SURGICAL ANTISEPTICS. HISTORICAL PARALLELS OVER THREE CENTURIES

Full Text

Обоснование

По различным оценкам инфекции, связанные с оказанием медицинской помощи (ИСМП) поражают 5,0-10,0 % пациентов стационара и занимают десятое место в ряду причин смертности населения [1, 2]. Одним из основных факторов передачи возбудителей ИСМП, имеющих наибольшее эпидемиологическое значение считаются руки медицинского персонала¹ [2, 3]. По данным экспериментальных исследований с руками связывают до 50,0 % случаев гнойно-септических инфекций (ГСИ).

В структуре ИСМП наибольшая доля приходится на инфекции в области хирургического вмешательства (ИОХВ), которые сохраняют свою актуальность в настоящее время. До пандемии COVID-19 в структуре ИСМП в Российской Федерации на ГСИ, связанные с хирургическими вмешательствами, приходилось до 23,2 %². В профилактике ИОХВ обработка рук хирургов и других участников операционной бригады имеет немаловажное значение [1-6] и поэтому в течение нескольких столетий исследователи во многих странах создавали средства, формировали и совершенствовали технологии хирургической антисептики. В России технологии хирургической антисептики формировались в соответствии научными открытиями своего времени, хотя и имели национальные особенности, обусловленные потребностью общественного здравоохранения и имеющимися антисептическими препаратами.

Цель  - рассмотреть в исторической ретроспективе и дать характеристику различным технологиям и средствам антисептической обработки рук хирургов в России.

Материалы и Методы

Дизайн исследования

Использованы исторический, описательно-оценочный, аналитический и бактериологический методы исследования.

В качестве эксперимента была воспроизведена рецептура кожного антисептика «Vinagre des quatres voleurs» (1771 г.), которая была описана в [8, 9]. Архаичные меры веса и объема переводили в современные. Эффективность средства для антисептики рук исследовали по Р 4.2.2643-10 «Методы лабораторных исследований и испытаний дезинфекционных средств для оценки их эффективности и безопасности» в лицензированной бактериологической лаборатории ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Ханты-Мансийском автономном округе – Югре.

Условия проведения

Исследование проведено в 2023-2024 гг. в ФБУН «Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии» Роспотребнадзора, БУ «Ханты-Мансийская государственная медицинская академия», ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Ханты-Мансийском автономном округе – Югре.

 

 

 

 

¹СанПиН 3.3686-21 «Санитарно-эпидемиологические требования по профилактике инфекционных болезней». Режим доступа: https://www.consultant.ru/document/

cons_doc_LAW_377388/9216ab6f3fac7c35b1e189d6369ca5bfc37edbc7/. Дата обращения 09.01.2024.

²О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2022 году: Государственный доклад. М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2023. 368 с.

Продолжительность исследования

За период с 1783 по 2023 гг. проанализированы доступные источники литературы, содержавшие информацию по хирургической антисептике.

Этическая экспертиза

Исследование одобрено локальным этическим комитетом бюджетного учреждения высшего образования «Ханты-Мансийская государственная медицинская академия».

Результаты и Обсуждение

Проведенный обзор литературы позволил установить время первого упоминания об обработке рук, связанной с проведением хирургического вмешательства в России. Первые упоминания о такой обработке мы встретили в трудах основателя отечественной эпидемиологии Д. Самойловича (1783 г.) при описании эпидемии чумы в Москве.

Д. Самойлович был сторонником контагионистской теории распространения «болезнетворного начала» среди людей (Дж. Фракастро) и во время эпидемии чумы в Москве активно рекомендовал на практике различные способы и средства обработки рук. По его мнению, такими средствами были солёная вода или уксус, которые он рекомендовал использовать для обработки рук лекаря или подлекаря после хирургического вскрытия чумного бубона.

