Что такое биологическая стерилизация и как ее осуществляют
Обновлено: 25.06.2024
Величайшим достижением медицины является стерилизация медицинских инструментов/изделий, которая в течение ряда столетий спасла миллиарды человеческих жизней. Развитие стерилизации имеет давнюю историю, тесно связана с такими понятиями, как антисептика и асептика.
Возникновение и развитие стерилизации охватывало следующие временные периоды:
· доисторический (2,5 млн лет назад – 3 тыс. до н.э.),
· античный (3 тыс. до н.э. – вторая половина V в.),
· средневековый или феодальный,
· эпоха возрождения (ренессанс),
· новое время или индустриальное общество,
· новейшее время или постиндустриальное общество.
Первое упоминание об использовании отдельных видов лекарственных растений и некоторых химических средств (соединений) и их антимикробных свойств в качестве лечебных методов, ставших впоследствии одним из предвестников антисептики, относится к доисторическому периоду и временам античности. Методы широко применялись для предупреждения попадания микроорганизмов в органы или рану больного в процессе любых манипуляций (наложения повязки на рану или при остановке кровотечения).
Так, египтянами широко использовались смолы и ароматические соединения в бальзамировании тела. Разработанные ими навыки в искусстве бальзамирования были настолько умелыми, что мумии через тысячи лет все еще находятся в хорошем состоянии.
Многие врачи древности независимо друг от друга пришли к выводу о необходимости обеззараживания раны. Все случайные раны прижигали уксусом, известью, накладывали на рану бальзамические мази и т.д. Врач Древнего мира Цельс (1 век н.э.) описал технические приемы многих операций.
Ещё за 400 лет до н.э. великий врач Древней Греции Гиппократ из Коса (460-377 гг. до н.э.) первым опроверг представление, что болезнь – наказание за грехи, догадавшись о её природном происхождении. Опираясь на практический опыт, он покрывал операционное поле чистой тканью, а также рекомендовал промывание ран только кипячёной водой с вином, предвещая асептику. Для предотвращения нагноения он кроме вина использовал квасцы, медь и ее соли. В трудах по медицине и хирургии он ввел понятие о ранах и их заживлении, описал признаки флегмоны и сепсиса, симптомы столбняка. Резекция ребра, предложенная Гиппократом при гнойном плеврите, до сих пор не утратила своего значения, сделав его родоначальником и основоположником научной медицины.
В народной медицине в течение нескольких столетий до начала нашей эры для целей антисептики использовали мирру, ладан, ромашку, полынь, тимьян, розу, шиповник, алоэ и другие растения, а также алкоголь, мед, уголь, сахар, керосин, серу, ладан, морскую соль, квасцы, медный купорос.
Первые достоверные сведения о стерилизации медицинских инструментов сохранились со времен Римской империи. Древнеримские хирурги перед проведением хирургических операций обязательно прокаливали свои инструменты на огне. Разумеется, о вирусах и бактериях люди той эпохи ничего знать не могли, хотя они делали эту обработку, полагая, что уничтожают при помощи пламени различные болезни.
В период с 900 к 1500 (Нашей эры) прогресс, имеющий непосредственное отношение к развитию техники стерилизации, находился практически в тупике. Со второй половины 15 века началась эпоха Возрождения. Это было время величайшего подъема науки и техники, естественных наук, медицины, хирургии. В Европе совершенствовались технологии благодаря открытиям великих врачей и учёных: Левенгука, Пастера, Листера, Коха и др.
Прорыв в истории стерилизации наступил в ХIХ веке. Начала развиваться хирургия, однако любое хирургическое вмешательство было связано с высоким риском для жизни пациента. Маски (из обрезков ткани) хирурги носили, прежде всего, для собственной защиты. Неудивительно, что рост летальности после проведенных операций достигал 90%.
