Hvad sker der, når man kommer i respirator?
Respiratorer er afgørende i kampen mod ny coronavirus. Men hvordan virker maskinen, som kan puste ilt og liv i COVID-19-patienter?

Respiratorer kan ikke behandle COVID-19. Men de kan hjælpe dig med kunstigt åndedræt, indtil du - forhåbentlig - er kommet igennem sygdommen og selv kan trække vejret igen. (Foto: Shutterstock)

Respiratorer kan ikke behandle COVID-19. Men de kan hjælpe dig med kunstigt åndedræt, indtil du - forhåbentlig - er kommet igennem sygdommen og selv kan trække vejret igen. (Foto: Shutterstock)

Verden over har hospitaler fået travlt med at tælle respiratorer.

Maskinerne er livsvigtige i kampen mod ny coronavirus, men flere lande - herunder USA - melder om mangel på respiratorer.

Men hvad er det for en maskine, som spiller så afgørende en rolle under pandemien? Og hvordan virker den?

Det helt korte svar på spørgsmålet er selvfølgelig, at respiratorer hjælper os med at trække vejret - altså sende ilt ned i lungerne og fjerne CO2 fra lungerne.

»Normalt er vejrtrækningen en proces, som foregår, uden at vi overhovedet tænker over det. Men hvis du af en eller anden grund har svært ved at trække vejret selv, kan respiratoren enten støtte dig eller fuldstændig overtage vejrtrækningen for dig,« fortæller Thomas strøm, som er overlæge og klinisk lektor på Anæstesiologisk Intensiv Afdeling på Odense Universitetshospital.

Respirator er ikke en behandling

Mennesker, som er ramt af COVID-19, kan netop få problemer med vejrtrækningen, fordi sygdommen i alvorlige tilfælde kan føre til skade på vævet i lungerne.

Væske i lungerne kan også gøre det svært for patienter med COVID-19-patienter at trække vejret - lidt på samme måde som en alvorlig lungebetændelse kan blokere for patientens vejrtrækning, forklarer Thomas Strøm.

Hvis COVID-19 er så alvorlig, at du ikke kan trække vejret, kan det være fatalt, hvis du ikke har adgang til en respirator, tilføjer han.

»Respiratoren skal hjælpe med vejrtrækningen, indtil sygdommen forhåbentlig er blevet bekæmpet, og patienten er i stand til at trække vejret selv igen,« forklarer han og tilføjer:

»Men hvis for meget lungevæv er blevet ødelagt hos patienten, kan man ikke overleve. Så hjælper respiratoren ikke noget. Respiratoren er ikke en behandling, men blot en midlertidig hjælp, indtil kroppen selv kan klare opgaven med at trække vejret.«

»En delikat balancegang«

Respiratorer kommer i mange forskellige versioner, men grundlæggende set skal alle respiratorer selvfølgelig levere luft til patienten.

Luften vil være lettere opvarmet og tilført fugtighed, og koncentrationen af ilt kan tilpasses patientens behov.

Når vi normalt trækker vejret, er koncentrationen af ilt i luften cirka 21 procent. Men hvis en patient mangler ilt i blodet, kan lægerne afhjælpe problemet ved at skrue op for iltkoncentrationen på respiratoren.

Ren ilt kan imidlertid være giftigt for kroppen, og derfor er det kun i akutte tilfælde, at patienter får tilført 100 procent ren ilt.

»Det er en delikat balancegang. Hvis vi får ren ilt, kan det skade vores væv, men omvendt: Hvis vi mangler ilt i blodet, er det også farligt, så derfor kan det være nødvendigt at skrue op for iltkoncentrationen på respiratoren. Så behovet skal hele tiden tilpasses den enkelte patient,« forklarer professor Lars Hvilsted Rasmussen.

Han er dekan på Det Sundhedsvidenskabelige Fakultet på Aalborg Universitet, hvor forskere i øjeblikket er ved at bygge nødrespiratorer - det kan du høre mere om i denne artikel.