 До наших дней дошли сведения о составе уникального антисептического средства «Уксуса четырех разбойников» или «Vinagre des quatres voleurs». Это был прототип кожного антисептика сложного состава, включающего в себя настои трав и специй, обладающих биоцидным эффектом (шалфей, розмарин, полынь, мята, мускатный орех, корица, гвоздика, аир, лаванда, чеснок), винного уксуса, камфоры и спирта. Антисептик медикам предлагалось всегда носить при себе в специальном сосуде (прообраз индивидуального дозатора) [8].

Воспроизведение в процессе экспериментального исследования состава этого антисептика и оценка его эффективности продемонстрировали снижение бактериальной обсемененности рук после обработки на 98,5% [10].

Однако гениальное предвидение Д. Самойловича, как, впрочем, и И.Ф. Земмельвейса, не получили должного признания современников, несмотря на то, что И.Ф. Земмельвейс в 1847 г. экспериментальным путем подтвердил эффективность предлагаемой им технологии освобождения рук от «частичек трупа», которые, по его мнению, приносили на своих руках врачи, которые до начала работы в клинике посещали анатомический театр и участвовали во вскрытии умерших от родильной горячки женщин. Внедрение И.Ф. Земмельвейсом в практику работы акушерской клиники Вены погружения рук медицинского персонала в 4,0 % раствор хлорной воды позволило снизить смертность от родильного сепсиса в 10 раз [11, 12].

Почти одновременно с публикациями И.Ф. Земмельвейса в 1864 году отечественный хирург И.В. Буяльский в своем труде «Меморандум» также писал о необходимости «обмывания рук хлорной водой для предохранения от заражений во время вскрытий и перевязок» и рекомендовал применять хлорную известь для обработки ран [13].

Великий русский хирург Николай Иванович Пирогов (1810-1881 гг.) в своих трудах неоднократно указывал на значимость рук хирурга в «переносе заразы». Впервые обработку ран антисептиками Н.И. Пирогов стал проводить во время Кавказской экспедиции 1847 г. Несмотря на то, что он не оставил нам письменных наставлений в части антисептической обработки рук, можно предположить, что арсенал имеющихся в его распоряжении препаратов, таких как  камфорный спирт, йодистая настойка, калия перманганат и, так называемая, хлористая вода, позволял ее обеспечить [14].

Однако начало эры антисептики связано с именем английского хирурга Дж. Листера, который в 1867 году для борьбы с послеоперационными нагноениями стал применять карболовую кислоту. Карболовой кислотой он обрабатывал воздух, инструменты и руки хирургов, а для защиты ран использовал карболовую кислоту в хирургических повязках [15, 16].

После открытий Дж. Листера на два десятилетия вопрос хирургической антисептики казался исчерпанным [17].

Начиная с середины XVIII в. его методика успешно применялась в ведущих клиниках Европы. Влияние трудов этого ученого на становление хирургической антисептики прослеживалось и в отечественной хирургии.

Один из основоположников отечественной хирургии Оппель В.А. писал, что в 1873 г. профессор медико-хирургической Академии профессор П.П. Пелехин прошел специальную стажировку по антисептической методике Дж. Листера в Англии и впоследствии способствовал ее внедрению в России. Методика включала как обязательный компонент обработку рук всех лиц, участвовавших в операции, карболовой кислотой.

Антисептическую эру в России Опель В.А. связывал с периодом Русско-турецкой войны 1877-1878 гг. В это время хирургическая антисептика была хорошо известна в России и нашла своих последователей среди целого ряда отечественных хирургов (С.П. Коломнин, К.К. Рейер, Н.В. Склифосовский). Однако присутствие в операционной ране карболовой кислоты приводило к возникновению асептического воспаления, что приводило к нежелательным последствиям. Помимо этого, распыливание в воздухе операционной карболовой кислоты вызывало у членов операционной бригады острые и хронические отравления (карболизм). Опель В.А. в одной из своих монографий так описывал условия проведения операции: «Врачи работали в тумане карболового спрея в чистых белых фартуках с высоко засученными рукавами; между операциями все мыли руки щетками и опускали их в карболовый раствор и только тогда прикасались к ранам» [18, 19]. Недостатки метода в конечном итоге привели к запрету использования карболовой кислоты для антисептики.

