„Żelazne płuco” ratowało życie wielu pacjentów, między innymi z polio. Najsłynniejszą osobą w „żelaznym płucu” był Paul Alexander. Czym było i jak działało „żelazne płuco”

Dzisiaj to już raczej ciekawostka historyczna. Ratuje życie, ale odbiera wolność, a nawet jakąkolwiek swobodę. „Żelazne płuco” to rodzaj respiratora – urządzenie, które pomaga osobom z niewydolnością oddechową po prostu żyć. Cena tej pomocy jest jednak bardzo wysoka. Przekonał się o tym choćby Paul Alexander – człowiek, który w takim urządzeniu funkcjonował ponad 70 lat. W historii medycyny niewiele jest wynalazków, które tak bardzo mogą kojarzyć się ze światem science fiction, a jednocześnie dla niektórych okazały się uderzająco realne. „Żelazne płuco” – już sama nazwa brzmi nieco jak ze steampunkowej wizji przyszłości. Tymczasem maszyna ta przez dekady ratowała życie ludziom, zwłaszcza dzieciom, sparaliżowanym przez jedną z najbardziej bezlitosnych chorób XX wieku – polio.

Polio – epidemia, która nie oszczędzała nikogo

Dziś dla większości z nas polio to tylko nazwa ze starego podręcznika, która kojarzy się z czymś bardzo odległym, dawno pokonanym. Jednak nieco ponad pół wieku temu choroba była zmorą rodziców w Europie i USA. Poliomyelitis, czyli choroba Heinego-Medina, to wirusowe zapalenie rogów przednich rdzenia kręgowego. Choroba atakuje układ nerwowy, a w najcięższych przypadkach prowadzi do porażenia mięśni – również tych odpowiedzialnych za oddychanie.

Epidemie polio nasilały się od końca XIX wieku, ale prawdziwy koszmar zaczął się po II wojnie światowej. W samych Stanach Zjednoczonych szczyt zachorowań przypadł na rok 1952 – to wtedy zarejestrowano niemal 60 tysięcy przypadków. W Europie nie było wcale lepiej – także Polska zmagała się z powtarzającymi się falami zakażeń, aż do lat 60. Choroba nie oszczędzała nikogo – zarażali się zarówno mieszkańcy wsi, jak i dzieci z dobrze sytuowanych miejskich rodzin. Wbrew pozorom, dostęp do czystej wody i lepsza higiena nie chroniły przed zagrożeniem – wprost przeciwnie: powodowały, że dzieci zbyt długo pozostawały bez kontaktu z wirusem i nie nabierały odporności w naturalny sposób.

Wirus atakował podstępnie. Często zachorowanie zaczynało się zupełnie jak zwykła infekcja: gorączka, złe samopoczucie, ból mięśni. Ale potem mogły się pojawić objawy neurologiczne, porażenia kończyn, a u części chorych – paraliż przepony i mięśni oddechowych. To właśnie te przypadki wymagały natychmiastowej interwencji i zastosowania maszyny, która potrafiłaby oddychać za chorego. Dla wielu pacjentów – szczególnie tych najmłodszych – była to kwestia godzin.

„Żelazne płuco”: jak właściwie działało?

Mechanizm był prosty, a równocześnie genialny. „Żelazne płuco” działało na zasadzie różnicy ciśnień. Dziś, gdy myślimy o respiratorach, wyobrażamy sobie zwykle rurkę w tchawicy i powietrze wtłaczane bezpośrednio do płuc. Jednak pierwsze maszyny oddechowe nie pompowały wcale powietrza do organizmu – zasysały je „z zewnątrz”, tworząc podciśnienie wokół ciała.

Wewnątrz takiego „żelaznego płuca” umieszczano pacjenta, a mechaniczna pompa zmieniała ciśnienie powietrza w komorze. Gdy ciśnienie spadało, klatka piersiowa rozszerzała się i zasysała powietrze do płuc. Gdy wracało do normy, powietrze wypychane było na zewnątrz. W ten sposób oddychało się bez udziału mięśni.

