How do ventilators work? - Alex Gendler

Çeviri: Nihal Aksakal Gözden geçirme: Ozay Ozaydin

In the 16th century, Flemish physician Andreas Vesalius

16. yüzyılda Hollandalı doktor Andreas Vesalius,

described how a suffocating animal could be kept alive

boğulan bir hayvanın trakeasına bir tüp yerleştirerek

by inserting a tube into its trachea and blowing air to inflate its lungs.

ve akciğerlerini şişirmek için hava üfleyerek nasıl kurtarılacağını anlattı.

In 1555, this procedure didn’t warrant much acclaim.

1555'te bu prosedür çok takdir edilmedi.

But today, Vesalius’s treatise is recognized

Ancak bugün, Vesalius’un tezini mekanik solunumun

as the first description of mechanical ventilation—

ilk tanımı olarak kabul ediyoruz

a crucial practice in modern medicine.

ve bu modern tıpta çok önemli bir uygulamadır.

To appreciate the value of ventilation,

Solunumun değerini anlamak için

we need to understand how the respiratory system works.

solunum sisteminin nasıl çalıştığını anlamamız gerekir.

We breathe by contracting our diaphragms, which expands our chest cavities.

Göğüs boşluklarımızı genişleten diyaframlarımızı daraltıp nefes alıyoruz.

This allows air to be drawn in, inflating the alveoli—

Bu, havanın içeri çekilmesine izin verip,

ciğerlerimizdeki alveolleri milyonlarca küçük keseyi şişirir.

millions of small sacs inside our lungs.

Each of these tiny balloons is surrounded by a mesh of blood-filled capillaries.

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

This blood absorbs oxygen from the inflated alveoli

Bu kan, şişirilmiş alveolden oksijeni emer

and leaves behind carbon dioxide.

ve geriye karbon dioksit bırakır.

When the diaphragm is relaxed,

Diyafram gevşetildiğinde,

the CO2 is exhaled alongside a mix of oxygen and other gases.

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

When our respiratory systems are working correctly,

Solunum sistemlerimiz düzgün çalıştığında,

this process happens automatically.

bu işlem otomatik olarak gerçekleşir.

But the respiratory system can be interrupted by a variety of conditions.

Ancak solunum sistemi çeşitli koşullarla kesilebilir.

Sleep apnea stops diaphragm muscles from contracting.

Uyku apnesi diyafram kaslarının kasılmasını önler.

Asthma can lead to inflamed airways which obstruct oxygen.

Astım, oksijeni engelleyen iltihaplı hava yollarına yol açabilir.

And pneumonia, often triggered by bacterial or viral infections,

Sıklıkla bakteriyel veya viral enfeksiyonlarla tetiklenen zatürre,

attacks the alveoli themselves.

bizzat alveollere saldırır.

Invading pathogens kill lung cells,

İstilacı patojenler akciğer hücrelerini öldürerek

triggering an immune response that can cause lethal inflammation

ölümcül iltihaplanmaya ve sıvı birikmesine neden olabilecek

and fluid buildup.

bir bağışıklık tepkisini tetikler.

All these situations render the lungs unable to function normally.

Tüm bu durumlar akciğerleri normal şekilde çalışmaz hale getirir.

But mechanical ventilators take over the process,

Ancak mekanik suni solunum cihazları süreci devralır,

getting oxygen into the body when the respiratory system cannot.

solunum sisteminin yapamadığı zamanlarda vücuda oksijen sağlar.

These machines can bypass constricted airways,

Bu makineler, dar hava yollarını atlayabilir ve hasarlı akciğerlere

and deliver highly oxygenated air to help damaged lungs diffuse more oxygen.

daha fazla oksijen sağlamak için yüksek derecede oksijenlenmiş hava verir.

There are two main ways ventilators can work—

Suni solunum cihazlarının çalışabileceği iki ana yol vardır -

pumping air into the patient’s lungs through positive pressure ventilation,

pozitif basınçlı ventilasyonla hastanın ciğerlerine hava pompalamak

or allowing air to be passively drawn in through negative pressure ventilation.