Тогда как поиск оптимальных антисептиков и технологий продолжался. Постепенно в хирургической практике стали применять фенолы (лизол), альдегиды (формальдегид), галоиды (гипохлорит кальция, йод), окислители (перманганат калия), спирты (этиловый, метиловый), органические и неорганические кислоты (хлорная, соляная, салициловая, молочная), соединения ртути – двухлористая ртуть (сулема),  двуйодистая ртуть и пр. Предлагались и различные способы обработки рук хирургов (таблица) и методы оценки их эффективности. Некоторые исследователи в процессе практического применения видоизменяли технологию и даже отказывались от первоначально применяемых методик [16, 19-26].

Способы обработки варьировали от мытья рук мылом и водой без применения антисептиков, до сложных многоэтапных методик с предварительным мытьем рук мылом, с последующим применением антисептических средств. При отдельных методиках мытье рук мылом исключалось, при других – его считали единственным эффективным мероприятием. И это несмотря на то, что  еще И.Ф. Земмельвейс доказал неэффективность только одного мытья рук мылом без применения антисептиков [11], его применяли практически до начала XX века. Способы обработки рук, ограничивающиеся только механической очисткой, рекомендовали J.Haegler (1900 г.), C. Shleich (1899 г.), M. Sänger (1 899 г.).

В этот период сильное влияние на отечественную практику антисептики оказывала немецкая хирургическая школа и в меньшей степени английская и французская [16, 21-26].

Для мытья рук лиц, участвующих в операции, использовали несколько видов мыла. Наиболее распространенным были сорта «калiйного» или «зеленого мыла», вырабатываемые из конопляного масла и потому имевшие зеленый цвет – «sapo viridis» (иногда дополнительно мыло окрашивали медным купоросом) или же смесью сурепного и льняного масла – «sapo niger».

В некоторых случаях в зеленое мыло добавляли антисептик, чаще других карболовую кислоту, спирт и цианистую ртуть, добиваясь увеличения дезинфицирующего эффекта с одновременным уменьшением токсичности [16, 23]. Например, обработка рук по Микуличу (I. Mikulicz (1899 г.) предполагала использование «мыльного» спирта (оливковое масло, калийная щелочь, спирт и вода) без последующего смывания водой.

В рецептуру «мраморного мыла» вводили воск, аммиак и мраморный песок. Последний использовали для механической очистки вместо щетки. Воск покрывал кожу тонким защитным слоем и тем самым препятствовал выделению микроорганизмов [16].

Щетки в этот период употребляли большинство хирургов, хотя и понимали сложность их стерилизации и легкость загрязнения. В некоторых методиках щетки использовали не только для механического удаления загрязнений, но и втирания в кожу рук антисептика. В процессе обработки для снижения риска реинфицирования рук щетки постоянно меняли. Помимо щеток для механической очистки использовали также мочалки, мраморный порошок, льняные (холщевые) полотенца, пучки древесных волокон, подушечки из конского волоса. Оригинальным можно назвать применение вместо щеток для мытья рук кусочков поджелудочной железы, обладающей, по мнению автора, бактерицидными свойствами за счет содержания фермента [16, 20-22]. В дальнейшем от механической очистки рук, как единственной технологии хирурги отказались.

Карболовая кислота – один из первых антисептиков, использовалась не только в повсеместно распространенной методике Д. Листера, но и нашла свое применение в способах обработки рук предлагаемых G. Kümmel (1885 г.), J. Boll (1891 г.), E. Forgue и P.Reclus (1902 г.). В последних двух способах ее применяли в комплексе с механической очисткой и несколькими антисептиками последовательно. В методике J. Boll такими антисептиками были карболовая кислота, сулема и йодоформ, а в методике E. Forgue и P. Reclus (1902 г.) после механической очистки рук зеленым мылом примененяли карболовую кислоту с последующей обработкой рук перманганатом калия, удалением окраски щавелевой кислотой [16, 20-23].

