100 yıldan fazla bir süredir bilim adamları ve mühendisler bağımsız solunum cihazlarının tasarımında aktif olarak yer alıyorlar.
İki seri bağımsız solunum cihazı, yangınla mücadelede, açık devrede ve solunum cihazlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Açık bir sistemde, verilen her nefes atmosfere boşaltılır. Solunum cihazı veya kapalı devre cihazı kullanıcının nefesini geri kazandırır, karbondioksiti uzaklaştırır ve oksijeni artırır. Verimlilikleri nedeniyle solunum cihazları hafiftir, boyutları küçüktür ve uzun ömürlüdür.
Açık devre solunum sistemi bir hava besleme cihazı, bir basınç düşürücü/talep valfi, bir nefes verme valfi ve bir maskeden oluşur. Açık devre sistemindeki hava beslemesi genellikle basınçlı havadır. Nefes başına hava hacmi, basınç düşürücü/talep valfi aracılığıyla sağlanır ve solunduktan sonra ortam atmosferine boşaltılır.
Tüm solunum cihazları, kullanıcının nefesi için rezervuar olarak bir solunum torbası içerir. Solunum cihazı kullanıcının ürettiği karbondioksiti uzaklaştırıp tükettiği oksijeni yenilediği için solunan gazın neredeyse %100'ü oksijendir.
Oksijen değişimi ve karbon dioksitin uzaklaştırılması için üç ekipman tasarımı sağlar: kimyasal oksijen, kriyojenik ve sıkıştırılmış oksijen.
Kimyasal oksijen tipi cihaz, kimyasal olarak üretilen bir oksijen kaynağı kullanır. Kullanıcı tarafından dışarı verilen su, süperoksit filtresini aktive ederek oksijeni serbest bırakır ve alkali tuzlar oluşturur. Bu oksijen, solunum torbası aracılığıyla kullanıcıya ulaşır. Bu kimyasal reaksiyonla üretilen alkali, bir sonraki nefesle verilen karbondioksiti uzaklaştırır ve daha fazla oksijen ekler. Bu reaksiyon doğru bir şekilde kontrol edilemediğinden cihaz, metabolizma için gerekenden daha fazla oksijen üretecek şekilde tasarlanmıştır. Bu fazla oksijen, tahliye vanası aracılığıyla ortam havasına tahliye edilir.
Bu basit ekipman tasarımının ana avantajı düşük başlangıç maliyetidir. Ancak bazı dezavantajlar da var. Düşük sıcaklıklarda kimyasal reaksiyon başlatmak zordur ve bazen imkansızdır. Kimyasal kartuşların birim maliyeti yüksektir. Bu sorunu daha da karmaşık hale getiren şey, kimyasal reaksiyonun bir kere başladıktan sonra durdurulamamasıdır. İhtiyaç ne olursa olsun kimyasalın tamamı kullanılmalı veya atılmalıdır.
Düşük sıcaklıktaki kapalı sistemlerde sıvı oksijen kullanılır. Bu çok karmaşık sistemde, dışarı verilen karbondioksit dondurularak uzaklaştırılır ve düşük sıcaklıklı radyatör, bir kısmı solunum torbasına giren sıvı oksijenle sağlanır. Bu son derece karmaşık ve pahalı sistem hiçbir zaman ticari başarıya ulaşamadı. Ancak kriyojenik gaz depolama açık sistemlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Üçüncü tip kapalı devre sistemi sıkıştırılmış oksijen tasarımıdır. Bu tür solunum cihazında, silindirde depolanan oksijen, basınç düşürücüden gerekli miktarda oksijenin solunacağı solunum torbasına geçer.
Dışarıya verilen gaz karbondioksit emiciden geçer. Burada kullanıcının nefesindeki karbondioksit uzaklaştırılır ve kullanılmayan oksijen solunum torbasına akar. Taze oksijen eklenir ve güncellenen solunum gazı kullanıcıya iletilerek dolaşımına devam edilir. Bu tür cihazların basitliği, sağlamlığı ve yeniden kullanım maliyetinin düşük olması, sıkıştırılmış oksijen solunum cihazlarını uzun yıllardır popüler hale getirmiştir.
1853 yılında Profesör Schwann, Belçika Bilimler Akademisi tarafından düzenlenen bir yarışma için sıkıştırılmış oksijen maskesi tasarladı. Madenlerde ve itfaiye teşkilatlarında kullanılan solunum cihazlarının potansiyelini ilk fark eden kişi Schwann gibi görünüyor. Yüzyılın başında Lübeck, Almanya'dan Bernhard Draeger bir solunum cihazı tasarladı ve üretti. 1907'de Boston ve Montana İzabe ve Rafineri Şirketi, ülkede kullanılan ilk cihazlar olan beş Draeger solunum cihazı satın aldı. Solunum cihazları 25 yılı aşkın bir süredir itfaiye hizmetlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Geçtiğimiz 70 yılda solunum cihazlarında birçok iyileştirme yapıldı. NIOSH ve MESA'nın katı düzenlemeleri ve kontrolleri sayesinde günümüzün cihazları her zamankinden daha güvenilirdir.
Gönderim zamanı: 03 Aralık 2021
