Die Atmung ist eine spontane Körperfunktion, bei der Kohlendioxid gegen Sauerstoff ausgetauscht wird. Sauerstoff gelangt in den Blutkreislauf und bewegt sich zu allen Teilen des Körpers. Wenn die Spontanatmung aufgrund einer Verletzung oder Krankheit unterbrochen wird, kann eine mechanische Beatmung verwendet werden, um diesen Prozess wiederherzustellen.
Es gibt zwei Formen der mechanischen Beatmung, Überdruck und Unterdruck. Positiver Druck drückt Luft in die Lunge, die auf natürliche Weise ausgestoßen oder ausgeatmet wird, wenn der Luftdruck abgeschaltet wird. Unterdruck erzeugt ein Vakuum, das Luft in die Lunge drückt. Wenn das Vakuum gestoppt wird, erfolgt die Ausatmung.
Überdruck ist die häufigste Beatmungsform. In die Lunge gedrückte Luft wird durch Intubation zugeführt. Intubation ist der Vorgang, bei dem ein steriler Schlauch durch die Nase oder den Mund in die Speiseröhre eingeführt wird.
Wenn ein Patient intubiert wird, wird ein Beruhigungsmittel durch eine intravenöse (IV) Therapie verabreicht. Beruhigungsmittel werden verwendet, um Patienten davon abzuhalten, das Beatmungsgerät zu bekämpfen, was zu Lungenschäden führen könnte. Eine Sedierung kann auch die mit der Intubation verbundenen Schmerzen und Reizungen des Rachens oder der Nasengänge lindern.
Unterdruck ist die älteste Form der maschinellen Beatmung. Die Eiserne Lunge, eine riesige Maschine, die sich vom Hals bis zum Unterbauch erstreckt, wurde 1929 erstmals zur Behandlung von Atemproblemen eingesetzt. Der Unterdruck, der verwendet wird, um die Atmung zu stimulieren, dehnt den Bauch aus, wodurch die Blutzirkulation zum Unterkörper unterbrochen werden kann. Regelmäßige Bewegung der Beine ist erforderlich, um Blutansammlungen in den Extremitäten zu verhindern.
Eisenlungen werden heute aufgrund der Maschinengröße und der Bewegungsunfähigkeit des Patienten selten verwendet. Unterdruck kann jedoch eine lebensrettende Form der Beatmung sein. Der biphasische Kürass ist eine moderne Form der eisernen Lunge, die bei Patienten eingesetzt wird, die nicht intubiert werden können oder sollen. Die Kürass-Maschine arbeitet mit dem gleichen Unterdruck wie die Eiserne Lunge, ist aber deutlich kleiner und leichter.
Die mechanische Beatmung ist als kurzfristige Behandlung gedacht. Verletzungen der Atemwege, Lunge und Lungenentzündung sind Risiken im Zusammenhang mit forcierter Atmung. Patienten werden oft langsam von der künstlichen Beatmung entwöhnt, indem Spontanatmungsversuche durchgeführt werden, um zu beurteilen, ob die Lunge ohne Beatmung richtig funktioniert.
Bei Bedarf kann die mechanische Beatmung bei entsprechender medizinischer Versorgung über Jahre fortgesetzt werden. Patienten, die in den 1940er Jahren die eiserne Lunge verwendeten, blieben gewöhnlich ein oder mehrere Jahre in der Maschine. Je länger ein Patient jedoch künstlich beatmet wird, desto schwieriger wird es für den Körper, die Spontanatmung wiederzuerlangen.