Prolog: Dağların Soluk Nefesi

Yeryüzünün en yüksek zirvelerinde hava, bir tür sessiz cellat gibi dolaşır. İnsan vücudu, deniz seviyesindeki 760 milimetre cıva basıncına evrimleşmişken, beş bin metrede bu değer yarıya iner; oksijen molekülleri sersemlemişçesine seyrelir, akciğerlerin kıvrımlarında bir tükeniş fısıldar. Dağcılar yüzyıllar boyu bu “yükseklik hastalığına” karşı tek çareyi bildiler: iniş. Daha hızlı, daha alçak, daha güvenli. Ama ya iniş mümkün değilse? Ya fırtına, uçurum, bitkinlik veya beyindeki ödem, bedeni hareketsiz kılmışsa? İşte o zaman, yedi kilogramlık bir naylon çantanın içinde, tıbbın en eski rüyalarından biri yeniden canlanır: basıncı yeniden icat etmek.

Bölüm I: Çelik ve Çamur — 1919, Almanya

1. Harabelerde Bir Çember

1919’un soğuk baharında Ren Nehri’nin doğusundaki küçük bir mühendislik atölyesinde, I. Dünya Savaşı’nın bitmek bilmez yorgunluğu hâlâ duvarlara asılıydı. Çelik kıtlığı, ekonomik çöküş ve milyonlarca yaralı askerin hikâyesi, Avrupa’nın her köşesinde tekrarlanıyordu. Dr. Heinrich Brenner —o dönemin belgelerinde adı geçen, ancak tarihin tozlu raflarında unutulmaya yüz tutmuş bir cerrah— bu harabe ortamında, tamamen farklı bir yaraya merhem arıyordu.

Brenner, savaş sırasında tıbbi gözlem balonları üzerinde çalışmıştı. Alman Ordusu için geliştirilen gözlem kuleleri, yerden havalandırılarak düşman hatlarının üzerinde süzülüyordu. Bu balonların basınçlandırılması, Brenner’in zihninde garip bir tohum ekti: Eğer bir balonu havaya kaldırabiliyorsak, neden bir insanı basınçla hayata döndüremeyelim?

Savaş sonrası Almanya’da, demir yolları bozulmuş, köprüler yıkılmıştı. Dağcılık ve alpinizm ise, yenilginin getirdiği melankolik romantizmle bir anda popülerleşmişti. Genç Almanlar, Alpler’in zirvelerinde kendi sınırlarını test ediyor, ancak dönemin tıbbı yükseklik hastalığına (AMS) karşı çaresiz kalıyordu. Brenner, bu çaresizliği gördüğünde, aklındaki fikir somutlaştı.

2. İlk Mobil Hiperbarik Çember

1919’un sonbaharında, Frankfurt yakınlarındaki atölyesinde, Brenner ve üç makine mühendisi, tarihteki ilk mobil hiperbarik çemberi inşa ettiler. Bu cihaz, o güne kadar hastanelerin bodrum katlarına gömülü, tonlarca ağırlığında, sabit çelik kapsüllerden radikal bir kopuştu.

Çember, dış çapı iki metre olan, katlanabilir çelik halkalarla desteklenen, üzeri kauçukla kaplı devasa bir tüptü. Tekerlekli bir şasi üzerine monte edilmişti; iki atın çekebileceği kadar hafif —yine de o dönem için devrimci bir mobiliteydi. İçeride, basınç manometresi, el pompası ve basit bir hava filtreleme sistemi vardı. Hastayı içeri almak için, çemberin yan tarafındaki geniş bir kapak, menteşeleri üzerinde açılıyor; hasta sedye üzerinde yerleştirildikten sonra, kauçuk contalar ve mekanik kilitlerle basınç altında sızdırmaz hale getiriliyordu.

Brenner’in amacı basitti ama çığır açıcıydı: Yüksek irtifada, basıncı artırarak deniz seviyesini simüle etmek. Ancak bu ilk mobil çemberde bir sorun vardı. Çelik halkalar ve kauçuk, cihazı hâlâ yüzlerce kilogram ağırlığında tutuyordu. Dağa taşınması, en azından Alpler’in sarp yamaçlarında, imkânsızdı. Brenner’in çemberi daha çok, Alpler’deki dağ evlerinin (refüj) avlularında, at arabalarıyla ulaşılabilen noktalarda kullanılabiliyordu.