В 1847 г. венгерский/австрийский врач акушер Игнац Земмельвейс описал санитарные меры, а также значение мытья рук и промывки ногтей перед приемом родов. Он стал применять для дезинфекции рук и родовых путей хлорную воду, способствуя этим снижению летальности родильниц.
На основе многолетних наблюдений И. Земмельвейс пришел к выводу, что родильная лихорадка, которая в те времена была широко распространена и давала высокую смертность, вызывается трупным ядом, передаваемым в родильных домах с помощью рук медицинского персонала, работавшего перед этим в прозекторской. В венской больнице им была введена обязательная и тщательная обработка рук медицинского персонала раствором хлорной извести. Этот простой способ профилактики послеродовых заболеваний привел к резкому снижению смертности родильниц.
Применением в акушерстве раствора хлорной извести И. Земмельвейс заложил основы антисептики (термин, который для обозначения противогнилостного действия хинина, впервые предложил английский ученый И. Прингл в 1750г.). В результате этой меры заболеваемость и летальность от родильной горячки (сепсиса) у рожениц и новорожденных за полгода снизилась в 9 раз. В то время как в других больницах они продолжали оставаться на высоком уровне.
В период 1856-1866 гг. русский хирург Н.И.Пирогов один из первых высказал мысль о том, что заражение ран вызывается руками хирурга и его помощников, а также происходит через их медицинские халаты, белье и постельные принадлежности.
Труды Пастера помогли сделать открытие одному из лучших хирургов Великобритании Джозефу Листеру (1827-1912), развить практику антисептической хирургии. Листер в 1867г. (спустя 20 лет после открытия И. Земмельвейса) разработал способ уничтожения микроорганизмов в ране, в воздухе, на руках хирургов, а также на всех предметах/объектах, соприкасающихся с раной, и обосновал комплекс мер по борьбе с хирургической инфекцией для предупреждения нагноения ран. В качестве противомикробного средства использовал раствор карболовой кислоты. Листер и его современники под антисептикой понимали меры по уничтожению с помощью химических веществ возбудителей процессов в ране и во всех объектах внешней и внутренней среды, контактирующих с раной.
Антисептический метод быстро распространился в Европе, США, в том числе в России, где он был применен Н.И.Пироговым в военно-полевой хирургии во время боев на Кавказе. При лечении ран он использовал повязки, пропитанные антисептическими веществами (нитратом серебра, хлорной известью, сульфатом цинка, винным и камфорным спиртом) для предотвращения развития жизнедеятельности микроорганизмов и сокращения послеоперационных осложнений. Результатом стало резкое снижение смертности после операции у хирургических пациентов от инфекций.
Однако по мере распространения и применения карболовой кислоты, выявились ее недостатки из-за токсичности, проявляющейся в выраженном местном и общетоксическом действии на организм больного и медицинских работников (возникновение некроза тканей в области раны, ожогов при разбрызгивании, дерматитов при обработке рук хирургов, операционных медсестер). В связи с этим меры антисептики были подвергнуты критике, что и привело к появлению нового профилактического направления - асептики.
Асептика основана на предотвращении/предупреждении попадания микроорганизмов в рану или органы больного в процессе любых врачебных манипуляций. Она достигается путем уничтожения бактерий физическими или химическими способами на инструментах, перевязочных материалах, на руках хирургов и его помощников и др. объектах, соприкасающихся с раной.
Создание надежной защиты от инфекции можно достичь путем использования при операциях стерильных инструментов/медицинских изделий, расходных материалов, лекарственных средств, соприкасающихся с раневой поверхностью больного.
К 1895г. относится создание К.Шиммельбушем биксов или стерилизационных коробок, используемых по настоящее время в медицинской практике для размещения медицинских изделий/материалов и их последующей паровой стерилизации. А на заре зарождения стерилизации Бухман П.И. в 1898г. предложил стерилизовать перевязочный материал в упаковке.