Grafikken viser principperne bag, hvordan en patient kan være koblet til en respirator. (Grafik: Thøger Junker/Videnskab.dk) 

CO2-ophobning er farligt

Lægerne overvåger hele tiden respirator-patientens indhold af ilt i blodet. Samtidig holder de øje med mængden af CO2 i blodet og i patientens udåndingsluft.

»Ophobning af CO2 i blodet kan være farligt. Man kan afhjælpe det ved at skrue op for iltkoncentrationen eller trykket i lungerne. Men det er altid en afvejning af nyttevirkningen. Du skal helst ikke skabe et nyt problem ved at løse et andet problem,« forklarer Thomas Strøm.

Respiratoren bliver forbundet til patientens luftrør med en blød plastikslange. Det kan enten ske gennem munden, næsen eller via et lille hul, som lægerne kan skære i halsen på patienten - et indgreb kendt som tracheotomi.

»Før i tiden blev røret også ført ind gennem næsen, men det gør vi ikke rigtig mere. Det mest simple er gennem munden, og det kan de fleste patienter acceptere,« fortæller Thomas Strøm.

Respiratormangel

Ifølge en artikel i New England Journal of Medicine har de amerikanske hospitaler alvorlig mangel på respiratorer.

Det estimerede behov for respiratorer under coronakrisen i USA ligger mellem flere hundrede tusinde til en million.

I øjeblikket estimeres beholdningen at være mellem 60.000 og 160.000 afhængig af, om man medregner de respiratorer, der kun delvist fungerer.

I Danmark har vi ifølge en opgørelse fra Sundhedsstyrelsen 1242 respiratorer, hvoraf 925 kan frigøres til COVID-19-patienter.

Med de nuværende smittetal kommer vi dermed ikke til at mangle respiratorer i Danmark, vurderer Sundhedsstyrelsen.

Kilde: Nejm /Sundhedsstyrelsen

Patienter taler via iPad

Han forklarer, at slangen føres ind bag tungen og ned i luftrøret.

På plastikslangen sidder en lille luftpude, som bliver pustet op nede under stemmebåndene.

Luftpuden sikrer, at der er en lufttæt forbindelse til respiratoren og sørger også for, at der ikke kommer snot, slim, opkast eller anden væske ned i lungerne.

»Når du får slangen ind gennem munden, kan du ikke tale. Men vi kommunikerer med patienterne på andre måder. For eksempel med iPads, som de kan skrive beskeder på,« forklarer Thomas Strøm.

Tracheotomi: Luft via hul i halsen

Hvis du skal ligge i respirator igennem længere tid, vil du typisk få indgrebet tracheotomi og få tilført luft direkte gennem halsen.

»Tracheotomi kan være mere komfortabelt for patienten, fordi man ikke skal have et rør gennem munden - det kan give en kvælningsfornemmelse, som kan være ubehagelig, særligt hvis du skal være i respirator i længere tid,« siger Thomas Strøm.

Når luften bliver tilført gennem det lille hul i halsen, har det desuden den fordel, at patienten har mulighed for at spise, drikke eller tale via en taleventil.

Sensorer overvåger dig

Selvom der kan være forskel på respiratorer, består maskinerne grundlæggende set af en række pumpesystemer, sensorsystemer og ventilsystemer, som kan blande gasarter sammen, forklarer Lars Hvilsted Rasmussen.

»Sensorsystemet måler hele tiden på parametre som luftens temperatur, flow (hvor hurtigt luften blæses ind, red.), tryk og indholdet af ilt og CO2 i indblæsningsluften og i udblæsningsluften. Endelig skal en respirator have et kontrolsystem og computersystem, som holder styr på det hele,« siger han.

Når patienten er koblet til respiratoren, vil maskinen, plastikslangen og patientens lunger tilsammen udgøre et lukket og lufttæt system. Det betyder også, at maskinen kan regulere trykket i lungerne.