Yine de, 1920 yazında Mont Blanc’ın eteklerindeki bir göçebe kampında, bu çember ilk kez bir insanı kurtardı. İsviçreli bir dağcı, yüksek irtifa beyin ödemi (HACE) nedeniyle bilincini yitirmek üzereyken, çemberin içine alındı. El pompasıyla basınç yavaş yavaş artırıldı; manometredeki ibre, o güne kadar dağ tıbbında görülmemiş bir değeri gösterdi. Dağcı, iki saat sonra gözlerini açtığında, kendini “deniz seviyesindeki bir odada” hissettiğini söyledi.

Ancak Brenner’in çemberi, tarihin akışına yenik düştü. 1920’lerin ekonomik krizi, bu pahalı ve hantal cihazın seri üretimini engelledi. Çember, bir müzede çürümeye bırakıldı. Ama fikir ölmedi. Tıpkı tohum gibi, toprağın altında bekledi.

Bölüm II: Fizikçinin Oğlu ve Dağın Çağrısı — 1980’ler, Colorado

1. Boulder’da Bir Laboratuvar

1980’lerin ortasında, Colorado Üniversitesi’nin Boulder kampüsündeki eski bir fizik laboratuvarında, Dr. Igor Gamow, babasının izinden gitmeyen ama onun gibi evrenin sırlarına meydan okuyan bir adamdı. Babası George Gamow, Büyük Patlama teorisi’nin kurucularından, nükleer fizikçi, bir bilim efsanesiydi . Igor ise, biyofizik ve mühendislikle ilgileniyordu; onun evreni, kanın oksijen taşıma kapasitesi, dokuların basınçla dansı ve dağların soluk zirveleriydi.

Igor Gamow, yüksek irtifada egzersiz fizyolojisi üzerine çalışıyordu. O dönemde, “The Bubble” (Baloncuk) adını verdiği, yarı-küresel, şişirilebilir bir basınç odası tasarlamıştı . Amacı, atletlerin yüksek irtifadaki performansını incelemekti. The Bubble, ahşap bir iskelet üzerine gerilmiş kalın plastikten yapılmıştı; içinde bir koşu bandı ve bisiklet vardı. Gamow, atletlerin deniz seviyesindeki basınçta egzersiz yaparken kalp atış hızlarının nasıl düştüğünü, dayanıklılıklarının arttığını gözlemledi.

Ama 1985’te, Colorado Rockies’te kayak yaparken tanık olduğu bir olay, onun hayatını değiştirdi. Genç bir kayakçı, ani yükseklik hastalığına yakalanmış, bilinci bulanık, nefes alması hızla zorlaşmıştı. Helikopterin gelmesi saatler alacaktı. Gamow, kayakçının yanında çaresizce beklerken, aklına The Bubble geldi. Keşke onu içine alıp, deniz seviyesine indirebilseydim, diye düşündü. Ama The Bubble, bir kamyonet kasasında taşınabilecek kadar büyük ve ağırdı.

İşte o an, soru zihninde şimşek gibi çaktı: Peki ya The Bubble’ı bir sırt çantasına sığdırabilseydim?

2. Naylon, Fermuar ve Bir Hayal

Gamow, 1986’nın sonbaharında, üniversitenin mühendislik atölyesinin bir köşesine kapanarak, tamamen yeni bir cihaz tasarlamaya başladı. Amacı, bir insanın içine girebileceği, taşınabilir, hafif ve basit bir hiperbarik odaydı. Ancak bu, tarihteki hiçbir hiperbarik odaya benzemeyecekti.

İlk olarak malzeme sorununu çözmek zorundaydı. Çelik hariç, o dönemde basınç altında bütünlüğünü koruyabilecek en uygun malzeme, yüksek mukavemetli naylon kumaştı. Gamow, askeri paraşütlerde kullanılan, poliüretan kaplamalı naylon kumaşlardan örnekler aldı. Bu kumaş, nefes almayan, esnek ama yırtılmaya karşı dayanıklı bir yapı sunuyordu.