Следующим менее распространенным в это время антисептиком, производимым, как и предыдущие путем перегонки каменного угля, был лизол. Его применяли в четырех авторских методиках в сочетании с другими активными веществами. Так у E. Lardy (1899 г.) это было его сочетание с этиловым спиртом, у P. Strassman (1890 г.) – с формальдегидом, у S. Edge (1900 г.) – с метиловым спиртом и калия перманганатом [16]. Методика хирурга Левшина Л.Л. (1898 г.) была еще более сложной и включала последовательное применение не только лизола, но и сулемы, спирта и йода [23].

Антисептики на основе препаратов ртути были не менее популярными, чем карболовая кислота. Чаще всего действующим веществом служила сулема (дихлорид ртути), иногда дийодид ртути. В более позднем историческом периоде сулему в качестве антисептика использовал и Дж. Листер. Мы выделили восемь способов обработки рук хирургов с использованием сулемы и во всех это были комбинации с другими антисептиками. Так в пяти вариантах сулему применяли с этиловым спиртом. О.Terrillion и  H. Chaput (1893 г.) рекомендовали обработку рук сулемой, как заключительный этап антисептики после обработки перманганатом калия, а В. Яровая (1910 г.) рекомендовала ее использовать после обработки смесью этилового спирта с  бензином и кокосовым маслом. Наиболее известный из перечисленных способов антисептики был предложен P. Fürbringer в 1888 г. Он заключался в мытье рук горячей водой мылом и с использованием щетки, очисткой ногтей и подногтевых пространств и с последующей обработкой 80,0 % этиловым спиртом. Каждый этап обработки продолжался в течение 1 минуты. В завершение руки погружались в 2,0 % раствор сулемы [16, 19, 23].

Следующей группой антисептиков были галогены. В хирургической практике применяли хлорную воду (водный раствор хлора) или более дешёвую хлорную известь (смесь гипохлорита, хлорида и гидроксида кальция). В период с 1861 по 1891 гг. галогены рекомендовали в своих методиках I.Semmelweis (1861 г.), G. Kümmel (1885 г.), а также J. Geppert, который предложил медицинскому сообществу сразу три варианта обработки. Во всех вариантах помимо хлорной извести рекомендовался слабый раствор соляной кислоты, в одной методике исключалась механическая очистка, но предварительно применяли краситель гиацинвиолет, в другой – использовали хлорную известь в виде патентованной пасты «Chlorkalpaste» [11, 16].

В этот период группа окислителей была представлена калия перманганатом. Этот антисептик использовали в своих авторских методиках О. Terrillion и  H. Chaput (1893 г.), G. Kelly (1894 г.), M. Sänger (1899 г.), S. Schwartz (1900 г.), E. Forgue и P. Reclus (1902 г.). Для устранения окраски после экспозиции применяли подкисленный сернистый натрий, серную или щавелевую кислоты [16, 23].

В группе спиртов наиболее популярным был этиловый спирт в высоких концентрациях (80,0-96,0 %). Первый опыт применения этилового спирта для обработки рук перед операцией принадлежит, по всей вероятности, P.Fürbringer (1888 г.), который использовал его в сочетании с сулемой. Другими, получившими повсеместную известность в России и других странах были способы J. Ahlfeld (1896 г.), M. Brunn (1906 г.), O. Herff (1909 г.), O. Lanz (1910 г.) и еще двух наших соотечественников А.М. Заблудовского и Д.И. Татаринова (1909 г.) [16, 17, 20-26].

Способ J. Ahlfeld использовали в вариантах как экстренных (более быстрый), так и плановых оперативных вмешательств. В обоих случаях предварительно проводили мытье рук горячей водой с мылом и последующей обработкой 96,0 % спиртом протирали руки салфеткой из фланелевой ткани. Основные отличия этих методик друг от друга заключались в продолжительности этапов обработки [16, 22].

