ما هو التنفس الصناعي
التنفس الصناعي (بالإنجليزية: Artificial Respiration) هو أي طريقة تتبع لدفع الهواء لرئتي شخص لا زال لديه نبض ولكنه تنفسه متوقف نتيجة لأي سبب، ويجرى التنفس الاصطناعي إما في الميدان أي مكان توقف تنفس المريض، أو في المستشفى.

يقسم التنفس الإصطناعي إلى نوعين رئيسيين وهما:

التنفس الصناعي اليدوي (بالإنجليزية: Manual Artificial Respiration): ويعرف بإنشاء ممر مفتوح للهواء والحفاظ عليه بين الجهاز النفسي العلوي، أي الفم والحلق والبلعوم، وصولاً إلى الرئتين لتحفيز تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الحويصلات الهوائية للرئتين بينما يزال القلب ينبض، ويقسم التنفس الاصطناعي اليدوي إلى عدة طرق يمكن لتطبيقها بسرعة وبشكل صحيح أن تمنع الوفاة.
التنفس الصناعي الآلي (بالإنجليزية: Instrumental Respiration): وهو التنفس الاصطناعي الذي يجرى من خلال استخدام أجهزة التنفس الصناعي، ويعرف هذا النوع من التنفس الاصطناعي بالتهوية الميكانيكية (بالإنجليزية: Mechanical Ventilation) أيضاً، وتستخدم أجهزة التنفس الصناعي عندما لا يستطيع المريض التنفس من تلقاء نفسه، ويبقى المريض على هذه الأجهزة حتى يتمكن من التنفس من تلقاء نفسه.
انواع التنفس الصناعي
التنفس الصناعي اليدوي
التنفس الصناعي الآلي
أسباب اللجوء إلى التنفس الصناعي
أسباب استخدام التنفس الصناعي اليدوي
أسباب استخدام التنفس الصناعي الآلي
كيف يعمل جهاز التنفس الصناعي
مبدأ عمل أجهزة التهوية بالضغط الإيجابي
مبدأ عمل أجهزة التهوية بالضغط السلبي
انواع التنفس الصناعي
كما ذكر سابقاً يقسم التنفس الاصطناعي إلى نوعين رئيسيين وهما التنفس الصناعي اليدوي، والتنفس الصناعي الآلي، كما هو موضح فيما يأتي:

التنفس الصناعي اليدوي
من الناحية المثالية يجب أن يجرى التنفس الصناعي اليدوي باستخدام قناع الوجه، أو القناع الموصول بكيس، ولكن عند عدم توفر أدوات الإسعافات الأولية فإنه غالباً ما يتم اللجوء إلى إجراء التنفس الاصطناعي اليدوي بطريقة الفم للفم، وتشمل طرق التنفس الصناعي اليدوي على ما يلي:

طريقة شيفر (بالإنجليزية: Schafer’s Method).
طريقة سيلفستر (بالإنجليزية: Sylvester’s Method).
طريقة هولغر نيلسون (بالإنجليزية: Holger Nielsen method).
طريقة إيف (بالإنجليزية: EVE’s Rocking Method).
طريقة الفم للفم (بالإنجليزية: Mouth-to-Mouth Method).
للمزيد: مبادئ الإسعاف الأولي

التنفس الصناعي الآلي
بدأ استخدام التهوية الميكانيكية لأول مرة عام 1929، ويقسم التنفس الصناعي الآلي إلى عدة أنواع، وتشمل هذه الأنواع على ما يلي:

