Η αναπνοή είναι μια αυθόρμητη λειτουργία του σώματος που ανταλλάσσει διοξείδιο του άνθρακα με οξυγόνο. Το οξυγόνο εισέρχεται στην κυκλοφορία του αίματος και μετακινείται σε όλα τα μέρη του σώματος. Όταν η αυθόρμητη αναπνοή διακόπτεται λόγω τραυματισμού ή ασθένειας, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μηχανικός αερισμός για την αποκατάσταση αυτής της διαδικασίας.
Υπάρχουν δύο μορφές μηχανικού αερισμού, η θετική πίεση και η αρνητική πίεση. Η θετική πίεση αναγκάζει τον αέρα στους πνεύμονες ο οποίος αποβάλλεται ή εκπνέεται φυσικά όταν η πίεση του αέρα απενεργοποιείται. Η αρνητική πίεση δημιουργεί ένα κενό που ωθεί τον αέρα στους πνεύμονες. Όταν σταματήσει το κενό, εμφανίζεται η εκπνοή.
Η θετική πίεση είναι η πιο κοινή μορφή αερισμού. Ο αέρας που ωθείται στους πνεύμονες παρέχεται με διασωλήνωση. Η διασωλήνωση είναι η διαδικασία τροφοδοσίας ενός αποστειρωμένου σωλήνα μέσω της μύτης ή του στόματος και στον οισοφάγο.
Όταν ένας ασθενής διασωληνώνεται, ένα ηρεμιστικό θα χορηγηθεί μέσω ενδοφλέβιας (IV) θεραπείας. Τα ηρεμιστικά χρησιμοποιούνται για να εμποδίσουν τους ασθενείς να παλέψουν με τον αναπνευστήρα, ο οποίος θα μπορούσε να προκαλέσει βλάβη στους πνεύμονες. Η καταστολή μπορεί επίσης να μειώσει τον πόνο και τον ερεθισμό του λαιμού ή της ρινικής οδού που σχετίζεται με τη διασωλήνωση.
Η αρνητική πίεση είναι η παλαιότερη μορφή μηχανικού αερισμού. Ο σιδερένιος πνεύμονας, ένα τεράστιο μηχάνημα που εκτείνεται από το λαιμό μέχρι το κάτω μέρος της κοιλιάς, ήταν το πρώτο που χρησιμοποιήθηκε το 1929 για τη θεραπεία αναπνευστικών προβλημάτων. Η αρνητική πίεση που χρησιμοποιείται για την τόνωση της αναπνοής διευρύνει την κοιλιά που μπορεί να διακόψει την κυκλοφορία του αίματος στο κάτω μέρος του σώματος. Απαιτείται τακτική κίνηση των ποδιών για να σταματήσει η συγκέντρωση αίματος στα άκρα.
Οι σιδερένιοι πνεύμονες χρησιμοποιούνται σπάνια σήμερα λόγω του μεγέθους του μηχανήματος και της αδυναμίας του ασθενούς να κινηθεί. Ωστόσο, η αρνητική πίεση μπορεί να είναι μια σωτήρια μορφή αερισμού. Το Biphasic Cuirass είναι μια σύγχρονη μορφή σιδερένιου πνεύμονα που χρησιμοποιείται σε ασθενείς που δεν μπορούν ή δεν πρέπει να διασωληνωθούν. Το μηχάνημα cuirass λειτουργεί με την ίδια αρνητική πίεση με τον σιδερένιο πνεύμονα, αλλά είναι πολύ μικρότερο και ελαφρύτερο.
Ο μηχανικός αερισμός προορίζεται να είναι μια βραχυπρόθεσμη θεραπεία. Ο τραυματισμός των αεραγωγών, των πνευμόνων και η πνευμονία είναι κίνδυνοι που σχετίζονται με την εξαναγκασμένη αναπνοή. Οι ασθενείς συχνά απογαλακτίζονται αργά από την τεχνητή αναπνοή χρησιμοποιώντας δοκιμές αυθόρμητης αναπνοής για να κρίνουν εάν οι πνεύμονες θα λειτουργήσουν σωστά χωρίς αερισμό.
Εάν χρειαστεί, ο μηχανικός αερισμός μπορεί να συνεχιστεί για χρόνια με την κατάλληλη ιατρική φροντίδα. Οι ασθενείς που χρησιμοποιούσαν τον σιδερένιο πνεύμονα στη δεκαετία του 1940 παρέμεναν συνήθως στο μηχάνημα για ένα ή περισσότερα χρόνια. Ωστόσο, όσο περισσότερο ένας ασθενής χρησιμοποιεί τεχνητή αναπνοή, τόσο πιο δύσκολο θα είναι για το σώμα να ανακτήσει την αυθόρμητη αναπνοή.