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

In the late 19th century,

19. yüzyılın sonlarında,

ventilation techniques largely focused on negative pressure,

ventilasyon teknikleri büyük ölçüde doğal basınca yakından benzeyen

which closely approximates natural breathing

ve akciğerlerde havanın eşit dağılımını sağlayan

and provides an even distribution of air in the lungs.

negatif basınca odaklanmıştır.

To achieve this, doctors created a tight seal around the patient’s body,

Bunu başarmak için doktorlar, hastanın etrafına ahşap bir kutuya

either by enclosing them in a wooden box or a specially sealed room.

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

Air was then pumped out of the chamber,

Daha sonra hava odadan dışarı pompalanırdı,

decreasing air pressure, and allowing the patient’s chest cavity

hava basıncı düşürürdü ve hastanın göğüs boşluğunun

to expand more easily.

daha kolay genişlemesine izin verirdi.

In 1928, doctors developed a portable, metal device

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

with pumps powered by an electric motor.

metal bir cihaz geliştirdiler.

This machine, known as the iron lung,

Demir akciğer olarak bilinen bu makine,

became a fixture in hospitals through the mid-20th century.

20. yüzyılın ortalarında hastanelerde bir demirbaş haline geldi.

However, even the most compact negative pressure designs

Bununla birlikte, en kompakt negatif basınç tasarımları bile

heavily restricted a patient’s movement

bir hastanın hareketini büyük ölçüde kısıtladı

and obstructed access for caregivers.

ve bakıcılar için erişimi engelledi.

This led hospitals in the 1960’s to shift towards positive pressure ventilation.

Bu 1960'lardaki hastaneleri pozitif basınçlı ventilasyona yöneltti.

For milder cases, this can be done non-invasively.

Daha hafif vakalarda, bu invazif olmayan bir şekilde yapılabilir.

Often, a facemask is fitted over the mouth and nose,

Genellikle, ağız ve burun üzerine bir yüz maskesi takılır

and filled with pressurized air which moves into the patient’s airway.

ve hastanın hava yoluna giren basınçlı hava ile doldurulur.

But more severe circumstances

Ancak daha ciddi durumlar,

require a device that takes over the entire breathing process.

tüm solunum sürecini devralan bir cihaz gerektirir.

A tube is inserted into the patient’s trachea

Havayı doğrudan akciğerlere pompalamak için

to pump air directly into the lungs,

hastanın trakeasına bir tüp yerleştirilir,

with a series of valves and branching pipes

bir dizi kapakçık ve dallanma borusu nefes alma

forming a circuit for inhalation and exhalation.

ve nefes verme için bir devre oluşturur.

In most modern ventilators,

Modern suni solunum cihazlarının çoğunda,

an embedded computer system

gömülü bir bilgisayar sistemi hastanın solunumunun izlenmesini

allows for monitoring the patient’s breathing and adjusting the airflow.

ve hava akışının ayarlamasını sağlar.

These machines aren’t used as a standard treatment,

Bu makineler standart bir tedavi olarak değil,

but rather, as a last resort.

son çare olarak kullanılır.

Enduring this influx of pressurized air requires heavy sedation,

Bu basınçlı hava akışına dayanmak ağır sedasyon gerektirir

and repeated ventilation can cause long-term lung damage.

ve tekrarlanan ventilasyon uzun süreli akciğer hasarına neden olabilir.

But in extreme situations,

Ancak çok uç durumlarda

ventilators can be the difference between life and death.

solunum cihazları, yaşam ve ölüm arasındaki fark olabilir.

And events like the COVID-19 pandemic

COVID-19 salgını gibi olaylar bunların

have shown that they’re even more essential than we thought.

düşündüğümüzden daha da önemli olduğunu göstermiştir.

Because current models are bulky, expensive,

Mevcut modeller büyük, pahalı ve çalışması için

and require extensive training to operate, most hospitals only have a few in supply.

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

This may be enough under normal circumstances,

Bu normal koşullar altında yeterli olabilir,

but during emergencies, this limited cache is stretched thin.

ancak acil durumlarda bu sınırlı zula çok azdır.

The world urgently needs more low-cost and portable ventilators,

Dünya acilen daha düşük maliyetli ve taşınabilir solunum cihazlarının yanı sıra

as well as a faster means of producing and distributing

bu hayat kurtarıcı teknolojiyi daha hızlı üretme ve dağıtma

this life-saving technology.

yollarına ihtiyaç duyuyor.