В способе O. Herff использовали 50,0 % смесь спирта с ацетоном, а O. Lanz применял 5,0 % раствор салициловой кислоты в 95,0 % спирте.

Из антисептиков других групп применяли хинозол (R. Kossman, 1900 г.), этилендиамин (G.Krönig и J. Blumberg, 1900 г.) и даже йод-бензин (L. Heusner, 1906 г.).Однако, по мнению А.М. Заблудовского в конце XIX-начале XX века в России наиболее популярными у хирургов были способы P.Fürbringer и J. Ahlfeld [16, 17, 20].

Отечественные хирурги А.М. Заблудовский и Д.И. Татаринов в 1909 г. предложили свою методику обработки рук 5,0 % раствором танина в 95,0 % растворе этилового спирта в течение 2-х мин. Положительной стороной этой методики было отсутствие предварительного этапа мытья рук, что позволяло применять её в военно-полевых условиях при дефиците воды или её отсутствии[17, 20].

В процессе исследования мы выделили 20 действующих веществ из 7-и химических групп, которые наиболее часто применяли в антисептиках.

Практически все средства для антисептики рук были небезразличны для здоровья членов операционной бригады и пациентов. Патологические состояния, обусловленные воздействием карболовой кислоты в 1878 г. на VII хирургическом конгрессе в Берлине назвали «карболизмом». Состояние имело три степени тяжести. В первой, легкой степени имели место окраска мочи в зеленый цвет, «гастрические припадки» и нарушение деятельности сердца. Вторая степень «карболизма» характеризовалась более выраженными изменениями со стороны органов пищеварения, дыхания и сердечно–сосудистой системы, а также почек и головного мозга. При третьей степени регистрировали остановку дыхания, поражение головного мозга и летальные исходы [16, 19].

Применение антисептиков на основе препаратов ртути проявлялось симптомами, характерными для отравления ртутью. Другие антисептики вызывали выраженные поражения кожи рук хирургов вплоть до химических ожогов и поражение органов дыхания [16, 17, 20].

В этот период мы проследили эволюцию представлений о конечной цели, к которой стремились авторы методов при обработке рук. Так, И.Ф. Земмельвейс в 1847 г. рекомендовал обработку рук хлорной водой или хлорной известью для «разрушения» «Cadavertheile» (частиц трупа, нем.) и чуть позже «Jauche» (ферментации, нем.) и предупреждения их передачи родильницам [11]. Д. Самойлович, на более раннем этапе своей деятельности (1783 г.) был ближе к идеям Л. Пастера и Д. Листера, по сравнению с И.Ф. Земмельвейсом. Его рекомендации по обработке рук основывались не только на открытиях А. Левенгука, но и на уже имевшем место собственном опыте микроскопических исследований, знании о «petits animalcules» (маленькие животные, франц.) и он считал «le germe fatal» (смертельный зародыш, франц.) живым «contagion eft-elle animee» (оживший контагий, франц.) [8, 27, 28]. Взгляды Дж. Листера (1867 г.), были сформированы на платформе научных публикаций Л. Пастера и Р. Коха, открывших микроорганизмы. Мероприятия Дж. Листера, с использованием карболовой кислоты, были направлены непосредственно на разрушение «minute organisms» (мельчайших организмов, англ.), «low forms of life» (низших форм жизни, англ.), уничтожение любых живых объектов при соприкосновении с антисептиком [15].

В других технологиях при обработке рук хирургов стремились к полному уничтожению микроорганизмов. Несовершенные методы бактериологических исследований, в частности отсутствие нейтрализаторов для антисептиков, забор материала с кожи платиновой иглой, способствовали такому заблуждению. На практике использовались методики из нескольких последовательно применяемых антисептиков и эксперименты с экспозицией.