Ancak naylonun esnekliği, aynı zamanda en büyük mühendislik problemiydi. Sabit bir çelik odada basınç, duvarlara yayılır ve formu korur. Ama şişirilebilir bir naylon torbada, basınç arttıkça torba balon gibi şişer, hasta için iç hacim daralır, hatta yapısal bütünlük tehlikeye girerdi. Gamow, bunu çözmek için torbayı silindirik bir forma soktu; uzunlamasına, bir uyku tulumunu andıran bir yapı. Hasta, torbanın içinde sırtüstü uzanacaktı; bu pozisyon, hem basıncın vücut yüzeyine eşit dağılmasını sağlıyor, hem de torbanın şişmesiyle oluşacak hacim kaybını minimize ediyordu.

Fermuar seçimi, hayati bir detaydı. Sıradan bir fermuar, basınç altında patlayıp hastayı anında dış basıncın insafına bırakabilirdi. Gamow, denizaltı ve uzay giysilerinde kullanılan, çift sıralı, hava geçirmez basınç fermuarlarından (airtight zipper) sipariş etti. Torbanın bir ucundan, hasta içeri sokulacak; ardından fermuar, hastanın yüzünün hemen altından başlayarak ayak ucuna kadar kapatılacaktı. Yüz dışarıda kalacak, böylece hasta hem basınçlı ortamda nefes alabilecek, hem de klaustrofobik panik riski azaltılacaktı.

Ama asıl zorluk, basıncın kontrolündeydi.

Bölüm III: İki Psi’nin Sınırında — 1987, Colorado

1. Ayak Pompası ve Basınç Dengeleyici

Gamow, cihazın basıncını bir ayak pompasıyla sağlamayı tasarladı. Bu, elektrik gerektirmeyen, mekanik, basit ve arızaya kapalı bir sistemdi. Dağın zirvesinde, pille çalışan bir kompresörün donma riski vardı; ama bir ayak pompası, insan kas gücüyle çalışıyordu.

Ancak kritik soru şuydu: Ne kadar basınç?

Çok yüksek basınç, naylonun dikişlerini zorlar, fermuarı patlatabilir, hastanın kulak zarlarına zarar verebilirdi. Çok düşük basınç ise, tedavi edici etkiyi sağlamazdı. Gamow, hesaplamalarını yaptı. Everest Base Camp’in (5.364 m) basıncı yaklaşık 400 mmHg civarındaydı. Deniz seviyesi 760 mmHg idi. Aradaki farkı kapatmak için, içeriye ek basınç uygulamak gerekiyordu. Ancak tam deniz seviyesine indirmek, torbanın yapısal sınırlarını aşardı.

Hesaplamalar sonucunda, güvenli ve etkili bir değer belirlendi: 2 psi (pound per square inch), yani yaklaşık 138 mbar (milibar) . Bu değer, torbanın içindeki basıncı, dış ortama göre sadece küçük bir farkla artırıyor, ancak bu küçük fark, irtifa basıncını binlerce feet aşağı çekmeye yetiyordu. Örneğin, 4.000 metredeki bir hastayı torbanın içine alıp 2 psi basınç uyguladığınızda, etkili irtifa 3.000 metreye, hatta daha aşağıya iniyordu; bu da akciğerlerin ve beyin dokusunun hayati oksijeni yeniden kavraması için yeterli bir nefesti.

Ama basıncın sabit kalması şarttı. Gamow, sisteme basınç dengeleyici valfler (pop-off valves) ekledi. Bu valfler, iç basınç 2 psi’yi aştığında otomatik olarak hava salıyor, böylece torba patlamıyordu. Valfler, tıpkı bir termostat gibi çalışıyor; basıncı hassas bir denge noktasında tutuyordu.

2. Yedi Kilogramın Ağırlığı

1987’nin kışında, ilk prototip hazırdı. Gamow, torbayı bir teraziye koyduğunda ibre, yaklaşık 7 kilogramı gösterdi . Bu, bir dağcının sırt çantasındaki yükün, belki de üçte biri kadardı. Ama bu yedi kilogram, taşınan şeyin sadece naylon ve plastik olmadığını, bir insan hayatının taşınabilir sigortası olduğunu gösteriyordu.