В России антисептический метод был введен почти повсюду, получив широкое распространение во всех лечебных учреждениях. Важной вехой в развитии асептики в России стали работы Л.А.Генденрейх, который впервые в мире доказал, что наиболее совершенна стерилизация паром под повышенным давлением, и в 1884г. предложил использовать для стерилизации автоклав (взяв за основу папинов котел).
В 1885г. русский хирург М.С.Субботин создал специальную операционную, в которой использовал предварительно стерилизуемый перевязочный материал.
Несмотря на успехи в профилактике и лечении гнойных инфекций, в среде ученых и врачей нововведения Н.И.Пирогова воспринимались негативно. Их удалось сломить Н.В.Склифосовскому - ученику и последователю Н.И. Пирогова. В 1885 году на I Пироговском съезде в Москве Н.В.Склифосовский произнес речь "Об успехах хирургии под влиянием противогнилостного метода" в защиту асептики и антисептики.
Н.В.Склифосовский применял обработку рук (раствор йодоформа и 0,1% раствор сулемы), инструментов и операционного поля, воздуха в операционной до и во время хирургического вмешательств. Н.В.Склифосовский впервые применил стерилизацию перевязочных средств, используемых для послеоперационных перевязок, при помощи нагретого воздуха в небольшом аппарате – прототипе современного автоклава.
Новый метод стерилизации был более эффективен, чем существующие, так как воздействие пара под повышенным давлением уничтожало не только микробы, но и их споры. Стерилизации с помощью высоких температур подвергалось все, что использовалось в ходе операции: повязки, халаты, перчатки, инструменты. Однако простерилизовать можно было только те материалы, которые выдерживали высокие температуры.
Эти проблемы в антисептике решаются путем использования антисептических средств, которые имеют широкий спектр антимикробного действия; не обладают токсичностью и аллергенностью; имеют приятный запах, не окрашивают кожу пациента, не пачкают белье и одежду, удобны в хранении и использовании. В практике применяют не отдельные виды антисептики - механическую, физическую, химическую, биологическую, а их различные комбинации.
Так, например, уход за раной больного в современных клиниках включает несколько этапов:
- механическую антисептику, которая является основополагающей (удаление участков нежизнеспособных тканей, сгустков крови, гнойного экссудата);
- физическую антисептику для создания в ране неблагоприятных условий для развития бактерий и всасывания токсинов и продуктов распада тканей (использование гигроскопичных перевязочных материалов, гипертонических растворов, сорбентов и дренирования);
- химическую антисептику, которая проводится не только наружно (применение растворов хлоргексидина биглюконата, перекиси водорода, спирта этилового и др.), но и внутрь (назначение антибактериальных средства, как местного, так и общего действия);
- биологическую антисептику (применение антибактериальных и ферментных препаратов, бактериофагов и антитоксических сывороток) при тяжелых состояниях пациента.
С 1930 г. антисептика обогатилась сульфаниламидными препаратами, с 40-х - антибиотиками, которые открыли новые возможности в развитии учения о борьбе с инфекцией.
Со времен Н.В. Склифосовского асептика видоизменилась, хотя физический метод стерилизация паром под давлением при высоких температурах (с применением автоклавов) сохраняется по-прежнему. Также широко используются стерилизационные коробки (бывшие биксы Шимельбуша К.).
В связи с появлением медицинских изделий из полимерных материалов, пластмассы, изделий, содержащих сложные оптические системы и др., не выдерживающих воздействие высокой температуры, начал проводиться поиск и разработка новых холодных методов стерилизации. Он связан с применением окиси этилена, формальдегида, растворов химических средств.
Используется стерилизация ионизированным излучением на специальных промышленных предприятиях. Так обрабатывают одноразовые инструменты/медицинские изделия в упаковках, например, шприцы, скальпели, устройства для инфузионной терапии и др.
Для максимальной защиты пациентов и медицинского персонала от инфекции, возникновение которой возможно при проведении различных манипуляций, обработка медицинских изделий по современным требованиям проводится в 3 этапа. Сразу после применения у пациента медицинские изделия подвергают дезинфекции, затем предстерилизационной очистке и стерилизации.
