Обжигание в настоящее время в хирургической клинике для стерилизации инструментов не используется. Метод можно применять в домашних условиях при невозможности использования других. Обжигание металлических инструментов проводится открытым пламенем. Обычно на металлический поднос кладут инструмент, наливают небольшое количество этилового спирта и поджигают его. Кипячение долгое время было основным способом стерилизации инструментов, но в последнее время применяется редко, так как при этом методе достигается температура лишь в 100 градусов С, что недостаточно для уничтожения спороносных бактерий. Инструменты кипятят в специальных электрических стерилизаторах различной емкости. Инструменты в раскрытом виде (шприцы в разобранном виде) укладывают на сетку и погружают в дистиллированную воду (возможно добавление гидрокарбоната натрия -- до 2% раствора). Обычное время стерилизации -- 30 минут с момента закипания. После окончания стерилизации сетку с инструментами достают с помощью специальных стерильных ручек.
Стерилизация паром под давлением (автоклавирование)
При этом способе стерилизации действующим агентом является горячий пар. Стерилизация просто текучим паром в настоящее время не используется, так как температура пара в обычных условиях (100 градусов С) недостаточна для уничтожения всех микробов. В автоклаве (аппарат для стерилизации паром под давлением) возможно нагревание воды при повышенном давлении. Это повышает точку кипения воды и соответственно температуру пара до 132,9 градусов С (при давлении 2 атмосферы). Хирургические инструменты, перевязочный материал, белье и другие материалы загружаются в автоклав в специальных металлических коробках-- биксах Шиммельбуша. Биксы имеют боковые отверстия, которые открывают перед стерилизацией. Крышку бикса плотно закрывают. После загрузки биксов автоклав закрывают герметичной крышкой и производят необходимые манипуляции для начала его работы в определенном режиме. Работа автоклава контролируется показателями манометра и термометра.
Существует три основных режима стерилизации:
- - при давлении 1,1 атмосферы -- 1 час,
- - при давлении 1,5 атмосферы -- 45 минут,
- - при давлении 2 атмосферы -- 30 минут.
По окончании стерилизации биксы некоторое время остаются в горячем автоклаве для просушки при слегка приоткрытой дверце. При извлечении биксов из автоклава закрывают отверстия в стенках биксов и отмечают дату стерилизации (обычно на прикрепленном к биксу кусочке клеенки). Закрытый бикс сохраняет стерильность находящихся в нем предметов в течение 72 часов.
Лабораторную посуду перед стерилизацией необходимо тщательно вымыть, высушить, завернуть в бумагу. Чашки заворачивают в бумагу по одной или несколько штук. В верхние концы пипеток вставляют ватные тампоны, предупреждающие засасывание материала Градуированные пипетки заворачивают в длинные полоски бумаги шириной 5 см. На бумаге отмечают объем завернутой пипетки. В пеналах пипетки стерилизуют без дополнительного завертывания в бумагу.
Острые концы пастеровских пипеток запаивают в пламени горелки и заворачивают в бумагу по 3-5 штук.
Флаконы, колбы, пробирки закрывают ватно-марлевыми пробками. Пробка должна входить в горлышко сосуда на 2/3 длины, не слишком туго, но и не свободно. Поверх пробок на сосуд надевают бумажный колпачок. Пробирки связывают по 5-50 штук и обертывают поверх бумагой.
Режим работы сухожарового шкафа
Стерилизацию сухим жаром осуществляют в сухожаровых шкафах (печь Пастера). Сухим жаром стерилизуют лабораторную посуду. Ее неплотно загружают в печь, чтобы был равномерный прогрев материала. Дверь шкафа плотно закрывают, включают электронагревательный прибор и доводят температуру до 160-165 0 С и стерилизуют 1 час. По окончании стерилизации выключают обогрев, но дверцу шкафа не открывают, пока печь не остынет (иначе холодный воздух вызовет образование трещин на посуде). Режим стерилизации: 160°С - 60 мин, 180°С - 15 мин, 200° С - 5 мин. Жидкости, питательные среды, предметы из резины и синтетических материалов нельзя стерилизовать сухим жаром.