»Trykket i lungerne skal stige gradvist, når du ånder ind - ligesom trykket i en ballon stiger, når du blæser den op. Forskellige lungesygdomme giver behov for forskellige tryk i lungerne, så det kan du justere på respiratoren,« forklarer Lars Hvilsted Rasmussen.

Lungerne skal tømme sig selv for luft

Respiratoren kan blæse luften ind i lungerne, men luften bliver ikke suget ud igen.

Udåndingen sker derimod passivt: Lungerne er elastiske, så når respiratoren lader trykket falde i systemet, vil udånding af luften ske af sig selv.

»Trykket falder ved udblæsningen, men det sker ikke på én gang. Man holder hele tiden igen med trykket under udblæsningen, så lungen ikke klapper sammen,« forklarer Thomas Strøm.

»Ud over trykket skal du også indstille, hvor hastig og hvor hyppig indblæsningen af luft skal være. Hvis du har rigtig dårlige lunger, kan du have behov for mere en mere hyppig indblæsning. Ligesom når du er stakåndet og begynder at trække vejret hurtigere for at få mere ilt.«

mand respirator corona

Respiratorer er komplicerede instrumenter, og der skal specialister til for at indstille dem rigtigt, fortæller forskere. (Foto: Shutterstock)

Russere hamstrer respiratorer

Dermed er der altså behov for en detaljeret indstilling af respiratoren, som er tilpasset den enkelte patient ud fra parametre såsom lungevolumen, sygdomstilstand, iltniveau, CO2-niveau og lignende.

»Den store kunst er at indstille respiratoren efter patientens behov. Der findes ingen standardindstillinger, som gælder alle. Derfor kan jeg ikke lade være med at ryste på hovedet, når jeg hører om rige russere, som hamstrer respiratorer. De kan ikke bruge dem til noget, medmindre de har adgang til specialister, som kan indstille dem,« siger Thomas Strøm.

Ud over løbende indstilling af respiratoren skal en respirator-patient også have hjælp til at hoste. Slangen i luftrøret betyder nemlig, at man ikke selv kan hoste slim og andre urenheder op af halsen.

»Derfor vil en intensivsygeplejerske med jævne mellemrum suge slim op fra lungerne. Det sker gennem et ekstra lille rør, som sidder sammen med slangen, du trækker vejret igennem,« fortæller Thomas Strøm.

Du skal helst trække vejret selv

Selvom respiratoren i princippet kan klare hele vejrtrækningen for dig, vil lægerne normalt lade dig trække vejret selv så meget som muligt.

På den måde undgår man, at musklerne i lungerne bliver unødigt svage, og dermed vil det kræve mindre genoptræning, når man langsomt begynder at blive trappet ud af respiratoren, forklarer Thomas Strøm.

»Vi mennesker er ikke bygget til at få pustet luft ned i lungerne. Vi er bygget til at skulle trække vejret selv. Hele det avancerede system, som vores åndedræt udgør, er svært at efterligne fuldstændigt med en maskine. Så patienten skal helst trække vejret selv så meget som muligt,« siger Thomas Strøm.

Respiratorer kan også have bivirkninger

Brugen af respirator kan desuden have bivirkninger. Derfor vil man ifølge Thomas Strøm altid fravælge brugen af respirator, hvis det er muligt. 

»Når vi lader en maskine trække vejret for os kan det være til fare for lungerne - det er ikke ufarligt at ligge i respirator, for det giver mulighed for infektioner og blodpropper. Men det kan være et nødvendigt onde, indtil vi får bugt med den underliggende sygdom,« siger han.

I øjeblikket arbejder en række virksomheder og forskere verden over på at bygge nye respiratorer eller alternativer til respiratorer.

Det kan du høre mere om i denne artikel.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Danske corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte og døde i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab, klima og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs om den 'sure' skildpadde her.