos.


El pulmón artificial original fue impulsado por un motor eléctrico conectado a dos aspiradoras, y funcionó cambiando la presión dentro de la máquina. El profesor Drinker probó la máquina por primera vez en el Hospital de Niños de Boston en 1928. Al año siguiente, se instaló una máquina Drinker en el Hospital Bellevue. Después de eso, Consolidated Gas Company instaló 14 máquinas en los hospitales de Nueva York y las máquinas proliferaron.

En 1931, los profesores Drinker y Shaw recibieron medallas John Scott por el Instituto Franklin por la invención «más propicia para la comodidad, el bienestar y la felicidad de la humanidad». Así como los doctorados honoris causa de la Norwich University en 1940 y del Hahnemann Medical College, en 1942. Su uso comenzó a decaer cuando aparecieron las vacunas contra la polio, convirtiéndose en emblema de los efectos devastadores de la poliomielitis. Solo los pacientes más enfermos terminaron en uno; si lo lograban, era probable que siguiera una discapacidad de por vida. Pero una vez que la vacuna se administró a niños en los EE. UU. Desde 1955, la incidencia de la enfermedad se desplomó. Los que necesitaban asistencia respiratoria a corto plazo fueron tratados con ventiladores de presión positiva más invasivos pero mucho más pequeños, inventados en 1952 por un anestesista durante un brote de poliomielitis en Copenhague.


TIPOS DE RESPIRADORES DE PRESION NEGATIVA

  • El pulmón de hierro fue el primer sistema desarrollado, consiste en un cilindro metálico o plástico en el cuál se introduce el paciente. La cabeza queda fuera del equipo y se sella por un sistema elástico al cuello. La mayoría de los pacientes pasarían una o dos semanas en un pulmón de hierro antes de que sus síntomas paralíticos desaparecieran y se lograra una respiración independiente una vez más. En el caso de la parálisis permanente, por otro lado, los pacientes estarían obligados a vivir dentro del pulmón de hierro durante años. El costo de un pulmón de hierro en la década de 1930 ascendió a US $ 1,500, lo que equivale a aproximadamente US $ 26,000 en 2016 cuando se contabilizó la inflación.
Ironlung
Pulmón de acero ¨Emerson¨

El tipo chaqueta o poncho es un traje plástico hermético sellado con correas en el cuello y extremidades. Se utiliza junto con un esqueleto plástico indeformable que hace que durante la inspiración no se adhiera el saco al cuerpo, lo que haría inefectiva la presión.


La coraza es una especie de ¨caparazón de tortuga¨ de plástico que se coloca fijamente sobre el plano anterior del tórax y abdomen. En el interior de esta coraza es donde se realiza la presión negativa y se logra expandir el tórax. Un sistema más desarrollado es el ¨oscilador Hayek¨ que puede actuar generando presiones inspiratorias de forma tradicional a una frecuencia de hasta 60 por minuto, o puede actuar como oscilador de alta frecuencia (puede llegar hasta 900 ciclos por minuto), de forma que a frecuencias elevadas actúa mejorando la oxigenación, en parte, por difusión.

Respirador artificial
Iron lung Hayek

Los 3 sistemas están conectados mediante tubuladuras a un generador de presión externo (el pulmón de acero puede incorporarlo en su interior), que puede considerarse la bomba de impulsión. Las cubiertas externas (saco poncho, coraza, etc.) serían el esqueleto sobre el que se aplica la presión. La mayoría de estos respiradores tienen controles para ajustar la presión inspiratoria y espiratoria. También puede actuar en modo controlado o asistido-controlado.


  1. https://www.hsph.harvard.edu/news/centennial-philip-drinker-polio/
  2. http://historical.hsl.virginia.edu/ironlung/ironlung/pg3.cfm.html
  3. https://ourworldindata.org/polio