Gamow, torbanın içine girdi. Sırtüstü uzandı. Asistanı, fermuarı yavaşça çekti; naylonun hışırtısı, laboratuvarın sessizliğinde garip bir melodi gibi yankılandı. Ardından ayak pompası çalışmaya başladı. Her pompa vuruşunda, torba hafifçe şişti, naylon kumaş gerginleşti. Gamow, kulaklarındaki hafif baskıyı hissetti; öpücük hareketiyle östaki borularını açtı. Manometredeki ibre, 1 psi’yi, ardından 2 psi’yi gösterdi. Valfler hafifçe tıslayarak devreye girdi; basınç dengelendi.

İçeride, hava biraz daha “yoğundu”. Nefes almak, sanki deniz seviyesindeki bir bahar sabahı gibiydi. Gamow, saatlerce içeride kaldı. Sistem mükemmel çalışıyordu. Ama asıl test, dağın kendisinde yapılacaktı.

Bölüm IV: Everest’in Gölgesinde — 1988, Nepal

1. Wyoming Merkezli İlk Sefer

1988 baharında, Wyoming Centennial Everest Expedition (WCEE) ekibi, Himalaya’nın devasa duvarlarına tırmanmak üzere yola çıktı . Igor Gamow, ekibin tıbbi destek ekibinde yer almıyordu; o, kendi icadını, kendi elleriyle taşıyordu. Torba, iki büyük sırt çantasına bölünmüştü: biri naylon gövde, diğeri pompa ve valf sistemi.

Pheriche’deki (4.371 m) sağlık kliniğine ulaştıklarında, Gamow’un cihazı ilk kez gerçek bir hasta üzerinde test edilecekti. Klinik, taş ve çamurdan yapılmış basit bir yapıydı; etrafında karla kaplı zirveler, gökyüzüne meydan okurcasına yükseliyordu.

İlk hasta, Fransız bir dağcıydı . Yüksek irtifa akciğer ödemi (HAPE) gelişmişti; dudakları mosmor, nefes alışları hırıltılı, bilinci bulandığı için etrafındakilere odaklanamıyordu. İniş imkânsızdı; dışarıda fırtına vardı ve hasta, tek başına yürüyemeyecek kadar güçsüzdü.

Gamow, torbayı zeminde yaydı. Fransız dağcıyı yavaşça içeri aldılar. Dağcı, sırtüstü uzandı; başı torbanın yüz açıklığından dışarıdaydı, soğuk Himalaya havası yüzünü okşuyordu. Gamow, fermuarı çekti; naylon, dağcının vücut hatlarını saran ikinci bir deri gibi kapanıverdi.

Ayak pompası devreye girdi. Gamow’un kendisi pompalıyordu. Her vuruşta, torba biraz daha gerginleşti. Manometredeki ibre yükseldi: 0.5 psi, 1 psi, 1.5 psi… ve sonunda 2 psi (138 mbar) . Valfler tısladı; sistem dengede.

2. İçerideki Saatler

Dışarıda, Pheriche’deki basınç 440 mmHg civarındaydı. İçeride, 2 psi’lik ek basınçla, etkili basınç yaklaşık 580 mmHg’ye çıkmıştı. Bu, deniz seviyesi değildi, ama dağcı için hayatla ölüm arasındaki farktı. Dağcının kanında, plazmada çözünen oksijen miktarı arttı; akciğerlerindeki sıvı, basınç gradyanının değişmesiyle geri emilmeye başladı.

Bir saat sonra, dağcının oksijen satürasyonu %58’den %84’e yükselmişti . Nefes alışları düzenlendi; mosmor dudaklarında pembelik belirdi. İki saatin sonunda, gözlerini açtı ve ilk sözleri, Fransızca bir mırıltı oldu: “Je respire…” (Nefes alıyorum…).

Gamow, torbanın dışında, bu sözleri duyduğunda, yedi kilogramlık naylon çantanın aslında ne kadar ağır olduğunu bir kez daha anladı. Bu, fiziksel bir ağırlık değildi; tarihin, 1919’daki çelik çemberden bu yana taşıdığı umudu, bir sırt çantasına indirgemenin ağırlığıydı.

Bölüm V: Sir Edmund Hillary’nin Mektubu ve Sonsuz Yolculuk

Gamow’un icadı, dağcılık dünyasında çabuk yayıldı. 1990’da cihaz için patent alındığında , torba artık resmen “Gamow Bag” olarak anılıyordu . Ancak en dokunaklı onay, Everest’i ilk tırmananlardan efsanevi Sir Edmund Hillary’den geldi. Hillary, Gamow’a kişisel bir mektup yazarak, bu icadın dağcılık tıbbında devrim yarattığını belirtti .

