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Der Amerikaner Fred Snite in seiner Eisernen Lunge an einem Tennis Match (Roland Garros) im Juni 1939.
Der Amerikaner Fred Snite in seiner Eisernen Lunge an einem Tennis Match (Roland Garros) im Juni 1939.Bild: Gamma-Keystone

Die Eiserne Lunge: Ein stählerner Koloss rettet tausenden Menschen das Leben

1929 wird ein stählerner Koloss der Welt vorgestellt – und die Welt atmet auf. Der metallene Sarg bedeutet ein Hauch von Hoffnung auf ein Überleben in einer Zeit, in der Polio Tausende dahinraffte.
24.03.2014, 07:4903.03.2016, 10:05

Im Jahre 1936 begab sich der 25-jährige Amerikaner Fred Snite auf Weltreise, bevor er das Geschäft seinen Vaters, eines reichen Finanziers, übernehmen sollte. Aber alles kam anders. Die Welt bekam er nicht zu sehen: Stattdessen starrte er 18 Jahre lang an die Decke des Rockefeller Memorial Hospitals in Peking. 

Snite war an Polio erkrankt. Seit dem 19. Jahrhundert suchte die berüchtigte Kinderlähmung alle fünf bis sechs Jahre die Vereinigten Staaten und Europa heim. Befiel der Virus die Atemmuskulatur, konnte die Krankheit tödlich ausgehen. Doch der junge Amerikaner hatte Glück. Er wurde in die einzige Beatmungsmaschine Chinas gesteckt – in einen Eisenkoloss, dem er sein Leben verdankte. 

Fred Snite heiratete 1939 Theresa Larkin. Er starb im Alter von 44 Jahren. Mehr als 1500 Trauergäste erwiesen ihm die letzte Ehre.
Fred Snite heiratete 1939 Theresa Larkin. Er starb im Alter von 44 Jahren. Mehr als 1500 Trauergäste erwiesen ihm die letzte Ehre.Bild: Gamma-Keystone

Als chinesische Zeitungen gegen den gut betuchten Amerikaner hetzten, weil er so lange Chinas stählernen Tank besetzte, holte Snites Vater seinen Sohn in die USA zurück. Diese lebensbedrohliche Reise ging als «eine der aufregendsten medizinischen Odysseen der Moderne in die Geschichte ein», schreibt der Spiegel

Teresa Larkin, Fred Snite und ihre drei Töchter: Im lebenserhaltenden Stahlsarg wurde der Patient durch seitliche Luken hindurch gepflegt. Der Kopf war durch die Fixierung mit einer Halsmanschette unbeweglich, Fred Snite konnte nur durch einen Spiegel etwas von seiner Umgebung wahrnehmen. Der Amerikaner konnte das Gerät nur für kurze Zeit verlassen und musste dabei ein mobiles Atemgerät benutzen.  
Teresa Larkin, Fred Snite und ihre drei Töchter: Im lebenserhaltenden Stahlsarg wurde der Patient durch seitliche Luken hindurch gepflegt. Der Kopf war durch die Fixierung mit einer Halsmanschette unbeweglich, Fred Snite konnte nur durch einen Spiegel etwas von seiner Umgebung wahrnehmen. Der Amerikaner konnte das Gerät nur für kurze Zeit verlassen und musste dabei ein mobiles Atemgerät benutzen.  Bild: University of Notre Dame

Die Erfindung der Eisernen Lunge

Snite konnte jedoch froh sein, denn die Eiserne Lunge war für seine Zeit hochmodern. 1926 ist das Geburtsjahr des medizinischen Geräts, das die Geschichte der künstlichen Beatmung revolutionierte. Sie rettete tausenden Polio-Opfern das Leben.

Dabei war die Erfindung so gar nicht geplant: Anfangs hatte der Ingenieur Philip Drinker von der Medizinischen Fakultät der Harvard Universität in Boston nicht an die Behandlung von Kinderlähmung gedacht. Die New Yorker Gas- und Elektrizitätsgesellschaft gaben ihm eigentlich den Auftrag, ein Reanimationsgerät für Opfer von Gasvergiftungen und Stromschlägen zu entwickeln. 

Mit 5000 Dollar (heute inflationsbereinigt etwa 66'000 Dollar) revolutionierte Drinker die künstliche Beatmung. Zusammen mit dem Ingenieur Louis Agassiz Shaw testete er seine Erfindung an einer Katze (siehe Infobox). Das Experiment gelang und sollte in einem zweiten Schritt am Menschen getestet werden. 

Der Katzentest 
Drinker und Shaw betäubten ihr Versuchstier und legten sie in die Box, wobei nur ihr Kopf durch eine luftdichte Nacken-Manschette herausragte. Atmete die Katze ein, vergrösserte sich dadurch ihr Volumen und der Druck innerhalb der Box stieg an. Beim Ausatmen trat der gegenteilige Effekt ein. Die Umkehr-These lautete dementsprechend: Wenn das Testsubjekt nicht selbstständig atmet, kann die Atmung durch abwechselnde Druckzunahme -und Abnahme in der Box künstlich induziert werden. Die zwei Forscher verabreichten dem Tier ein indianisches Pfeilgift («Curare»). Die Muskeln der Katze entspannten sich dadurch bis hin zum Atemstillstand. Die Maschine übernahm durch einen manuell kontrollierten Druckkolben die Beatmung: Das Experiment war gelungen. 

