¿Cómo funcionaron los pulmones de hierro y todavía están en uso?

Entonces, para entender cómo funcionan los pulmones de hierro, hay dos conceptos que debe comprender.

1. Gradientes de presión: los gases se mueven desde áreas de alta presión a áreas de presión más baja hasta que se alcanza el equilibrio.
2. La ley de Boyle: la ley de Boyle establece que, dada temperatura y volumen iguales, la presión es inversamente proporcional al volumen del contenedor. 3 mol de gas en un recipiente pequeño tiene una presión más alta que 3 moles de gas en un recipiente grande.

Cómo funciona la respiración normal es que durante la inspiración el diafragma se contrae, lo que expande el cofre. Esto aumenta el volumen del cofre y, por lo tanto, disminuye la presión en relación con el aire ambiente. Como la presión en el aire ambiente es más alta que la presión en el pecho, el aire se mueve hacia los pulmones. Durante la exhalación, el diafragma se relaja, lo que hace que el cofre se vuelva más pequeño. Ahora la presión en el pecho es más alta que el aire exterior, por lo que el aire sale de los pulmones.

Entonces, ¿cómo funciona un pulmón de hierro? En lugar de generar la presión negativa en el cofre generada por el diafragma, se genera una presión negativa en el espacio alrededor del cofre, supongo mediante algún tipo de bomba. La presión negativa alrededor del cofre se transfiere al cofre en sí, por lo que ahora la presión en el cofre es menor que la del aire ambiente. Como la cabeza de la persona sobresale de la máquina, y no hay forma de que entre aire en el pulmón de hierro, excepto a través de la boca de la persona, los pulmones se expanden. Durante la exhalación, ocurre lo opuesto: la presión en el pulmón de hierro aumenta, por lo que el tórax se vuelve más pequeño de nuevo, lo que aumenta la presión en el pecho en relación con el aire ambiente, por lo que el gas fluye.

Hoy, si un paciente no puede respirar solo, usamos ventilación con presión positiva. En lugar de que el aire ingrese al pecho por la presión negativa dentro del tórax, el aire ingresa al pulmón al aumentar la presión en la boca. Esto se hace usando una máscara (como una máquina de CPAP), tubo endotraqueal o tubo de traqueotomía. Los pulmones de hierro en realidad hacen un mejor trabajo de replicar la fisiología respiratoria normal que los ventiladores modernos, pero se puede imaginar cuánto más fácil es cuidar a un paciente que tiene un tubo que sobresale de la boca o la nariz que alguien que tiene todo el cuerpo desde el cuello. abajo está contenido en una cámara de hierro. Incluso los cuidados de enfermería más básicos, como tratar con catéteres urinarios o catéteres intravenosos, o bañarse, se vuelven extremadamente difíciles. Los pacientes en los pulmones de hierro se limitan a estar acostados, algo que dificulta la respiración de modo acutal (si alguna vez ingresas en una UCI, encontrarás que la mayoría de los pacientes se colocan con la cabecera de la cama elevada). No estar en un pulmón de hierro permite al paciente estar en cualquier posición, lo que es útil para prevenir las escaras. Y si el paciente sufriera un paro cardíaco súbitamente, tener que sacar a alguien del pulmón de hierro crea un retraso para comenzar las compresiones de pecho (cada segundo que pasa una persona en paro cardíaco no recibe compresiones de pecho disminuye la posibilidad de éxito revivirlos).

Los pulmones de hierro todavía se usan hoy en día, pero no con mucha frecuencia. Creo que todavía hay un número muy reducido de pacientes con polio que todavía están en sus pulmones de hierro. La mayoría de las personas que dependían de un pulmón de hierro recibieron traqueostomías y se ventilaron de esa manera. Hubo algunos que por alguna razón querían permanecer en sus pulmones de hierro. No me cite sobre esto, pero parece recordar que me dijeron que en los Estados Unidos quedaban unas 10 personas que todavía usaban pulmones de hierro.

Hay un dispositivo en el mercado hoy llamado coraza de tórax, que funciona con los mismos principios que el pulmón de hierro. Sin embargo, la cámara solo cubre el cofre, que es mucho más práctico. Algo como esto se usaría para pacientes con enfermedades que causan debilidad muscular (como ALS o ciertas lesiones de la médula espinal). Sin embargo, no creo que esto se use con mucha frecuencia. Solo se mencionaron brevemente una vez en las cuatro clases de ventilación mecánica que he usado, y no se mencionaron en el taller sobre ventilación a largo plazo en pacientes neuromusculares a los que asistí.