Gamow Bag, sadece Himalaya’da değil, Andlar, Alpler, Rockies ve Afrika’nın zirvelerinde hayat kurtardı. Naylon gövde, fermuarın hışırtısı, ayak pompasının ritmik sesi, dağ evlerinin ve kliniklerinin vazgeçilmezi oldu. Her kullanımda, aynı ritüel tekrarlanıyordu: zeminde yay, hastayı içeri al, sırtüstü yatır, fermuarı çek, pompalamaya başla. Basınç dengeleyici valflerin tıslaması, dağların en yüksek noktalarında, mekanik bir nefes gibi işliyordu.

Zaman içinde, teknoloji gelişti. Daha hafif malzemeler, daha iyi valfler, daha kompakt pompalar üretildi. Ama temel prensip değişmedi: 138 mbar (2 psi), yaklaşık 7 kilogram, naylon, fermuar, sırtüstü uzanma pozisyonu. Bu unsurlar, Igor Gamow’un 1980’lerdeki atölyesinden çıktığı gibi, günümüzde de dağların zirvelerinde hayat kurtarmaya devam ediyor.

1. Bert, P. (1878). La Pression Barométrique: Recherches de Physiologie Expérimentale. Paris: Masson.
2. Haldane, J. S., Boycott, A. E., & Damant, G. C. C. (1908). The Prevention of Compressed-Air Illness. Journal of Hygiene, 8(3), 342–443. https://doi.org/10.1017/S0022172400003399
3. Behnke, A. R., & Shaw, L. A. (1937). The Use of Oxygen in the Treatment of Compressed Air Illness. Naval Medical Bulletin, 35, 5–12.
4. Boerema, I., Meyne, N. G., Brummelkamp, W. H., Bouma, S., Mensch, M. H., Kamermans, F., & Stern Hanf, M. (1960). Life Without Blood: A Study of the Influence of High Atmospheric Pressure and Hypothermia on Dilution of the Blood. Journal of Cardiovascular Surgery, 1, 133–146.
5. Severinghaus, J. W., & Mitchell, R. A. (1963). Respiratory Physiology at High Altitude. In W. O. Fenn & H. Rahn (Eds.), Handbook of Physiology: Respiration. Washington, DC: American Physiological Society.
6. Houston, C. S., Dickinson, J., & Wagner, J. A. (1975). High Altitude Illness: Disease With Protean Manifestations. Journal of the American Medical Association, 231(9), 990–992. https://doi.org/10.1001/jama.1975.03240220032018
7. Hackett, P. H., Rennie, D., & Levine, H. D. (1976). The Incidence, Importance, and Prophylaxis of Acute Mountain Sickness. Lancet, 2(7996), 1149–1155. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(76)91677-9
8. West, J. B. (1980). High Altitude Medicine and Physiology. London: Chapman & Hall.
9. Gamow, I. (1988). Portable Treatment Chamber for Altitude Sickness. U.S. Patent No. 4,848,333.
10. Hackett, P. H., Roach, R. C., Harrison, G. L., Schoene, R. B., Mills, W. J., & Gregory, D. A. (1989). A Portable Hyperbaric Chamber for the Treatment of High Altitude Cerebral Edema. Wilderness Medicine, 1(2), 111–121.
11. Roach, R. C., Schoene, R. B., Mills, W. J., Hackett, P. H., Harrison, G. L., & Houston, C. S. (1989). Acute Mountain Sickness Treated with Portable Hyperbaric Therapy. Hypoxia and Mountain Medicine. Burlington, VT: Queen City Printers.
12. Kindwall, E. P. (1994). Hyperbaric Medicine Practice. Flagstaff, AZ: Best Publishing Company.
13. Hackett, P. H., & Roach, R. C. (2001). High-Altitude Illness. New England Journal of Medicine, 345(2), 107–114. https://doi.org/10.1056/NEJM200107123450206
14. West, J. B. (2003). The Physiologic Basis of High-Altitude Diseases. Annals of Internal Medicine, 141(10), 789–800. https://doi.org/10.7326/0003-4819-141-10-200411160-00010
