Ein Motor für die Entwicklung der apparativen Langzeitbeatmung

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Atemstörungen bei Poliomyelitis
Ein Motor für die Entwicklung
der apparativen
Langzeitbeatmung
Gerd Koletzko
In der Medizin- und Pharmaziehistorischen
Sammlung der Universität Kiel steht eine seltsame
Apparatur, bei dessen Erläuterungen durch
den Museumsführer bei den Besuchern oft ein
mitleidiges Seufzen zu verspüren ist. Und trotz
aller Ankündigungen zur gegenwärtigen Gesundheitsreform
reagieren jene Museumsbesucher
erleichtert mit der Bemerkung: Gott sei
Dank, dass wir heute leben.
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Der medizinische Fortschritt vergangener Tage
wird indessen von vielen abschätzig belächelt.
Es ist tatsächlich schwer vorstellbar, wie frühere
Patientengenerationen die damaligen diagnostischen
und kurativen Methoden über sich ergehen
lassen haben.
Bei der seltsamen Apparatur handelt es sich um
eine so genannte Eiserne Lunge, ein Gerät zur
Aufrechterhaltung der Atmung bei Lähmungserscheinungen
der Atemmuskulatur. Die Eiserne
Lunge war in der Mitte des 20. Jahrhunderts
ein weltweit beachtetes Industrieprodukt, das
noch heute in weiten Teilen der Bevölkerung
als Synonym für künstliche Atmung steht und
ähnlich dem Automobil ein Symbol für Wohlstand
durch wissenschaftlichen Fortschritt war.
Ihre Entwicklung und Verbreitung über die gan-

ze Welt steht im engen Zusammenhang mit der
Ausbreitung der Kinderlähmung, einer Infektionskrankheit,
die durch das Poliomyelitisvirus
hervorgerufen wird. In Mittel- und Westeuropa
gilt sie seit spätestens Anfang der 1990er Jahre
als eradiziert.
Obwohl nur bei circa einem Prozent der Infizierten
die für die Krankheit charakteristischen
Symptome, wie schlaffe Lähmungen im Bereich
der Extremitäten, bisweilen unter Beteiligung
der Interkostalmuskulatur und Ausbildung einer
Zwerchfelllähmung auftreten, hat es wäh-
Werbeprospekt der Firma Dräger für die Eiserne Lunge
(Abbildungen/Quelle: Gerd Koletzko)
rend der Epidemien eine erschreckend hohe
Morbidität gegeben. Dieses genuin medizinisch,
epidemische Phänomen forcierte die Konstruktion
eines technischen Gerätes, das in der Lage
ist, die Vitalfunktion Atmung über längere Zeit
hinaus zu gewährleisten. Ohne den epidemischen
Charakter der Kinderlähmung wäre die
Entwicklung der Eisernen Lunge und einer Rei-
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he anderer Beatmungsgeräte wohl nicht in dem
uns bekannten Maße vorangetrieben worden.
Der Prototyp für die Eiserne Lunge, wie sie uns
noch heute bekannt ist, stammt aus dem Jahre
1929 und wurde von dem Ingenieur Philip Drinker
und dem Physiologen Louis Shaw in Boston
(USA) entwickelt. 1931 gab es eine Poliomyelitisepidemie
in New York mit 4 138 gezählten
Erkrankungsfällen, von denen 88 eine Atemlähmung
erlitten. 1 Dabei wurden erste klinische Erfahrungen
mit der Eisernen Lunge gesammelt,
die zu einigen Verbesserungen der Apparatur
führten. Jedoch trugen besonders
der große und schwere Stahltank
und die enormen Kosten für ein
solches Gerät wenig zu einer größeren
Verbreitung außerhalb der
USA bei. Im Zuge einer weltweit
grassierenden Epidemie im Jahr
1937 konstruierte der australische
Medizinphysiker Edward
Thomas Both in Adelaide nach
dem Vorbild der amerikanischen
Eisernen Lunge ein Gerät aus
Sperrholz, dessen Gewicht und
Herstellungskosten weit unter
dem des stählernen Prototyp lagen.
Diese „hölzerne Lunge“ fand rasche
Verbreitung in Großbritannien
und wurde zu Beginn des
Zweiten Weltkriegs in großer
Stückzahl in den Werken des
britischen Automobilherstellers
William Morris (alias Lord Nuffield)
produziert. 2 Obwohl sich
auch in Deutschland die Kinderlähmung
zunehmend ausbreitete,
war im Zusammenhang mit der
Aufrüstung und dem inzwischen
ausgebrochenen Zweiten Weltkrieg
an eine Konstruktion dieses Beatmungsgerätes
hierzulande nicht zu denken. Laut der
Habilitationsschrift des Hamburger Arztes Axel
Dönhardt soll es 1941 vorbereitende Besprechungen
für den Bau einer deutschen Eisernen
Lunge im Reichsluftfahrtministerium gegeben
haben, jedoch sei eine Fabrikation nie aufgenommen
worden.