التهوية بالضغط السلبي (بالإنجليزية: Negative-pressure ventilation): وتعني امتصاص الهواء إلى رئتي المريض لجعل جدار الصدر يتوسع ويتقلص، ولكن لم تعد هذه التقنية تستخدم بشكل واسع حالياً، وتشمل أجهزة التنفس الصناعي للتهوية بالضغط السلبي جهاز الرئة الحديدية، وهو أول جهاز تنفس ميكانيكي تم استخدامه، وهو عبارة عن أسطوانة حديدية تحيط بالمريض حتى رقبته، أما الجهاز الثاني فهو المنفاس الصداري، وهو عبارة عن درع يثبت حول صدر المريض ليتسبب بتوسع وتقلص جدار الصدر.
التهوية بالضغط الإيجابي (بالإنجليزية: Positive-pressure ventilation): طورت أجهزة التهوية بالضغط الإيجابي لعلاج الأطفال الذين يعانون من شلل الأطفال الذي يسبب شلل في عضلات جدار الصدر مما يمنعهم من التنفس، وتعمل هذه الأجهزة على مبدأ نفخ الهواء إلى رئتي المريض من خلال أنبوب، ويقسم هذا النوع من التنفس الصناعي إلى عدة أنواع أيضاً وهي:
التهوية الغازية (بالإنجليزية: Invasive Ventilation): تنطوي التهوية الغازية على إدخال أنبوب في مجرى التنفس للمريض، وعادةً ما يجرى هذا الإجراء الطبي في وحدة العناية المركزة، وينطوي إدخال الأنبوب إلى مجرى التنفس على طريقتين وهما تنبيب الرغامي (بالإنجليزية: Endotracheal Intubation) أي إدخال أنبوب في القصبة الهوائية للمريض من خلال الأنف أو الفم، وفغر الرغامي (بالإنجليزية: Tracheostomy) الذي ينطوي على ثقب مجرى الهواء في القصبة الهوائية بتدخل جراحي.
التهوية الغير غازية (بالإنجليزية: Noninvasive Ventilation): يمكن أن تستخدم التهوية الغير غازية أي التي لا تحتاج لتدخل جراحي في المنزل أو في المستشفى من قبل المرضى الذين يعانون من صعوبات التنفس، ويشمل هذا النوع من التهوية على ثلاث أنواع من الأجهزة وهي أجهزة ضغط مجرى الهواء الإيجابي المستمر (بالإنجليزية: Continuous Positive Airway pressure or CPAP) وهي أجهزة توفر ضغط هواء ثابت ومستمر، وأجهزة ضغط مجرى الهواء الإيجابي المستمر القابل للضبط تلقائياً (بالإنجليزية: Autotitrating (Adjustable) Positive airway pressure or APAP) الذي يغير ضغط الهواء بشكل تلقائي وفقاً لنمط تنفس المريض، وأجهزة ضغط مجرى الهواء الإيجابي المستمر ثنائي المستوى (بالإنجليزية: Bilevel Positive Airway Pressure or BiPAP) الذي يوفر ضخ للهواء بضغوطات مختلفة وفقاً للشهيق والزفير.
أسباب اللجوء إلى التنفس الصناعي
تختلف الحاجة لاستخدام أنواع التنفس الصناعي المختلفة بالاعتماد على حالة المريض ومكان تواجده، وتشمل أسباب اللجوء للتنفس الصناعي بنوعيه اليدوي والآلي على ما يلي:

أسباب استخدام التنفس الصناعي اليدوي
يجرى التنفس الصناعي اليدوي في الحالات الطارئة التي لا تتوفر فيها الأدوات الطبية، وعادةً ما يجرى في الميدان أي في مكان تعرض المريض لانقطاع الاكسجين، ويساعد هذا النوع من التنفس على حماية أنسجة وأعضاء المريض من التعرض للتلف نتيجة لنقص الأكسجين، ويقلل من احتمال وفاة المريض، وتشمل الحالات التي يتم اللجوء فيها للتنفس الصناعي اليدوي على ما يلي:

الغرق.
الاختناق.
الاختناق والتسمم بأول أكسيد الكربون.
الصدمة الكهربائية.
حالات الإنعاش القلبي الرئوي (بالإنجليزية: Cardiopulmonary resuscitation or CPR)‏.
للمزيد: الغرق وإصابات الغطس المختلفة

