История стерилизации и дезинфекции
Исто́рия стерилиза́ции и дезинфе́кции, включает в себя становление и развитие стерилизации и дезинфекции. Стерилизация и дезинфекция берут начало от асептики и антисептики.
Возникновение подходов к стерилизации и дезинфекции. Развитие до 19 в.
Первое упоминание об использовании антимикробных свойств отдельных видов лекарственных растений и некоторых химических соединений в качестве лечебных методов, ставших впоследствии одним из предвестников антисептики, относится к Античности.
В 3 в. до н. э. египтяне использовали смолу и дёготь в качестве антисептиков. Для дезодорации и дезинфекции древними греками были использованы пары горящих химических веществ, в частности серы («Одиссея», Гомер).
Многие врачи Древнего мира 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 Цельс (1 в.) описал технические приёмы многих операций.
Дезинфицирующим считали дым. Было замечено, что он прогоняет насекомых, которых винили в болезнях людей и животных. Так, в 429 г. до н. э. Гиппократ рекомендовал жечь на улицах Афин душистые травы, ибо на протяжении нескольких лет там свирепствовала эпидемия, некоторые историки утверждают, что это была чума.
В народной медицине до начала нашей эры для целей антисептики использовали мирру, ладан, ромашку, полынь, тимьян, розу, шиповник, алоэ и другие растения, а также алкоголь, мёд, уголь, сахар, керосин, серу, морскую соль, квасцы, медный купорос.
Первые достоверные сведения о стерилизации медицинских инструментов сохранились со времен Древнего Рима. Древнеримские хирурги перед проведением хирургических операций обязательно прокаливали свои инструменты на огне.
В Средние века (9–14 вв.) не было значительного прогресса в развитии техники стерилизации. Лишь со 2-й половины 15 в., в эпоху Возрождения с его подъёмом науки и техники, естественных наук, медицины, хирургии, в Европе совершенствовали технологии стерилизации.
В развитие учения о стерилизации внесли вклад открытия великих врачей и учёных: А. ван Левенгука, Л. Пастера, Дж. Листера, Р. Коха и др.
В 1680 г. французский физик Д. Папен изобрел «скороварку», которая улавливала кипящую воду, превращая её в пар (предшественник современного парового стерилизатора). В 1683 г. голландец Антони ван Левенгук (1632–1723) изобрел микроскоп и доказал существование микроорганизмов. Это открытие имело решающее значение для понимания концепций профилактики инфекций и в конечном счете методов стерилизации, которые направлены на инактивацию микроорганизмов.
Французский химик А. Л. Лавуазье в конце 18 в. советовал кипятить одежду, которую носили больные туберкулёзом. Тогда же Королевский совет Франции обязал владельцев погибших от инфекции животных сжигать или ошпаривать кипятком все предметы, которые были в контакте с животными.
Развитие стерилизации и дезинфекции в 19 в.
С медицинской точки зрения жизнь до конца 19 в. была полна опасностей. Даже представители высших кругов общества не были застрахованы от болезней и летальных исходов. Смертность матерей после проведения операции кесарева сечения еще в 1840 г. составляла более 90 %. Они почти всегда умирали от инфекций или кровотечения. До 1870–1880-х гг. после самых простых операций нередко раны нагнаивались и в большинстве случаев больные умирали. В то время говорили: «Лучше уж сразу умереть, чем ложиться под нож хирурга». Во время Севастопольской обороны 1854–1855 гг. (Крымская война 1853–1856) каждый второй раненый, отправленный в госпиталь, умирал от развития инфекционного процесса.
В 1862 г. Луи Пастер опубликовал выводы о том, что различные заболевания вызываются микробами. Пастеру также удалось подтвердить, что высокая температура убивает микробы, что проложило путь к высокотемпературной стерилизации.
Английский хирург Джозеф Листер перенёс идеи Пастера в хирургическую практику и создал первую базирующуюся на научном основании систему профилактики инфекции, сразу давшую разительный практический эффект. Он пришел к выводу, что микроорганизмы попадают в рану из воздуха и с рук хирурга.
В 1860-х гг. Листер разработал метод дезинфекции инструментов и ран 2–3 %-ным раствором фенола (карболовая кислота) и описал его в работе «О новом способе лечения переломов и гнойников с замечаниями о причинах нагноения» (1867). Позже Листер усовершенствовал методику, и в полном виде она включала в себя уже целый комплекс мероприятий (антисептические мероприятия по Листеру):
распыление в воздухе операционной карболовой кислоты;
обработка инструментов, шовного и перевязочного материала, а также рук хирурга 2–3 %-ным раствором карболовой кислоты;
обработка тем же раствором операционного поля;
использование специальной многослойной повязки, пропитанной карболовой кислотой.
Заслуга Листера в том, что он не просто использовал антисептические свойства карболовой кислоты, а создал целостный способ борьбы с инфекцией. Поэтому именно Листер считается основоположником антисептики. Главным в его методе было обеззараживание химическими методами того, что входило в соприкосновение с раной.
Ради справедливости необходимо отметить, что все элементы антисептического метода Листера, за исключением пульверизации воздуха, были сформулированы И. Ф. Земмельвейсом применительно к акушерской практике. Так, в 1847 г. он описал санитарные меры, а также значение мытья рук и промывки ногтей перед приёмом родов. Применением в акушерстве раствора хлорной извести Земмельвейс заложил основы антисептики, но его идеи не были приняты медицинским сообществом.