CZYTAJ TEŻ: Takie są skutki pobytu w kosmosie. Lekarz polskiego astronauty wylicza

Pacjent był umieszczany wewnątrz długiego zbiornika, wykonanego z metalu. Leżał na wysuwanym, najczęściej metalowym łóżku z kółkami, które pakowano do wnętrza komory. Głowa wystawała na zewnątrz przez otwór uszczelniony gumowym kołnierzem, co pozwalało oddychać świeżym powietrzem, mówić, jeść i pić, ale jednocześnie całkowicie unieruchamiało ciało. Z każdej strony pacjenta otaczał zimny, stalowy cylinder. Część „żelaznych płuc” miała przeszklone „okienka”, które pozwalały lekarzom i pielęgniarkom na obserwowanie ciała chorego.

Sam transport takich urządzeń stanowił spore wyzwanie. Ważyły one nawet 250–300 kilogramów i wymagały podłączenia do prądu. W nagłych przypadkach szpitale przewoziły chore dzieci karetkami wyposażonymi w mniejsze, przenośne wersje urządzeń, albo też same „żelazne płuca” były transportowane do domów pacjentów. Bo niektóre osoby rzeczywiście żyły z „żelaznym płucem” w domu, z pomocą rodziny lub pielęgniarek, które czuwały przy nich dzień i noc.

Niektórych pacjentów można było na pewien czas „odłączać”, czyli wypuszczać z komory na kilka minut, czasem godzin, jeśli ich stan się poprawiał. Wtedy uczono ich oddychania przy pomocy tzw. frog breathing, czyli techniki „żabiego” przełykania powietrza przy użyciu mięśni gardła. Inni niestety nie mogli nigdy opuścić maszyny. Wszystko zależało od tego, jak bardzo wirus uszkodził ośrodki nerwowe odpowiadające za oddech. Jeśli uszkodzenie było trwałe, to „żelazne płuco” stawało się domem na dekady.

Co ważne, choć najwięcej pacjentów stanowili najmłodsi, „żelazne płuca” wykorzystywano również u dorosłych, nie tylko w polio, ale także w przypadkach niewydolności oddechowej wywołanej innymi schorzeniami, np. po zatruciach tężcem czy porażeniu neurologicznym. Jednak to epidemie polio sprawiły, że urządzenie stało się swoistym symbolem epoki.

Skąd się wzięło i jak powstało „żelazne płuco”?

Pierwsza wersja tej maszyny powstała w 1928 roku na Uniwersytecie Harvarda. Skonstruowali ją Philip Drinker, inżynier, oraz fizjolog Louis Agassiz Shaw. Urządzenie nazwano „respiratorem Drinker-Shaw”. Chociaż trzeba przyznać, że prototyp przypominał bardziej wielką beczkę niż sprzęt medyczny.

CZYTAJ TEŻ: Przyjaźń nastolatków z AI. Doradza, wspiera, słucha i wypiera człowieka

Nie minęło jednak wiele czasu, zanim „żelazne płuco” zaczęło być wykorzystywane na szeroką skalę. W 1931 roku w USA urządzenie zaczęto produkować komercyjnie, a wraz z kolejnymi falami epidemii polio w latach 40. i 50. XX wieku – liczba tych maszyn zaczęła rosnąć lawinowo.

W latach największej paniki związanej z polio w niektórych szpitalach dziecięcych stały całe rzędy „żelaznych płuc”. Pokój pełen urządzeń, w których unieruchomione dzieci leżały jak w kapsułach, nie był wizją z przyszłości. Dla wielu pacjentów okazał się dramatyczną rzeczywistością.

Samotne dzieciństwo w stalowej kapsule

„Żelazne płuco” utrzymywało ludzi przy życiu, ale za ogromną cenę, bo całkowicie ich unieruchamiało. Pacjent mógł jedynie poruszać głową. Jedzenie? Przez słomkę. Komunikacja? Głosem, jeśli pozwalał na to stopień paraliżu. Zabawa? Głównie wyobraźnia i rozmowy z personelem.

Jednak niektóre dzieci spędzały w tych urządzeniach nie dni, nawet nie miesiące, lecz lata. Świat zredukowany do horyzontu sufitu. To nie była tylko medycyna, to była psychiczna walka o przetrwanie.