15. Jain, K. K. (2004). Textbook of Hyperbaric Medicine (4th ed.). Göttingen: Hogrefe & Huber.
16. Imray, C., Wright, A., Subudhi, A., & Roach, R. (2010). Acute Mountain Sickness: Pathophysiology, Prevention, and Treatment. Progress in Cardiovascular Diseases, 52(6), 467–484. https://doi.org/10.1016/j.pcad.2010.02.003
17. Luks, A. M., McIntosh, S. E., Grissom, C. K., Auerbach, P. S., Rodway, G. W., Schoene, R. B., Zafren, K., & Hackett, P. H. (2010). Wilderness Medical Society Consensus Guidelines for the Prevention and Treatment of Acute Altitude Illness. Wilderness & Environmental Medicine, 21(2), 146–155. https://doi.org/10.1016/j.wem.2010.03.002
18. Wilson, M. H., Newman, S., & Imray, C. H. E. (2009). The Cerebral Effects of Ascent to High Altitudes. Lancet Neurology, 8(2), 175–191. https://doi.org/10.1016/S1474-4422(09)70014-6
19. Burtscher, M., & Swenson, E. R. (2014). Acute High-Altitude Illnesses. New England Journal of Medicine, 371(17), 1666–1667. https://doi.org/10.1056/NEJMc1411997
20. Luks, A. M., Auerbach, P. S., Freer, L., Grissom, C. K., Keyes, L. E., McIntosh, S. E., Rodway, G. W., Schoene, R. B., Zafren, K., & Hackett, P. H. (2014). Wilderness Medical Society Practice Guidelines for the Prevention and Treatment of Acute Altitude Illness: 2014 Update. Wilderness & Environmental Medicine, 25(4 Suppl), S4–S14. https://doi.org/10.1016/j.wem.2014.06.017
21. Leach, R. M., & Rees, P. J. (2015). ABC of Oxygen: Hyperbaric Oxygen Therapy. BMJ, 317(7166), 1140–1143. https://doi.org/10.1136/bmj.317.7166.1140
22. Bennett, M. H., Trytko, B., & Jonker, B. (2016). Hyperbaric Oxygen Therapy for the Adjunctive Treatment of Traumatic Brain Injury. Cochrane Database of Systematic Reviews, 12, CD004609. https://doi.org/10.1002/14651858.CD004609.pub4
23. MacInnis, M. J., & Koehle, M. S. (2016). Evidence for and Against Hyperoxic Preconditioning in Humans. Sports Medicine, 46(12), 1727–1740. https://doi.org/10.1007/s40279-016-0530-5
24. Davis, C., & Hackett, P. (2017). Advances in the Prevention and Treatment of High Altitude Illness. Emergency Medicine Clinics of North America, 35(2), 241–260. https://doi.org/10.1016/j.emc.2016.12.002
25. Basnyat, B., Murdoch, D. R., & Subedi, D. (2018). High-Altitude Illness. Lancet, 361(9373), 1967–1974. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(03)13591-X
26. Roach, R. C., Hackett, P. H., Oelz, O., Bärtsch, P., Luks, A. M., MacInnis, M. J., Baillie, J. K., & Lake Louise AMS Score Consensus Committee. (2018). The 2018 Lake Louise Acute Mountain Sickness Score. High Altitude Medicine & Biology, 19(1), 4–6. https://doi.org/10.1089/ham.2017.0164
27. Hadanny, A., & Efrati, S. (2020). The Hyperoxic-Hypoxic Paradox. Biomolecules, 10(6), 958. https://doi.org/10.3390/biom10060958
28. Luks, A. M., Swenson, E. R., & Bärtsch, P. (2022). Acute High-Altitude Illness. European Respiratory Review, 31(163), 220096. https://doi.org/10.1183/16000617.0096-2022
29. Undersea and Hyperbaric Medical Society (UHMS). (2023). Hyperbaric Oxygen Therapy Indications (15th ed.). North Palm Beach, FL: Best Publishing.
30. International Climbing and Mountaineering Federation (UIAA MedCom). (2024). Recommendations for Altitude Illness Management and Portable Hyperbaric Chambers. Bern: UIAA Medical Commission.