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Jahre später, 1947/48, kam es in Deutschland zu
einer folgenschweren Epidemie, bei der allein
für den Großraum Hamburg 228 Poliomyelitiskranke
im Altonaer Krankenhaus behandelt
wurden, von denen nachweislich 31 schwere
Atemstörungen erlitten. 3 In ganz Deutschland
wurden innerhalb dieser Epidemie 9 122 Erkrankungsfälle
registriert. 4 Eine Eiserne Lunge
stand den behandelnden Ärzten als Therapiegerät
nicht zur Verfügung.
Nach dem Ende des Zweiten Weltkrieges befanden
sich die Ärzte der amerikanischen sowie
britischen Besatzungsmächte in Deutschland.
Sie waren seit gut einem Jahrzehnt mit der Unterdruckbeatmungstechnik
vertraut. Ihre großen
Lazarette hatten sie mit entsprechenden
Geräten ausgestattet. Das ermutigte deutsche
Ärzte, sich um die Beschaffung eines Respirators
zu bemühen. Der damalige Leiter des Allgemeinen
Krankenhauses Hamburg Altona, Reinhard
Aschenbrenner, schrieb 1948 in der
DMW: „Leider sind unsere Bemühungen, für
die Hamburger Pm-Epidemie 1947 eine amerikanische
oder englische Eiserne Lunge zu bekommen,
erfolglos geblieben. Nachdem uns
aber schließlich durch die Besatzungsbehörde
die Besichtigung einer im General-Hospital
Hamburg-Barmbek aufgestellten hölzernen ,Eisernen
Lunge’ dankenswerterweise ermöglicht
worden war, nahmen wir sofort Verhandlungen
mit der Deutschen Werft, Hamburg Finkenwerder,
auf, die uns bereitwilligst sofort ihre Hilfe
zusagte. (...) Die erste unserer Eisernen Lungen
konnte am 12.10.47 in Betrieb genommen werden,
nachdem die Belegschaft der Deutschen
Werft drei Tage und Nächte lang unermüdlich
an ihrer Fertigstellung gearbeitet hatte.“ 3
Dafür mussten hohe Hürden überwunden werden,
was aus heutiger Sicht besonders tollkühn
erscheint. Die Hartherzigkeit der Besatzungsmächte
erlaubte den deutschen Ärzten erst
nach äußerst zähem und nachdrücklichem Verhandeln
den Zutritt zum Lazarett. Zugelassen
wurde eine einzige Besichtigung des Gerätes.
Ein anderes Problem bestand in der Behebung
der Materialnot. Nach Kriegsende war also Erfindungsgeist
gefragt. Mit ihm wurde Erstaunliches
sowie Kontradiktorisches zugleich zustande
gebracht.
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Der Hamburger Prototyp entstand aus Kriegsschrott.
Ausgerechnet ein Torpedobehälter
stellte den luftdichten Tank dar, in dem die
mögliche Heilung der atemgelähmten Poliomyelitispatienten
vollzogen werden sollte. Weitere
Teile des Gerätes waren der Blasebalg einer
Feldschmiede, ein Wendegetriebe eines havarierten
Fischkutters und ein Elektromotor. 5
Neben verschiedenen kleineren deutschen Unternehmen
hatten sich zuletzt die Lübecker
Dräger-Werke die einzelnen Patente gesichert.
Die Dräger-Werke produzierten bis zum Beginn
der 1960er Jahre serienmäßig Eiserne Lungen.
Dieses fast monströs und beängstigend wirkende
Beatmungsgerät stellte für viele hilflose Patienten
eine Überlebenschance dar. Es soll an dieser
Stelle jedoch nicht vergessen sein, dass poliomyelitische
Atemstörungen weitaus komplizierter
Genese sind, als dass die Eiserne Lunge den Königsweg
bei deren Behandlung darstellte. Nach
Prodromalerscheinungen wie einer aseptischen
Meningitis, Nackensteifigkeit, Muskelschmerzen
und Fieberanstieg können die gefürchteten
Lähmungen einsetzen. Je nach Ausbreitung der
viralen Infektion in den Vorderhornzellen des
Rückenmarks und Manifestation in höheren
Ebenen bis zu den Kernen des IX. und X. Hirnnervs,
schließlich Befall des Atem- und Kreislaufzentrums
in der Medulla oblongata, kann
das Fortschreiten der Krankheit unerwartet zum
Stillstand kommen. Eine Rekonvaleszenz mit
Residualschäden innerhalb einiger Monate ist
möglich.