Стерилизации паром под давлением подвергают перевязочный материал, операционное белье, хирургические инструменты, питательные среды, лабораторную посуду, инфицированный материал, инъекционные растворы. Материал помещают в емкости (биксы). На дно бикса помещают прокладки из ткани, впитывающие влагу после стерилизации. Стерильность материала сохраняется 3 суток. Инфицированный материал в чашках и пробирках стерилизуют в металлических бачках с крышкой.
Стерилизацию паром под давлением производят в автоклаве. При однократной обработке погибают как вегетативные, так и споровые формы бактерий. Паром под давлением стерилизуют питательные среды, кроме сред, содержащих нативные белки, жидкости, приборы, имеющие резиновые части. Простые среды (МПА, МПБ) стерилизуют 20 мин при 120°С (1 атм). Среды, содержащие нативные белки и углеводы, при этой температуре нельзя стерилизовать, т. к. это легко изменяющиеся от нагревания вещества. Среды с углеводами стерилизуют дробно при 100 0 С или в автоклаве при 112 0 С (5 атм.) 10-15 мин. Различные жидкости, приборы, имеющие резиновые шланги, пробки, бактериальные свечи и фильтры стерилизуют при 120 0 С (1 атм.) в течение 20 мин.
Инфицированный материал (в пробирках, чашках) помещают в специальные металлические ведра или баки с отверстиями для проникновения пара и стерилизуют при 126 0 С (1,5 атм.) в течение 1 часа. Также стерилизуют инструменты после работы со споровыми бактериями.
Существует 2 режима стерилизации:
Текучим паром в автоклаве или в аппарате Коха при не завинченной крышке и открытом выпускном клапане, когда антибактериальное действие пара проявляется в отношении вегетативных форм. Так стерилизуют среды с витаминами и углеводами, мочевиной, молоком, картофелем и желатином. Для полного обеспложивания применяют дробную стерилизацию (при 100 0 С) 20-30 мин 3 дня подряд. Это убивает и споры.
Стерилизация паром под давлением – наиболее эффективный метод обеспложивания. Перевязочный материал, белье стерилизуют при 1 атм. 15-20 мин, инфицированный материал при 1,5-2 атм в течение 20-25 мин.
Стерилизация текучим паром производится в текучепаровом аппарате Коха или в автоклаве при незавинченной крышке и открытом выпускном кране. Аппарат Коха представляет собой металлический полый цилиндр с двойным дном. Пространство между верхней и нижней пластинками дна заполняют на 2/3 водой (для спуска оставшейся после стерилизации воды есть кран). Крышка аппарата имеет в центре отверстие для термометра и несколько небольших отверстий для выхода пара. Стерилизуемый материал загружают в камеру аппарата неплотно, чтобы обеспечить возможность наибольшего контакта его с паром. Началом стерилизации считается время с момента закипания воды и поступления пара в стерилизационную камеру. В текучепаровом аппарате стерилизуют, главным образом, питательные среды, свойства которых изменяются при температуре выше 100°С. Стерилизацию текучим паром следует проводить повторно, так как однократное прогревание при температуре 100°С не обеспечивает полного обеззараживания. Такой метод получил название дробной стерилизации: обработку стерилизуемого материала текучим паром проводят по 30 минут ежедневно в течение 3 дней. В промежутках между стерилизациями материал выдерживают при комнатной температуре для прорастания спор в вегетативные формы, которые погибают при последующих прогреваниях.
Тиндализация.
Тиндализация-дробная стерилизация с применением температуры ниже 100°С, предложенная Тиндалем. Прогревание стерилизуемoгo материала производят в водяной бане, снабженной терморегулятором, по часу при температуре 60-65°С в течение 5 дней или при 70- 80°C в течение 3 дней. В промежутках между прогреваниями обрабатываемый материал выдерживают при температуре 25°С для прорастания спор в вегетативные формы, которые погибают при последующих прогреваниях. Тиндализацией пользуются для обеспложивания питательных сред, содержащих белок.
