Leonardo da Vinci sugerował, że nawilżone delikatnie chusteczki, którymi człowiek zakrywałby nos i usta, mogą chronić go przed wdychaniem szkodliwych czynników. Wentylację przerywanym ciśnieniem w połowie XVI wieku opisał natomiast słynny Wesaliusz, uznawany dziś za twórcę nowożytnej anatomii.

Na powstanie pierwszego sprawnego i stosowanego powszechnie respiratora nie trzeba było długo czekać. Wzorując się na projektach da Vinciego i opisach Wesaliusza, urządzenie wspomagające oddychanie, za sprawą francuskiego fizyka i chemika, który nazywał się Jean-François Pilâtre de Rozier, powstało już w XVIII stuleciu. Aż do 1799 r. ten właśnie model wykorzystywany był na potrzeby pruskich górników. To za sprawą Alexandra von Humboldta, niemieckiego podróżnika i przyrodnika, który w latach 1792–1797 pracował właśnie w urzędach górniczych. Respirator stosowany przez pracowników kopalń miał chronić ich płuca przed zanieczyszczeniami i tym samym wpłynąć na zmniejszenie śmiertelności w tej grupie zawodowej.

Zaczęło się w USA

Urządzenie, które miało przejść do historii jako pierwszy powszechny respirator stosowany w medycynie, wyglądało dość upiornie i formalnie nazywało się „respirator generujący podciśnienie". Nieformalnie – „żelazne płuco". Była to duża metalowa skrzynia, w której zamykano całe ciało pacjenta – na zewnątrz wystawała tylko głowa. Zaprojektowali je wspólnie dwaj naukowcy Instytutu Badań Medycznych Rockefellera, instytucji dziś działającej jako prywatny uniwersytet. Byli to Phillip Drinker i Louis Agassiz Shaw Jr.

Zarówno Drinker, jak i Shaw na co dzień pracowali wtedy jako profesorowie higieny przemysłowej w Harvard School of Public Health. W ramach współpracy z Instytutem zajmowali się natomiast rozwojem aparatury resuscytacyjnej. „Żelazne płuco" ich autorstwa zostało użyte po raz pierwszy 12 października 1928 r. w bostońskim Children's Hospital. Pacjentką, której uratowano wówczas życie, była zaledwie ośmioletnia dziewczynka chora na polio. W momencie umieszczenia jej w „żelaznym płucu" była nieprzytomna i – na skutek choroby – niewydolna oddechowo. Dzięki respiratorowi odzyskała przytomność w mniej niż minutę. „Żelazne płuco" zjednało sobie w ten sposób przychylność świata, a seryjna produkcja urządzenia ruszyła jeszcze w 1928 r. W 1931 r. zachwyciły także duńskiego fizjologa i zdobywcę medycznego Nobla z 1920 r. Augusta Krogha. Zachwyciły na tyle mocno, że Krogh po powrocie do Kopenhagi skonstruował pierwszy duński respirator, który od amerykańskiego różnił się m.in. tym, że jego silnik można było zasilać wodą z miejskich wodociągów. Przy czym Krogh to samo urządzenie przygotował także w wersji dla niemowląt.

Kilka lat później własnego „żelaznego płuca" dorobiła się też Wielka Brytania za sprawą Roberta Hendersona, lekarza z Aberdeen. Henderson również widział pracujące w Nowym Jorku urządzenie i zainspirowany tym po powrocie do Szkocji w 1934 r. zbudował własny respirator. I tu również był sukces – miesiąc po tym, jak powstał respirator Hendersona, użyto go do ratowania życia dziesięcioletniego dziecka cierpiącego na polio.

W latach 50. i 60. „żelazne płuco" stosowane było już powszechnie w szpitalach w ramach podtrzymywania życia chorych na polio. Powodowane przez to schorzenie porażenie mięśni, w tym przepony, w ich przypadku często czyniło samodzielne oddychanie praktycznie niemożliwym.

W metalowej tubie

Właściwie nazywano go „człowiek w żelaznym płucu", bo przeżył w nim prawie 20 lat. Naprawdę nazywał się jednak Frederick B. Snite Jr. i był synem amerykańskiego magnata kolejowego. Na polio zachorował w wieku 26 lat podczas podróży do Chin. To właśnie na skutek choroby przestał być zdolny do samodzielnego mówienia i oddychania. Ojciec Fredericka miał zdobyć dla syna jedyne „żelazne płuco", jakie znajdowało się w Chinach, i zapłacić – według różnych źródeł – 150–200 tys. dolarów za przewiezienie chłopaka zamkniętego w respiratorze – statkiem i pociągiem – z powrotem do USA. Sam Frederick aż do śmierci się od respiratora nie uwolnił, ale nie przeszkodziło mu to ożenić się w 1936 r., spłodzić trzy córki i – jak donosił, informując o jego śmierci „The New York Times" – regularnie grywać w brydża.

Snite Jr. zmarł 12 listopada 1954 r. w wieku 44 lat, po 18 latach i siedmiu miesiącach spędzonych w „żelaznym płucu". Ale ani nie był jedyny, ani nie ustanowił rekordu. Byli i tacy, jak „iron lung lady" – Dianne Odell, która w ważącym 340 kg i mierzącym 2 metry respiratorze spędziła prawie 60 lat. Odell zachorowała jako trzyletni malec, trzy lata przed odkryciem skutecznej szczepionki na polio. Pod opieką rodziny funkcjonowała jednak normalnie, uczyła się i pracowała. Zdała maturę i pisała książki dla dzieci. Zmarła w wieku 61 lat, w 2008 r., gdy do wyłączenia się „żelaznego płuca" doprowadziła awaria zasilania. Dłużej niż Odell, bo ponad 60 lat, w respiratorze żyła tylko June Middleton z Melbourne, którą zresztą w październiku 2009 r. wpisano z tej racji do Księgi Rekordów Guinnessa. Middleton dożyła wieku 83 lat.

W 2014 r. „The Washington Times" podał, że na całym świecie wciąż żyje dziesięć osób zamkniętych w „żelaznych płucach".

Płuca na wspomaganiu

Druga połowa XX wieku przynosiła stopniowe unowocześnianie wszelkich stosowanych w medycynie urządzeń, w tym także respiratorów. Stosowane dziś w szpitalach urządzenia wspomagające układ oddechowy tłoczą tlen bezpośrednio do płuc za pomocą wprowadzonej do tchawicy rurki intubacyjnej. Z respiratorów korzysta się nie tylko po to, by pomóc oddychać samodzielnie, ale także podczas zabiegów i operacji. Urządzenia te mogą być również stosowane w domach lub hospicjach.

Wskazania do stosowania respiratora to zdiagnozowane choroby nerwowo-mięśniowe, np. miopatie, dystrofie mięśniowe, rdzeniowy zanik mięśni (SMA), choroby ośrodkowego układu nerwowego, takie jak np. zespół hipowentylacji pochodzenia centralnego (tzw. „klątwa Ondyny") czy przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP). Respiratory pozwalają też na ratowanie zdrowia i życia.