Drinker meldete sich freiwillig, legte sich in seine eigene Beatmungsapparatur, begann heftig zu hyperventilieren und wusste danach: Es funktioniert. 1929 wurde sein Respirator der Öffentlichkeit vorgestellt. Die frohe Kunde verbreitete sich schnell: Endlich stand ein Gerät zur Verfügung, das den tödlichen Ausgang von Polio verhinderte.

Nur zwei Jahre später gingen die Eisernen Lungen in Massenproduktion, nachdem erneut eine schwere Epidemie in den Vereinigten Staaten gewütet hatte, bei der allein in New York 4138 Erkrankungsfälle gezählt wurden. 88 davon erlitten eine Atemlähmung. 

Unterdruckbeatmung mit einer «multipersonalen» Eisernen Lunge im Boston Kinderspital  in den 1930ern.
Unterdruckbeatmung mit einer «multipersonalen» Eisernen Lunge im Boston Kinderspital  in den 1930ern.Bild: mechanicalventilation.weebly.com
Vorläufer der modernen Intensivstation: Polio-Notfallstation im Hanes Memorial Hospital in Boston (1955)
Vorläufer der modernen Intensivstation: Polio-Notfallstation im Hanes Memorial Hospital in Boston (1955)Bild: AP
Eiserne Lungen werden nach Argentinien geflogen (1956)
Eiserne Lungen werden nach Argentinien geflogen (1956) Bild: TIME & LIFE Images

Die Ahnen der Eisernen Lunge 

Seit der Mensch den göttlichen Lebenshauch empfing, versucht er, ihn zu erhalten – selbst wenn der Körper sich dagegen sträubt.

Mittelalterliche Beatmungsmethode mit dem Blasebalg.
Mittelalterliche Beatmungsmethode mit dem Blasebalg.Bild: Gemeingut via infouci.org

Einige historische Vorläufer der lebensrettenden Metalllunge wirken zuweilen, als entstammten sie einem Horrorkabinett. Aber gefoltert wurde mit diesen Apparaturen niemand. Im Gegenteil: Sie alle wurden gebaut, um den Menschen zurück ins Leben zu holen. Fast 300 Jahre lang wurde die Wiederbelebung mit Hilfe eines Blasebalgs betrieben. Diese brachial Überdruck-Methode wurde erst im 17. Jahrhundert allmählich aufgegeben.  

Im Jahr 1838 ersann der schottische Arzt John Dalziel ein luftdichtes Behältnis, mit dem ein Mensch per Unterdruck beatmet werden konnte: Der Patient sass in einer gegen den Umgebungsdruck abgedichteten Holzkiste, aus der nur der Kopf herausschaute. Noch etwas verkrümmt in der Haltung, wird er sich in nur 38 Jahren zu einem Liegetank entwickeln. 

Modell der Beatmungsmaschine von Dalziel: Eine an die Kiste angeschlossene, manuell zu betreibende Pumpe erzeugte den nötigen Unterdruck. 
Modell der Beatmungsmaschine von Dalziel: Eine an die Kiste angeschlossene, manuell zu betreibende Pumpe erzeugte den nötigen Unterdruck. Bild: mechanicalventilation.weebly.com
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Auch der französische Erfinder Woillez integrierte einen Blasebalg in sein 1876 entwickeltes Atmungsgerät. Dabei handelte es sich um einen aus Zink oder Eisenblech bestehenden Zylinder. 

Dr. Eugene Josef Woillez' eiserner Respirator (1876).
Dr. Eugene Josef Woillez' eiserner Respirator (1876).Bild: mechanicalventilation.weebly.com

Der grosse amerikanische Erfinder Alexander Graham Bell, der für seine Mitentwicklung des ersten Telefons bekannt ist, baute in den 1880er Jahren eine metallene Vakuumjacke. Diese Erfindung war die Reaktion auf den tragischen Tod seines Sohnes, der kurz nach der Geburt an einer Erkrankung der Atemwege starb. Die Vakuumjacke diente als Wiederbelebungsinstrument von Mensch und Tier

Für den Fall eines Atemstillstandes bei Neugeborenen entwickelte der Österreicher Dr. Egon Braun eine hölzerne Beatmungsapparatur. Der Körper des Säuglings wurde mittels einer Vorrichtung (C) an eine kleine Gummimembranöffnung (E) innerhalb der sonst verschlossenen Holzbox gepresst. Der Arzt blies in das Rohr (D) damit sich der Brustkorb des Kindes durch den erhöhten Druck zusammenpresst. Danach liess er die Luft wieder entweichen, was einen Sog erzeugte, der die Brust ausdehnte. 