Механическая стерилизация с помощью бактериальных ультрафильтров. Бактериальные фильтры применяют для освобождения жидкости от находящихся в ней бактерий, а также для отделения бактерий от вирусов, фагов и экзотоксинов. Вирусы бактериальными фильтрами не задерживаются, и поэтому ультрафильтрацию нельзя рассматривать как стерилизацию в принятом значении этого слова. Для изготовления ультрафильтров применяют мелкопористые материалы (каолин, асбест, нитроцеллюлоза и др.), способные задерживать бактерии.
Асбестовые фильтры (фильтры Зейтца) представляют собой асбестовые пластинки толщиной 3-5 мм и диаметром 35 и 140 мм для фильтрации малых и больших объемов жидкости. В нашей стране асбестовые фильтры, изготовляют двух марок: «Ф» (фильтрующие), задерживающие взвешенные частицы, но пропускающие бактерии, и «СФ» (стерилизующие), более плотные, задерживающие бактерии. Перед употреблением асбестовые фильтры монтируют в фильтровальные аппараты и вместе с ними стерилизуют в автоклаве. Асбестовые фильтры используются однократно. Мембранные ультрафильтры изготавливаются из нитроцеллюлозы и представляют собой диски белого цвета диаметром 35 мм и толщиной 0,1 мм.
Бактериальные фильтры различаются по величине пор и обозначаются порядковыми номерами (табл. 2).
Непосредственно перед употреблением мембранные фильтры стерилизуют кипячением. Фильтры помещают в дистиллированную воду, подогретую до температуры 50- 60°С, чтобы предупредить их скручивание, кипятят на слабом огне в течение 30 минут, меняя 2-3 раза воду. Простерилизованные фильтры во избежание их повреждения вынимают из стерилизатора фламбированным и остуженным пинцетом с гладкими кончиками.
Для фильтрации жидкостей бактериальные фильтры монтируют в специальные фильтровальные приборы, в частности, в фильтр Зейтца.
Он состоит из 2-х частей: верхней, имеющей форму цилиндра или воронки, и нижней-опорной части аппарата, с так называемым фильтровальным столиком из металлической сетки или чистой керамической пластинки, на которую помещают мембранный или асбестовый фильтр. Опорная часть аппарата имеет форму воронки, суживающаяся часть которой находится в резиновой пробке горлышка колбы Бунзена. В рабочем состоянии верхнюю часть прибора фиксируют на нижней с помощью винтов. Перед началом фильтрации места соединения различных частей установки для создания герметичности заливают парафином. Отводную трубку колбы присоединяют толстостенной резиновой трубкой к водоструйному, масляному или велосипедному нacocy. После этого в цилиндр или воронку аппарата наливают фильтруемую жидкость и включают насос, создающий вакуум в приемном сосуде. В результате образующейся разности давлений фильтруемая жидкость проходит через поры фильтра в приемник. Микроорганизмы остаются на поверхности фильтра.
Общие правила. Стерилизацию паром (влажным жаром) проводят в автоклаве насыщенным паром под давлением обычно в течение 15-20 мин при температуре 121 °С. Когда давление пара повышается, возрастает его температура (табл. 6).
Таблица 6
Температура насыщенного пара при разных давлениях
* В настоящее время давление принято выражать в паскалях, 1 атм (физическая атмосфера) = 1,01325 10 5 Па - 10 2 кПа.
Контролировать температурный режим в автоклаве можно с помощью веществ, имеющих определенную точку плавления. Их помещают в автоклав в пробирках с добавлением краски (бензонафтол, температура плавления (t^) 110 °С, бензойная кислота, / пл 120 °С).
Особое внимание следует обратить на стерилизацию питательных сред. Режим автоклавирования, которое в данном случае является наиболее распространенным и эффективным методом, не должен изменять свойства среды (табл. 7).
Таблица 7
Режим стерилизации различных сред автоклавированием
Как правило, принято считать, что при давлении, атм; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 достигается определенная температура, °С; 115, 120, 127, 133 соответственно. До 2 атм давление повышают при сильном засорении материала устойчивыми к температуре формами микроорганизмов. Продолжительность стерилизации зависит от состава стерилизуемого объекта и степени его бактериального загрязнения и колеблется от 30 мин до 1 - 1,5 ч.
Эффективность стерилизации проверяют высевом на питательные среды материала, заведомо зараженного спорами. Материал выдерживают в автоклаве вместе со стерилизуемыми объектами.
Большинство автоклавов относится к гравитационным: пар движется в них сверху вниз под действием разности плотностей воздуха и пара. Весьма важны правильное приготовление стерилизуемых образцов и соответствующая загрузка автоклава.
Наиболее удобны автоматические автоклавы, оснащенные датчиками времени и автоматическими регуляторами температуры. Лабораторные автоклавы должны иметь датчики режима работы на шкалах термометра. Упаковки образцов должны располагаться свободно по отношению друг к другу, чтобы не препятствовать проникновению пара.
В зависимости от объема жидкости и числа емкостей в загрузке меняется продолжительность стерилизации (табл. 8). Она меньше для малых объемов. Таким образом, можно подобрать продолжительность циклов стерилизации по размерам и числу емкостей.
Таблица 8
Влияние объема жидкости и числа емкостей на время, необходимое для достижения температуры 121 °С в автоклаве
По окончании цикла стерилизации необходимо медленно понижать давление, строго соблюдая продолжительность охлаждения стерилизуемой питательной среды. Перед тем как открыть автоклав, необходимо убедиться, что в нем установилось давление окружающей среды, показываемое на манометре. Если открыть крышку автоклава преждевременно (раньше, чем упадет давление), могут произойти заброс воздуха внутрь, загрязнение раствора, закипание жидкости в сосудах или колбах и выталкивание из них пробок. При стерилизации колб и бутылей нужно неплотно закрывать пробки, чтобы обеспечить вентиляцию и предотвратить разбивание стекла.
Питательные среды, содержащие углеводы, стерилизуют в автоклаве при пониженном давлении (0,5 атм) и температуре 110-112 °С в течение 10-15 - 20 мин, отсчитывая время с момента достижения нужного давления.
Среды наливают не выше половины высоты сосуда (табл. 9), пробки из ваты должны быть достаточно плотными, обернутые марлей, но не целлофаном. Поверх пробки горлышко колбы накрывают газетой или пергаментом и фиксируют нитками.
Таблица 9
Уровень наполненности различных типов колб жидкостями
Данный способ стерилизации питательных сред является наиболее надежным и чаще всего применяемым. Он основан на нагревании материала насыщенным водяным паром при давлении выше атмосферного. Известно, что температура пара возрастает при повышении его давления (табл. 4.1).
Совместное действие высокой температуры и пара обеспечивает особую эффективность этого процесса. При этом погибают и вегетативные клетки, и споры микроорганизмов. Установлено, что споры большинства микроорганизмов не выдерживают и 5-минутную экспозицию в насыщенном паре при 121 °С. Лишь споры некоторых почвенных бактерий погибают при 1 ати только через 30 мин.
Таблица 4.1 Температура насыщенного пара при разных давлениях
ати* - избыточное атмосферное давление
Рис. 4.1. Схема автоклава:
1 - стерилизационная камера; 2 - кран для выхода воздуха; 3 - манометр; 4- предохранительный клапан; 5- водопаровая камера; 6 - воронка для заполнения автоклава водой; 7 - водомерная трубка; 8 - отверстия для поступления пара в стерили-зационную камеру; 9 - защитный кожух; 10 - крышка автоклава; 11 - подставка для размещения стерилизуемых предметов
Стерилизацию паром под давлением осуществляют в специальных герметически закрывающихся толстостенных аппаратах - автоклавах. Автоклавы разнообразны по форме, размерам, рабочему давлению, конструкции и другим показателям. Они могут быть с ручным управлением, полуавтоматические и автоматические, но, поскольку все автоклавы предназначены для выполнения одной и той же задачи - стерилизации, основной принцип их устройства один и тот же.
На рис. 4.1 показана схема вертикального автоклава с ручным у правлением. Автоклав представляет собой металлический двустенный резервуар, способный выдержать высокое давление. Его внутренняя часть является стерилизационной камерой (7). В нее помещают стерилизуемый материал. Стерилизационная камера снабжена краном (2) для выхода воздуха, манометром (3) для определения давления пара и предохранительным клапаном (4) для выхода пара при повышении давления сверх необходимого и для предотвращения разрыва автоклава. Пространство между стенками, называемое водопаровой камерой (5), заполняется через воронку (6) водой (лучше дистиллированной, чтобы не образовывалась накипь) до определенного уровня, который отмечен на специальной водомерной трубке автоклава (7). Выше этого уровня воду наливать не следует, так как при бурном кипении вода может попасть в трубку, ведущую к манометру и исказить его показания. В верхней части внутренней стенки водопаровой камеры имеются отверстия (8), через которые пар поступает в стерилизационную камеру. Паровой котел сверху покрыт защитным кожухом (9). Он предохраняет котел от механических повреждений, а работающего около автоклава - от ожогов. Для создания герметичности автоклав плотно закрывают массивной крышкой (10) с резиновой прокладкой. Стерилизуемые предметы помещают на специальную подставку (11).
Процесс автоклавирования.
Отдельные операции процесса стерилизации в автоклавах разных типов могут быть несколько различными. Соответственно несколько различается и техника работы с ними, однако общий принцип проведения стерилизации в разных автоклавах одинаковый.
Перед работой осматривают автоклав и контрольно-измерительную аппаратуру. При наличии любой неисправности (смещение стрелки манометра с нуля, трещина на водомерной трубке и др.) работать с прибором нельзя. После осмотра автоклава в водопаровую камеру наливают воду до верхней отметки на водомерной трубке. В стерилизационную камеру на специальную подставку из дерева помещают стерилизуемый материал. Предметы следует размещать не слишком плотно, так как пар должен свободно проходить между ними, иначе они не нагреются до нужной температуры и могут остаться нестерильными. Загрузив стерилизационную камеру, устанавливают и плотно завинчивают крышку (дверь) автоклава. Затем открывают кран, соединяющий стерилизационную камеру с наружным воздухом, и включают нагрев.
После начала парообразования удаляют воздух из стерилизационной камеры. Это необходимое условие стерилизации, так как при одном и том же давлении температура чистого пара выше температуры смеси пара и воздуха. Если в автоклаве останется воздух, материал может не простерилизоваться. Наиболее простой и очень распространенный способ освобождения автоклава от воздуха - вытеснение воздуха паром. Пар и конденсат отводят либо в сосуд с водой, либо в специальное устройство, соединенное с канализацией. В первом случае на кран (2) надевают резиновый шланг, который опускают в воду. Началом продувания считается появление устойчивой непрерывной струи чистого пара. Пока в автоклаве еще имеется воздух, смесь воздуха и пара, проходя через воду, издает сильный треск. Чистый пар выходит с равномерным шипящим звуком. Его пропускают в течение 10 мин. В целом вся операция с момента появления пара с воздухом должна занимать не более 15 - 20 мин, иначе в автоклаве останется мало воды и он может испортиться. Чтобы уменьшить расход пара (воды), кран открывают не полностью. Степень открывания крана устанавливают на практике при эксплуатации автоклава. В наиболее совершенных автоклавах воздух из стерилизационной камеры удаляют с помощью вакуумного насоса.
Когда воздух вытеснен, закрывают пароотводной кран, и давление пара доводят до показания, соответствующего режиму стерилизации. Режим автоклавирования часто выражают в единицах избыточного давления, указывая при этом длительность его поддержания, например стерилизация при 1 ати в течение 20 мин. На манометре автоклава обозначается именно то избыточное давление, которое создается в автоклаве сверх нормального. Нередко режим автоклавирования характеризуется температурой и временем. Как только стрелка манометра дойдет до указателя определенного дополнительного давления и, следовательно, температура пара достигнет соответствующего значения, этот уровень давления пара поддерживают в течение необходимого времени путем ручного или автоматического регулирования подачи пара. В автоматических автоклавах подачу пара регулируют электроконтактным манометром.
По окончании времени стерилизации выключают нагрев автоклава. Давление в автоклаве постепенно падает и сравнивается с атмосферным. Лишь после этого открывают кран, выводящий пар. Преждевременное открывание крана недопустимо, так как перегретые среды при резком снижении давления сразу же бурно закипают, смачивают и даже иногда выталкивают ватные пробки, что нарушает стерильность материала. Когда пар выйдет, открывают крышку (дверь) автоклава, соблюдая при этом осторожность во избежание ожога паром лица и рук. Удаление пара из стерилизационной камеры автоклавов, оснащенных вакуумным насосом, осуществляют с помощью насоса. Одновременно происходит подсушивание стерильного материала.
Поскольку автоклав работает при высоких давлениях и температурах, неправильное обращение с ним может быть причиной несчастных случаев. Установка автоклава и работа с ним производятся при точном и строгом выполнении правил, указанных в прилагаемой к автоклаву инструкции. К работе допускаются только подготовленные лица, имеющие специальное разрешение.
При необходимости проконтролировать температуру в автоклаве пользуются разными веществами, плавящимися при определенной температуре. Эти вещества предварительно смешивают с нейтральными красителями и помещают в автоклав до начала стерилизации. В качестве индикаторов температуры используют фенантрен (температура плавления 98-100°С), бензаурин (115°С), серу (119 °С), бензойную кислоту (121 - 122 °С), мочевину (132°С), глюкозу (146°С), тиомочевину (180°С), аскорбиновую кислоту (187- 192 °С). На 100 г этих веществ берут 0,01 г красителя (фуксин, метиленовый синий), тщательно смешивают, рассыпают в стеклянные трубочки с одинаковым диаметром и толщиной стенок, запаивают и в вертикальном положении раскладывают между стерилизуемым материалом в автоклаве. По достижении в сосуде соответствующей температуры эти вещества расплавляются и окрашиваются в цвет добавленного в них красителя.
Подготовка сред к стерилизации.
При автоклавировании 3 - 5 % жидкости теряется в результате испарения, поэтому рекомендуется в приготавливаемые среды добавлять сверх объема примерно 5 % дистиллированной воды. Тогда после стерилизации среда (раствор) будет иметь требуемую концентрацию.
Среды обычно стерилизуют в пробирках, колбах, бутылях. Емкости заполняют средой не более чем на половину их высоты, чтобы предотвратить смачивание пробок. Сосуды со средами закрывают ватными пробками. Они предохраняют среду от заражения микроорганизмами, находящимися в окружающем воздухе.
Пробки должны быть достаточно плотными, чтобы выполнять эту функцию, но с достаточно равномерным распределением волокон ваты, так как через них происходит газообмен культур с окружающей средой. Слишком плотные пробки затрудняют снабжение культур воздухом.
Для приготовления пробки плоский кусок ваты, взятый вдоль волокна, скатывают валиком. Чтобы придать пробке прочность, ее прокатывают между ладонью и чистым стеклом, лежащим на столе. Длина пробки для обычной пробирки примерно 4 см. Пробка должна входить в пробирку на 1,5 - 2,0 см (рис. 4.2). Для сохранения формы пробку вынимают из горлышка, слегка вращая. Удобно обернуть пробку чистой марлевой салфеткой.
Перед стерилизацией пробки можно прикрыть бумажными колпачками. Нельзя обертывать пробки сосудов, которые будут стерилизоваться в автоклаве, целлофаном, фольгой или другими материалами, не пропускающими пар, так как пар должен проникать через пробку в сосуд, иначе среды не нагреются до нужной температуры и не простерилизуются. При использовании стеклянных, резиновых, корковых и других пробок их завертывают в двойной слой оберточной бумаги и стерилизуют привязанными к склянке, закрытой ватной пробкой. Пробки в сосуде меняют стерильно около пламени горелки.