Damit diese Phase der Erkrankung überhaupt
erreicht werden kann, ist es gegebenenfalls nötig,
die zwischenzeitliche Atemlähmung mithilfe
künstlicher Beatmung zu überbrücken. Die häufigste
Todesursache ist die der Bulbärparalyse.
Durch die dabei auftretenden Störungen der
Schluckbewegung ist eine Zwangsbeatmung mit
der Eisernen Lunge kontraindiziert, da die Gefahr
besteht, dass Schleim und Speichel geradezu
in die Lungen eingesogen werden. Das führt
zu Atelektase und Pneumonie und die Remission
der gestörten Atmung wird stark beeinträchtigt.
Diese klinischen Erfahrungen erforderten
eine Sekretabsaugvorrichtung an der Eisernen
Lunge. Ein durch Tracheotomie eingeführter

In existenzieller Abhängigkeit eines Menschen. Künstliche Beatmung während einer
folgenschweren Poliomyelitisepidemie 1952 in Kopenhagen
Schlauch, verbunden mit der Absauganlage, in
die oberen Luftwege kann die Atemwegsverlegung
verhindern.
Ein ganz anderer Weg der apparativen Beatmung
wurde 1952 bei einer verheerenden Poliomyelitisepidemie
in Dänemark eingeschlagen.
Am zuständigen Blegdam-Krankenhaus in Kopenhagen
wurden im Jahr 1952 (zwischen Juli
und Dezember) 2 722 Poliomyelitiskranke aufgenommen,
von denen 866 eine Atemlähmung
aufwiesen. 6 Im Blegdam-Krankenhaus gab es eine
Eiserne Lunge und sechs Cuirass-Respiratoren.
Der Cuirass-Respirator war eine Art Saugglocke,
die auf die Brust geschnallt wurde.
Durch intermittierenden Über- und Unterdruck
verhalf sie der Lunge zum Atmen. Angesichts
der großen Patientenzahl und der hohen Mortalität
waren möglichst unkonventionelle Lösungen
gefragt, wollte man alle gegen den Erstickungstod
ringenden Patienten gleichzeitig behandeln.
Der damalige Leiter des Krankenhauses H. C.
A. Lassen zog seinen Anästhesisten Bjørn Ibsen
zu Rate, der empfahl die Patienten zu tracheotomieren
und mithilfe eines von Hand betriebenen
Pendelatemsystems zu behandeln. Diese
Methode war in der in der Chirurgie seit länge-
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rem bekannt. Sie diente zur
kurzzeitigen Beatmung bei
der Anwendung von Relaxantien.
In der damaligen
Fachpresse ist von mehreren
Hundert Medizinstudenten
die Rede, die in verschiedenen
Tagesschichten die
atemgelähmten Patienten
über Wochen und Monate
ununterbrochen beatmeten
und dadurch die Mortalität
stark zurückdrängten.
Die Geschichte der Poliomyelitis
skizziert eindrucksvoll
die Entwicklung der apparativen
Langzeitbeatmung.
Letztlich mündete sie in der
Etablierung des verhältnismäßig
jungen Faches der Intensivmedizin.
In retrospektiver Betrachtung scheinen verschiedene
Ideen und Entwicklungen bescheiden
gewesen zu sein. Trotzdem waren sie innovativ.
In ihrer Wirkung haben sie sich mehr als beeindruckend
bewiesen.
Das außerordentlich emotionale Engagement
der Kieler Museumsbesucher gegenüber jenen,
die mit der Eisernen Lunge beatmet worden
sind, zeigt das vielfach fehlende Bewusstsein gegenüber
dem harten Überlebenskampf früherer
Patientengenerationen, sowie dem teils hilflosen
und dennoch kämpferisch innovativen Handeln
der damaligen Ärzte. Die Frage, wer gegenwärtig
vollumfänglich den Fortschritt der modernen
Intensivmedizin beanspruchen darf, entscheidet
inzwischen weniger eine materielle Not, denn
mehr die finanzielle Ausstattung unseres Gesundheitssystems.
Ein nicht unlösbares Problem,
entgegen der entscheidenden Frage, wie lange
überhaupt eine technische Assistenz zur Aufrechterhaltung
der Vitalfunktionen gewährleistet
sein soll.
Literatur beim Verfasser oder im Internet unter
www.aerzteblatt-sh.de
Gerd Koletzko, Münsterberger Weg 60, 12621 Berlin
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