Дезинфекцию изделий чаще всего проводят химическим методом, для чего используют растворы дезинфицирующих средств из различных химических групп – хлорактивных, кислородактивных соединений, альдегидов, катионных поверхностно-активных веществ (четвертичных аммониевых соединений - ЧАС, третичных аминов, производных гуанидина). При этом используют наиболее надежный способ погружения изделий в растворы дезинфицирующих средств. Другие способы обработки – орошение и протирание, допускается применять только для изделий, не соприкасающихся непосредственно с пациентом. Препараты из каждой химической группы имеют свои особенности, отражающиеся в особенностях их применения. Так, средства, обладающие фиксирующим действием на органические вещества, находящиеся на медицинских изделиях, например альдегиды, требуют предварительного отмыва изделий водой перед дезинфекцией; средства, обладающие моющими свойствами, например ЧАС, могут быть использованы для дезинфекции, совмещенной в один процесс с предстерилизационной очисткой.
Предстерилизационную очистку медицинских изделий проводят после их дезинфекции и отмывания водой от остатков дезинфицирующих средств моющими или ферментными средствами ручным и механизированным методом.
После предстерилизационной очистки медицинские изделия подвергают стерилизации.
Лидирующие позиции в медицинских организациях занимают традиционные термические методы стерилизации - паровой и воздушный, благодаря возможности стерилизации изделий в упакованном виде и отсутствию необходимости удаления остатков стерилизующего агента.
Внедрены инфракрасные стерилизаторы, основанные на применении нового термического агента - кратковременного импульсного инфракрасного излучения, создающего в рабочей камере стерилизатора температуру 200+3°С для стерилизации стоматологических и микрохирургических инструментов в неупакованном виде от 10 до 25 мин (в зависимости от инструментов).
Для обработки инструментов при температуре 190-240°С применяют гласперленовые стерилизаторы (среда нагретых стеклянных шариков). В них целиком за несколько секунд можно простерилизовать лишь мелкие, полностью размещенные в стерилизующей среде нагретых стеклянных шариков, цельнометаллические инструменты и только в неупакованном виде.
Широко применяются химические методы стерилизации: газовый (100% окись этилена или ее смесь с другими компонентами), формальдегидный (40% раствор формальдегида), плазменный (пары перекиси водорода в сочетании с их низкотемпературной плазмой), жидкостной (растворы химических средств: альдегид-, кислород- и хлорсодержащие).
Низкотемпературные газовые стерилизаторы обеспечивают гарантированный уровень стерильности медицинских изделий при используемых режимах стерилизации и максимальную сохранность чувствительных инструментов и оборудования. Эффективность газовой стерилизации в этиленоксидных стерилизаторах подтверждена многолетними клиническими данными. Благодаря полностью автоматизированному режиму работы под контролем надежной электроники, технология стерилизации, осуществляемой практически без участия персонала, обеспечивается не только безопасное проведение обработки и эффективная стерилизация изделий, но и их дегазация для последующего безопасного применения простерилизованных изделий пациентам, медицинским персоналом и окружающей среды.
Для эффективной профилактики послеоперационных осложнений большое значение имеет обработка рук хирургов, операционного и инъекционного поля пациентов. В качестве кожных антисептиков чаще всего применяют средства на основе спиртов - изопропилового и этилового, с содержанием 60-70% по массе, а также спиртов с добавлением некоторых других действующих веществ.
Сравнивая методы асептики и антисептики времен Листера, Коха, Склифосовского и современные, ясно, что значительно изменившись и усовершенствовавшись, принципы асептики и антисептики с необходимым набором качеств являются базовыми и остались прежними*.
*Публикация подготовлена на основе материалов, предоставленных НИИ Дезинфектологии Роспотребнадзора
Читайте также: