Стерилизаторы: виды, принципы работы и историческое развитие

Назначение и классификация стерилизаторов

Стерилизатор — это специальное устройство, используемое в медицине и микробиологии для полного уничтожения микроорганизмов (включая бактерии, вирусы и споры) на различных объектах. К ним относятся хирургические и медицинские инструменты, шприцы, перевязочные материалы, операционное бельё, инъекционные растворы, а также изделия из термолабильных (чувствительных к высокой температуре) материалов. Уничтожение микрофлоры достигается за счёт воздействия высоких температур или специальных химических веществ.

Существует множество классификаций стерилизаторов. По конструкции они делятся на стационарные, переносные и используемые в передвижных установках. По форме — на круглые и прямоугольные, по ориентации — на горизонтальные и вертикальные. Различаются они и по способу загрузки (односторонняя или двусторонняя), и по назначению (общего или специального). По источнику энергии выделяют огневые, электроогневые, электрические и паросетевые модели. Однако наиболее важная классификация основана на типе стерилизующего агента: паровые, воздушные (сухожаровые) и газовые стерилизаторы.

Исторический путь развития стерилизации

Идея необходимости уничтожения бактерий в хирургии принадлежит Джозефу Листеру, который понял важность обеззараживания воздуха, перевязочных материалов и инструментов, контактирующих с раной. Теоретическое обоснование процесса стерилизации успешно разработал Луи Пастер.

Значительный вклад внёс Роберт Кох, установивший, что водяной пар губительно действует практически на всю микрофлору. В 1890 году А. Д. Павловский впервые применил на практике кипячение хирургических инструментов в 1%-ном растворе соды. Немного ранее Л. Л. Гейденрейх доказал, что наиболее эффективна стерилизация паром под повышенным давлением. В 1884 году, основываясь на своей теории, он же усовершенствовал конструкцию автоклава, что позволило использовать его для обеззараживания питательных сред в микробиологии.

Среди русских учёных, внёсших существенный вклад в разработку и совершенствование стерилизационной техники, следует отметить П. И. Рябова, В. И. Вашкова, В. Н. Фросина, М. Я. Капустина, Н. В. Рамкову, Э. С. Крупина и Г. И. Турнера.

Паровые стерилизаторы: эффективность и устройство

Паровой метод стерилизации считается одним из самых экономичных, эффективных и надёжных. Это связано с высокой проникающей способностью водяного пара, что особенно важно для обработки материалов с низкой теплопроводностью, таких как перевязочные средства, хлопчатобумажное бельё и т.д.

Конструкция типичного парового стерилизатора включает несколько ключевых элементов: стерилизационную камеру, парогенератор, контрольно-измерительные и регистрирующие приборы, систему обеспечения заданного режима стерилизации, а также механизмы для загрузки и выгрузки обрабатываемых объектов.

Наиболее простой пример — огневой стерилизатор общего назначения. Принцип его работы заключается в следующем: в аппарат наливают воду, помещают в него кассеты с инструментами (например, шприцами) и нагревают. Процесс стерилизации длится около 30 минут, после чего пар выпускают, давление снижают и извлекают кассеты.

Наиболее распространёнными сегодня являются электрические паровые стерилизаторы общего назначения. Они оснащены электронагревателями, автоматическими системами поддержания заданного режима, контролирующей и регистрирующей аппаратурой, что делает процесс максимально удобным и контролируемым. Отдельно стоит выделить специальные паровые стерилизаторы, предназначенные для обработки инъекционных растворов в герметичной упаковке.

Воздушные (сухожаровые) стерилизаторы

Воздушные стерилизаторы применяются там, где недопустима влажная обработка. Они идеально подходят для стерилизации изделий из стекла и металла, а также инструментов с тонкими режущими кромками (скальпели, ножницы), которые могут затупиться или подвергнуться коррозии под воздействием пара.

Устройство сухожарового шкафа отличается от парового. Он состоит из термоизолированного корпуса, стерилизационной камеры с загрузочными сетками, нагревательных элементов, системы принудительной циркуляции горячего воздуха для равномерного прогрева, а также контрольно-измерительных и регистрирующих приборов.

Газовые стерилизаторы для термолабильных материалов

Газовая стерилизация — это метод выбора для изделий, которые не выдерживают высоких температур (пластмассы, полимеры, оптика, некоторые электронные компоненты). В России широко применяется метод с использованием смеси окиси этилена и бромистого метила. Иногда в качестве стерилизующего агента также используют формальдегид или смесь этиленоксида с инертными газами (например, углекислым газом). Этот метод требует специальных мер безопасности из-за токсичности и взрывоопасности используемых газов.