أسباب استخدام التنفس الصناعي الآلي
تقوم أجهزة التنفس الصناعي بعمل التنفس للمريض حتى يتعافى ويتمكن من التنفس بمفرده، وتستخدم هذه الأجهزة في الحالات التالية:

المرضى ذوي الحالات الحرجة.
في المنزل للأشخاص الذين يعانون من صعوبة التنفس بشكل طبيعي.
للمساعدة على التنفس أثناء العمليات الجراحية.
كيف يعمل جهاز التنفس الصناعي
يختلف نظام عمل أجهزة التنفس الصناعي بحسب نوع التهوية الذي يعتمد عليه مبدأ عمل الجهاز، وتختلف مبادئ عمل هذه الأجهزة كما هو موضح فيما يأتي:

مبدأ عمل أجهزة التهوية بالضغط الإيجابي
تدفع أجهزة التهوية الميكانيكية بالضغط الإيجابي الهواء إلى رئتي المريض، وتعد الشكل الشائع من أشكال التهوية الميكانيكية في الوقت الحالي، ويعتمد مبدأ عملها على نفخ وتوقف الهواء إلى رئتي المريض بدورات منظمة ومحددة مسبقاً، حتى تتمكن الرئتين من تلقي الأكسجين وطرد ثاني أكسد الكربون، ويشمل مبدأ هذه الأجهزة على ما يلي:

الأجهزة متغيرة الضغط: تعمل هذه الأجهزة على نفخ الهواء في رئتي المريض حتى يصل مستوى النفخ إلى مستوى ضغط مجرى التنفس، ومن ثم يتم فتح صمام خاص لطرد الهواء خارج الرئتين، وقد يختلف حجم الهواء المنقول للمريض باختلاف مقاومة الهواء في مجرى التنفس، و باختلاف سعة الرئة.
أجهزة التحكم بحجم الهواء: تعطي هذه الأجهزة حجم محدد من الهواء في كل نفخة حتى لو لم يوافق حجم وضغط الهواء مستوى الضغط في القصبات الهوائية، وعندما يتوقف نفخ الهواء ينكمش الصدر لطرد الهواء من الرئتين.
أجهزة التحكم المزدوج: تجمع أجهزة التحكم المزدوج بين مزايا أجهزة التحكم بحجم الهواء، والأجهزة متغيرة الضغط، إذ بإمكانها دفع هواء للمريض حسب متطلبات واستجابة الجهاز التنفسي.
مبدأ عمل أجهزة التهوية بالضغط السلبي
يشمل مبدأ عمل أجهزة التهوية بالضغط السبي على ما يلي:

الرئة الحديدية (بالإنجليزية: Iron Lung): يجبر جهاز الرئة الحديدية الذي يغطي المريض حتى عنقه جدار الصدر على التمدد والانكماش من خلال ضبط ضغط الهواء داخل حجرة الجهاز، فعندما تخلق المضخة ضغطاً سلبياً في حجرة الرئة الحديدية يتمدد صدر المريض لكي تتم عملية الشهيق، وعند تحرير الضغط ينكمش صدر المريض ويطرد الهواء إلى خارج الجسم، ولكن لضغط الهواء السلبي في حجرة الرئة الحديدية أثر سلبي كبير على المعدة والقلب، كما يتسبب الجهاز في إعاقة حركة المريض، ويجعل تقديم الرعاية الطبية له أمر صعب.
المنفاس الصداري (بالإنجليزية: Cuirass): طور منفاس الصدر بعد جهاز الرئة الحديدية، وهو عبارة عن درع يثبت حول الجذع ويكون مزود بكيس يملأ بالهواء، ويستخدم هذا الجهاز لخلق ضغط سلبي على صدر المريض ليحفز تمدد وتقلص الصدر، ولكن لم يعد يستخدم هذا الجهاز كثيراً في الوقت الحالي إلا في حالات نادرة مثل حالات صعوبة التنفس المرتبطة بالاضطرابات العصبية العضلية، ولكن لا يمكن استخدام هذا الجهاز للمريض أثناء استلقائه.