Dieser Ablauf musste 20 bis 30 Mal pro Minute wiederholt werden. Was für den heutigen Betrachter wie ein gruseliges Element einer mehr oder weniger geschmacklosen Horrorshow wirkt, rettete 50 kleine Leben. 

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Dr. Egon Brauns Baby-Beatmungsgerät (1889).
Dr. Egon Brauns Baby-Beatmungsgerät (1889).Bild: University of Virginia 

Druck fürs Leben

Ferdindand Sauerbruch war einer der bedeutendsten und einflussreichsten Chirurgen in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts. Dank des von ihm entwickelten Druckdifferenzverfahrens wurde es möglich, Operationen am Thorax durchzuführen. 

Sauerbruchs und Mikuliczs Unterdruckkammer (1904).
Sauerbruchs und Mikuliczs Unterdruckkammer (1904).Bild: mechanicalventilation.weebly.com

Der Pulmotor wurde 1907 für die Wiederbelebung von verunfallten Bergleuten, Gasvergiftungsopfern und Ertrunkenen eingesetzt. Auch dieses Gerät funktionierte nach dem Prinzip der Wechseldruckbeatmung. Die Antriebsenergie bezog der Pulmotor aus dem Sauerstoff in einer Druckgasflasche, der gleichzeitig als Medikament diente. 

Modell einer Steuart-Beatmungsmaschine, die mit einem mechanisch betriebenen Blasebalg läuft. 
Modell einer Steuart-Beatmungsmaschine, die mit einem mechanisch betriebenen Blasebalg läuft. Bild: Getty Images (Museum of Science and Industry, Chicago)
Eine Übungspuppe in einer hölzernen Lunge, die wahrscheinlich für die Demonstration der prospektiven Behandlung von an Polio erkrankten Kindern verwendet wurde. Die Holzversion des Drinker-Respirators wurde in Grossbritannien während des Zweiten Weltkrieges in den Werken des britischen Automobilherstellers William Morris in grosser Stückzahl produziert. 
Eine Übungspuppe in einer hölzernen Lunge, die wahrscheinlich für die Demonstration der prospektiven Behandlung von an Polio erkrankten Kindern verwendet wurde. Die Holzversion des Drinker-Respirators wurde in Grossbritannien während des Zweiten Weltkrieges in den Werken des britischen Automobilherstellers William Morris in grosser Stückzahl produziert. Bild: SSPL

1918 entwarf der südafrikanische Dr. W. Steuart eine Maschine, die schon fast die Finesse des Drinker-Respirators aufwies. Seine Apparatur bestand aus einer verschlossenen Holzbox, die speziell für Polio-Kranke entwickelt wurde. Die Blasebälge wurden mit einem Motor betrieben, die Schnelligkeit der Luftstösse konnte reguliert werden.

Ein Patient wird mit einem Curiass-Respirator beatmet. 
Ein Patient wird mit einem Curiass-Respirator beatmet. Bild: mechanicalventiation.weebly.com
Eine deutsche Lunge aus Kriegsschrott
Auch Deutschland blieb von der Polio-Epidemie nicht verschont. Dennoch blieb das Land bis in die Nachkriegsjahre ohne Eiserne Lungen. Priorität war dort die Aufrüstung. Nach dem Krieg galt es, die Ärzte der britischen und amerikanischen Besatzungsmächte vom Bedarf an der Technik zu überzeugen. Nach langwierigen Verhandlungen wurde ihnen der Zutritt in ein britisches Lazarett gewährt, wo ihnen aber nur «eine einzige Besichtigung des Gerätes» zugestanden wurde. Doch neue Probleme tauchten auf: Im zerbombten Nachkriegsdeutschland gab es nicht die dafür benötigten Materialien. Also entwickelte Dr. Axel Dönhardt einen Prototypen aus Kriegsschrott, wobei ihm eine unleserliche Zeichnung eines amerikanischen Respirators aus dem Jahre 1928 und verschwommene Erinnerungen an den Lazarett-Besuch als Vorlage genügen mussten. Die Not machte erfinderisch: Der luftdichte Tank bestand aus einem Torpedo-Deckbehälter, als Blasebalg diente eine Feld-Schmiede, das Getriebe stammte von einem havarierten Fischkutter und der Elektromotor fand sich in der Deutschen Werft. 

Als Alternative zu den Tank-Respiratoren, bei denen mit Ausnahme des Kopfes der ganze Körper des Patienten in der Maschine steckte, existierte der Cuirass-Respirator, der nach der französischen Bezeichnung für den Brust- und Rückenpanzer der Reitersoldaten benannt ist, der ursprünglich aus Leder bestand. 

Hier und heute

Erstaunlicherweise gab es noch bis ins 21. Jahrhundert Menschen, die ihr Leben in einer Eisernen Lunge fristeten. 2008 starb die Amerikanerin Dianne Odell nach fast 60 Jahren im stählernen Koloss: Der Strom fiel aus.

Ein modernes Beatmungsgerät (Philips Respironics V60)
Ein modernes Beatmungsgerät (Philips Respironics V60)Bild: mechanicalventilation.weebly.com
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