Еще за три года до Листера, в 1864 г., русский хирург Н. И. Пирогов одним из первых высказал мысль о том, что заражение ран вызывается руками хирурга и его помощников, а также происходит через их медицинские халаты, бельё и постельные принадлежности.
Пирогов при лечении ран ещё до Листера применял для дезинфекции спирт, ляпис и иод.
Хирурги метод Листера стали подвергать значительным изменениям, а затем и постепенно начали отказываться от него, т. к. при его применении погибали не только микробы, но и живые ткани. Антисептику того времени сравнивали с ружьём, один ствол которого направлен вперёд, а другой – назад, и каждый выстрел одной пулей разит врага (микроб) и друга (ткани). Метод Листера просуществовал около 15 лет.
Дальнейшее развитие микробиологии, труды Пастера и Коха показали, что уничтожения микробов можно достигнуть с помощью высокой температуры и этот способ надёжнее, чем применение химических средств. На смену антисептическому методу пришел асептический. Главными принципами асептического метода были: не допускать загрязнения микроорганизмами рук хирурга и всех предметов, соприкасающихся с раной. В хирургию пришли обработка рук хирурга, стерилизация инструментов, перевязочного материала, белья и пр.
Введение этого метода в практику связано с именем берлинского хирурга Эрнста фон Бергмана (1836–1907), твёрдо установившего принципы асептики, согласно которым к операции всё уже должно находиться в стерильном виде: и руки оперирующего, и операционное поле, и инструменты.
На 10-м Международном конгрессе хирургов в Берлине в 1890 г. Бергман продемонстрировал больных, оперированных в асептических условиях без применения листеровской антисептики. С этого момента асептика получила всеобщее признание. Председательствовал на конгрессе Листер. Несмотря на то что асептика предавала забвению его антисептический метод, он правильно оценил работу Бергмана и поздравил его с огромным успехом, назвав асептический метод блестящим завоеванием хирургии.
В 1891 г. Листер указывал, что после введения антисептики из госпиталей исчезла рожа и госпитальная гангрена. Прошло некоторое время, и Листер, с одной стороны, а Бергман – с другой, убедились, что антисептика и асептика вовсе не противоречат, а, наоборот, дополняют друг друга.
В 1880-х гг. разработан первый паровой стерилизатор высокого давления, или автоклав. В 1881 г. Кох и немецкий хирург Ф. А. фон Эсмарх предложили метод стерилизации «текучим паром». В России бактериологом Людвигом Людвиговичем Гейденрейхом (1846–1920) в 1884 г. также была применена стерилизация паром под повышенным давлением. Ранее Пастер определил, что влажное тепло более эффективно, чем сухое, что привело к разработке высокотемпературного парового стерилизатора. Джозеф Джеймс Киньюн (1860–1919), американский ученый, врач, внёс вклад в усовершенствование автоклава, рекомендуя использовать вакуумный процесс для увеличения проникновения пара в объекты. Слово «стерилизация» было введено в употребление в 1874 г., но в литературе этот термин появился только в 1877 г.
Развитие стерилизации и дезинфекции в 20 и 21 вв.
Начиная с 1930-х гг. конструкция и функциональность паровых стерилизаторов совершенствовались, включая разработку систем контроля температуры и давления в камере. Были предложены и другие методы стерилизации, такие как этиленоксидный, а в 1940-х гг. было сделано несколько открытий, которые наметили путь к стерилизации облучением.
Одним из первых в России перешел от антисептики к асептике А. А. Бобров, который возглавил факультетскую хирургическую клинику Московского университета после Н. В. Склифосовского.
В России в конце 19 – начале 20 вв. изучение проблем стерилизации и дезинфекции стало задачей государственной важности. Для исследования и развития этой темы в 1933 г. на базе Центрального дезинфекционного бюро был организован Московский дезинфекционный институт Мосгорздравотдела, который в 1969 г. переименовали во Всесоюзный научно-исследовательский институт дезинфекции и стерилизации Минздрава СССР (ныне Институт дезинфектологии имени Ф. Ф. Эрисмана Роспотребнадзора). Чтобы уменьшить число внутрибольничных инфекций, связанных с неисправной работой оборудования и ошибками медицинского персонала, проводившими дезинфекцию и стерилизацию, учёные предложили ввести стадию контроля эффективности дезинфекции и стерилизации. Например, для биологического контроля стерилизации медицинских изделий в сухожаровых шкафах и автоклавах применяли садовую землю, которая, как известно, насыщена микроорганизмами. Образцы земли взвешивали, расфасовывали и закладывали в стерилизатор. По окончании процесса проверяли их на наличие оставшихся в живых микроорганизмов. Для оперативного контроля температуры в стерилизаторах применяли простейшие химические индикаторы. Действие одного из них основывалось на свойстве сахара при нагреве изменять цвет. Сахар насыпали в пузырьки из стекла, помещали в стерилизатор и наблюдали результат. Другим тестом было вещество, плавящееся при температуре, близкой к стерилизационной. Вещество подкрашивали, помещали в стеклянные ампулы и запаивали. По изменению цвета расплавленного вещества внутри трубки оценивали, была ли достигнута необходимая для стерилизации температура.
В Советском Союзе были разработаны и изданы нормативно-правовые документы для стандартизации контроля стерилизации и дезинфекции.
В РФ обновлены и приняты к использованию важнейшие нормативные документы, которые регламентируют санитарно-эпидемиологические требования к профилактике инфекционных болезней, требования к разработке, валидации и текущему управлению процессами стерилизации, методические указания по дезинфекции, предстерилизационной очистке, стерилизации изделий медицинского назначения и методам их контроля.