Dla wielu małych pacjentów najtrudniejsza była samotność. Rodzice mogli być przy nich tylko przez chwilę, kontakt fizyczny był niemal niemożliwy, a większość dnia spędzano w izolacji. Pielęgniarki i lekarze stawali się jedynym światem zewnętrznym. Niektóre szpitale próbowały ułatwiać życie pacjentom: montowano lustra nad ich głowami, żeby mogli widzieć, co dzieje się wokół, wieszano też obrazki na suficie. Jednak rzeczywistość pozostawała bezlitosna. Każde dziecko w żelaznym płucu wiedziało, że jego ciało zostało unieruchomione przez wirusa, a życie toczy się teraz poza ich zasięgiem.

Zwycięstwo szczepionki oznaczało koniec ery „żelaznego płuca”

Kluczowy w walce z polio był rok 1955. To wtedy amerykański lekarz Jonas Salk ogłosił, że jego szczepionka przeciwko wirusowi działa. Rozpoczęła się największa w historii kampania szczepień. Kolejne kraje wprowadzały masowe programy, a liczba przypadków choroby zaczęła drastycznie spadać.

Szczepionkę Salka – opartą na inaktywowanym wirusie – zaczęto stosować na masową skalę w USA od połowy lat 50., a od 1958 roku także w Polsce, gdzie objęła najpierw starszych uczniów, a potem całe populacje. W 1961 roku pojawiła się jeszcze prostsza w użyciu szczepionka doustna, opracowana przez Alberta Sabina, oparta na żywym, osłabionym wirusie. Dzięki niej programy szczepień stały się jeszcze łatwiejsze i tańsze.

CZYTAJ TEŻ: „Kask nie boli”. Lepiej: ratuje życie. Rafał Sonik pokazał dowód

Wraz z kampanią szczepień malało też zapotrzebowanie na „żelazne płuca”. Z czasem zastąpiono je nowocześniejszymi respiratorami, które zamiast działać na całe ciało, działały bezpośrednio na płuca, były mniejsze, bardziej mobilne i zdecydowanie mniej inwazyjne.

Dziś „żelazne płuca” już praktycznie nie są wykorzystywane w medycynie. Zostały tylko w muzeach, na archiwalnych zdjęciach i we wspomnieniach tych, którzy dzięki nim mogli oddychać.

Medyczna rewolucja nie byłaby możliwa bez „żelaznego płuca”

Dzisiaj traktujemy respiratory jako standard w intensywnej terapii, ale bez „żelaznego płuca” nie byłoby nowoczesnej intensywnej opieki. Dzięki tej prostej, choć brutalnej maszynie nauczyliśmy się, jak można zastąpić oddech człowieka. To był pierwszy krok w kierunku respiratorów i wentylacji nieinwazyjnej, która dzisiaj jest wykorzystywana w takich chorobach jak COVID-19 czy POChP.

„Żelazne płuco” było narzędziem głośnym, niewygodnym, wręcz bezlitosnym, jednak w czasach, gdy nie istniała alternatywa, dawało szansę na życie. Dla wielu osób okazało się więc wielkim odkryciem medycznym.

Gdyby „żelazne płuco” miało swojego „ambasadora”, byłyby nim z pewnością Paul Alexander.

Paul Alexander: najsłynniejszy pacjent w „żelaznym płucu”

Urodził się w 1946 roku w Dallas, w stanie Teksas. Energiczny chłopiec, który lubił biegać, bawić się z psami w ogrodzie, miał zaledwie sześć lat, gdy pojawiły się u niego objawy przypominające grypę. Z dnia na dzień jego stan się pogarszał. Gorączka, bóle mięśni, sztywność karku, a potem coś jeszcze gorszego: trudności z oddychaniem.

CZYTAJ TEŻ: Toalety mówią o nas więcej, niż myślimy „Postęp, nieudolności, nadzieje”

Rodzice zabrali chłopca do szpitala, gdzie lekarze szybko rozpoznali polio. W tym samym roku tysiące dzieci w USA przechodziły przez identyczny koszmar, jednak Paul należał do tych małych pacjentów, którzy doświadczyli najcięższej formy choroby. Paraliż objął całe jego ciało, łącznie z przeponą. Kilka godzin bez sztucznej wentylacji oznaczało śmierć. Jedynym ratunkiem okazało się „żelazne płuco”.

Paul został natychmiast umieszczony w wielkim, stalowym cylindrze, który odtąd miał mu towarzyszyć przez resztę życia. Alexander leżał w nim z głową wystającą na zewnątrz, całkowicie unieruchomiony. Od szyi w dół nie mógł poruszyć ani jednym mięśniem. W pierwszych tygodniach jego życie wisiało na włosku. Przeżył tylko dzięki uporowi lekarzy, własnej sile psychicznej i nieprzerwanej pracy maszyny.

W latach 50. jego sytuacja nie była wyjątkiem, jednak to, co nastąpiło później, sprawiło, że stał się wyjątkową postacią.

Alexander nie chciał poddać się chorobie i sytuacji. Chciał żyć

Dla przeciętnego człowieka wytrzymanie godziny w „żelaznym płucu” byłoby udręką. Paul Alexander spędził w nim ponad 70 lat, do tego niemal bez przerwy. W chwili swojej śmierci, w marcu 2024 roku, mężczyzna miał 78 lat i był ostatnim znanym człowiekiem żyjącym tak długo w tym archaicznym urządzeniu. Jego historia to jednak nie opowieść o pacjencie, który przetrwał. To historia człowieka, który nie zaakceptował roli wyłącznie biernego odbiorcy pomocy.

Każdy dzień Amerykanina był powtarzalny: maszyna oddychała za niego, 12 razy na minutę, bez chwili przerwy. Od rana do wieczora Paul leżał w cylindrze. Każde kichnięcie, kaszel, drobna awaria prądu mogły być groźne. Dlatego też jego otoczenie musiało być dobrze przygotowane. Agregaty, czujniki, wreszcie opiekunowie – wszyscy i wszystko w pełnej gotowości.

@ironlungman Episode 1 of Convos with Paul! We will be responding to comments and questions about Paul’s life, his polio, and life in an iron lung! Please be positive 😊 #PaulAlexander #poliopaul #ironlung #conversationswithpaul ♬ Chopin Nocturne No. 2 Piano Mono - moshimo sound design

Paul żył w domu w Dallas, urządzonym tak, żeby umożliwiał mu egzystencję w warunkach maksymalnie zbliżonych do normalności. Mężczyzną opiekowała się rodzina, najpierw rodzice, potem brat i zaprzyjaźnione osoby z otoczenia. Z czasem pojawili się także pielęgniarze i wolontariusze. Pomagali mu we wszystkim, co fizycznie niemożliwe: karmieniu, higienie, obsłudze komputera, przenoszeniu z łóżka do „żelaznego płuca” i z powrotem.

Nauka kosztowała go wiele wyrzeczeń i wysiłku

Po przetrwaniu najgorszych tygodni choroby Paul postanowił, że nie pozwoli, by stalowy cylinder ograniczył jego umysł. Zaczął uczyć się pisać, najpierw ołówkiem w ustach, potem specjalnym ustnikiem, który pozwalał mu obsługiwać długopis i maszynę do pisania. Gdy pojawiły się komputery, pacjent korzystał z klawiatury sterowanej ustami, co znacznie ułatwiło mu życie.

CZYTAJ TEŻ: Sanatorium nie tylko dla seniora. Spełniasz te warunki, przysługuje ci wyjazd

W szkole podstawowej Amerykanin korzystał z pomocy nauczycieli domowych, którzy przychodzili do jego domu. W kolejnych latach, gdy jego stan się ustabilizował, mężczyzna rozpoczął naukę zdalną, która wtedy była czymś wyjątkowym. Egzaminy zdawał ustnie, dyktując odpowiedzi, które spisywali nauczyciele. Jednak zawsze chciał więcej.

W latach 60. uzyskał pozwolenie na studia na University of Texas, w Austin, zresztą jako jedna z pierwszych osób z tak ciężką niepełnosprawnością ruchową. Logistyka była skomplikowana: Paul jechał na uczelnię w specjalnie dostosowanej furgonetce, z pomocą opiekunów. Mężczyzna korzystał z krótkich okresów „żabiego oddychania”, żeby móc przetrwać tymczasowo bez „żelaznego płuca”.

Ćwiczył tę technikę godzinami. Polegała ona na zasysaniu powietrza do ust i „przepychaniu” go do płuc za pomocą mięśni gardła, bez pomocy sparaliżowanej przecież przepony. Dla innych było to czymś niemożliwym, dla niego okazało się jedyną drogą na uczelnię. Sam wspominał, że przez lata opanował tę metodę tak dobrze, że potrafił mówić, myśleć i rozmawiać podczas jej stosowania.

Ukończył studia z wyróżnieniem. Zdobył dyplom, zdał egzamin adwokacki i rozpoczął pracę jako prawnik – specjalizując się m.in. w prawach osób z niepełnosprawnościami.

Dom w stalowej kapsule

Życie Paula nie składało się wyłącznie z pracy i studiów. Lubił czytać, słuchał muzyki, korespondował z mediami, innymi chorymi, studentami, odpowiadał na pytania i motywował. W miarę możliwości podróżował, chociaż to zawsze było ogromnym wyzwaniem wysiłkiem logistycznym: transport maszyny, zabezpieczenie źródła zasilania, asysta personelu nie były łatwe. Paul jednak mówił, że jeśli tylko może przekazać coś światu, to chce to robić.

CZYTAJ TEŻ: Problemy zdrowotne Trumpa. Zdiagnozowano chorobę przewlekłą

Jego „żelazne płuco” było stare, ponad 70-letnie, napędzane silnikiem i systemem ciśnieniowym z lat 50. Gdy w 2015 roku zaczęły się problemy techniczne, Paul nagrał film z prośbą o pomoc. Jego historia znów obiegła media. Znaleźli się technicy, którzy pomogli przywrócić maszynę do życia. W dobie elektroniki i technologii kosmicznych trzeba było znaleźć części do sprzętu sprzed epoki lotów w kosmos. Udało się, podobnie jak późniejsze zbiórki pieniędzy, bo życie Amerykanina, czyli utrzymanie maszyn, personelu i opłacenie rachunków za prąd kosztowało krocie. Paul wyjaśniał to zresztą internautom wiele razy na TikToku, gdzie prowadził konto.

Od lekarza usłyszał: „Jeśli wytrzymasz trzy minuty bez maszyny, dostaniesz psa”

W 2020 roku Paul Alexander wydał autobiografię „Three Minutes for a Dog: My Life in an Iron Lung”. Książkę pisał przez lata, dosłownie litera po literze, ustnikiem, przy pomocy opiekunów, którzy redagowali jego wypowiedzi i przelewali je na papier.

Tytuł nie jest przypadkowy, bo to nawiązanie do sytuacji z dzieciństwa. Po kilku miesiącach terapii lekarze zasugerowali Paulowi ćwiczenie oddychania poza „żelaznym płucem”. Chłopiec bardzo chciał mieć psa. Lekarz powiedział: „Jeśli wytrzymasz trzy minuty bez maszyny, dostaniesz psa”. To było brutalne postawienie sprawy. Gdy po raz pierwszy odłączono pacjenta od urządzenia, ogarnął go paniczny lęk: oddech był płytki, niestabilny, gardło suche, a serce waliło jak szalone. Alexander nie zamierzał się jednak poddawać. Wytrzymał trzy minuty i wygrał: dostał psa.

@ironlungman Replying to @Michelle Great question! We had an issue with the machine yesterday. And Paul had to breath on his own for a few minutes until we could replace the part. Apologies for the squeaking from the replacement part of the machine. #conversationswithpaul #ironlung #poliopaul #PaulAlexander #QandA ♬ original sound - Paul “Polio Paul” Alexander

To wspomnienie symbolizowało jego całe życie. Alexander walczył o każdy oddech, a każda „nagroda” kosztowała go sporo wysiłku.

Paul Alexander był żywym przypomnieniem o świecie bez szczepień na polio

Paul Alexander stał się dla wielu inspiracją, nie tylko w świecie medycyny. Dla lekarzy okazał się żywym przypomnieniem tego, czym było polio. Dla pacjentów był ikoną walki z ograniczeniami ciała, a dla opiekunów – wzorem cierpliwości i sensu pracy.

Jego śmierć w marcu 2024 roku odbiła się szerokim echem na świecie. „Zmarł Paul Alexander – człowiek, który żył w żelaznym płucu” – tak najczęściej wyglądały nagłówki w prasie i sieci. Jednak to nie do końca prawda. On nie tyle żył w „żelaznym płucu”, ile pomimo niego. I do końca robił to na własnych zasadach.

CZYTAJ TEŻ: Brzmi jak wymówka, ale są dowody. Praca zmianowa szkodzi zdrowiu