Военный хирург и доктор медицины Акацатов Н.Е. (1901 г.) один из первых высказал мысль о невозможности достижения полной стерильности кожи рук. Совершенствование методологии микробиологических исследований подтвердило невозможность проникновения антисептика вглубь кожи, где находилась часть ее собственной (резидентной) микрофлоры. Несмотря на применение самых различных способов и средств, в процессе антисептической обработки удавалось только уменьшить ее количество и стало понятным, что через некоторое время после начала операции микробы вновь диффундировали из глубинных слоев кожи  на поверхность [16,18]. В результате в 1906 году  возникло новое направление, которое предложил M. Brunn – дубление кожи рук с целью максимального и прочного фиксирования резидентной микрофлоры в ее глубине. Для этих целей чаще использовали этиловый спирт максимально возможных концентраций, реже другие химические вещества, такие как бензин, ацетон, формальдегид и танин. После дубления старались не увлажнять кожу жидкостями во избежание ослабления эффекта, что удавалось далеко не всегда в силу специфики профессии. В России у этой методики были свои поклонники – Попович Д.А., Заблудовский А.М., Татаринов Д.И. [16, 17, 20].

В конце XX в. стали применять технологии антисептики и препараты, которые обеспечивают полное  удаление транзиторной и значительное уменьшение резидентной микрофлоры на коже рук хирургов [1, 2, 7, 29]. Эти технологии остаются действующими и в новом тысячелетии.

Заключение

1.      Показан вклад в развитие хирургической антисептики отечественных исследователей Самойловича Д.С., Буяльского И.В., Пелехина П.П., Заблудовского А.М., Татаринова Д.И.

2.      Подбор препаратов для хирургической антисептики был основан на опыте, т.е. эмпирически. Для хирургической обработки рук в изучаемый период были апробированы 20 антисептиков с различными активными веществами из 7 различных групп.

3.      Эволюция способов обработки рук хирургов проходила через этапы от только механической очистки рук от загрязнений до идеи абсолютного освобождения кожи рук от находящейся на (и в ней) микроорганизмов, идеи максимальной фиксации микрофлоры в выводных протоках потовых, сальных желез и волосяных фолликулах путем дубления, до понимания необходимости снижения количества микроорганизмов и использования для безопасности пациента барьерных средств защиты (медицинские перчатки).

About the authors

Evgeniy Sisin

Center for hygiene and epidemiology in the Khanty-Mansiysk autonomous okrug – Yugra

Email: evg-sisin1@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5003-1110

Ph. D. (Med.), epidemiologist of the Department of epidemiological surveillance

Russian Federation

All A. Golubkova

Central Research Institute of Epidemiology

Email: allagolubkova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4812-2165
SPIN-code: 6133-2572

MD, Dr. Sci. (Med.), professor, leading researcher

Russian Federation, Moscow

Irina I. Kozlova

Center for Hygiene and Epidemiology in the Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug ― Ugra; Khanty-Mansiysk State Medical Academy

Email: epid_fgu3@xmao.su
ORCID iD: 0000-0002-3345-1786

MD

Russian Federation, 72 Roznina street, 628012 Khanty-Mansiysk; Khanty-Mansiysk

Elena V Jusuf

Federal budgetary institution of health care «Center for hygiene and epidemiology in the Khanty-Mansiysk autonomous okrug – Yugra»

Author for correspondence.
Email: epid_fgu3@xmao.su

Заведующий микробиологической лабораторией с отделениями бактериологии и паразитологии

Russian Federation, Hanty-Mansijsk, str. Roznina, 72

Daria A Melnik

Khanty-Mansiysk State Medical Academy

Email: dmelnick.00@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0000-2075-5484
SPIN-code: 2159-3390

6th year student

Russian Federation, 628011, Russia, Khanty-Mansiysk, st. Mira, 40

Alsu M Mendaeva

Khanty-Mansiysk State Medical Academy

Email: MendaevaAM@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0006-0529-2841
SPIN-code: 4735-4371

6th year student

Russian Federation, Russia, Hanty-Mansijsk, ul. Roznina, d. 72

Valerija О Gilmijarova

Email: GilmijarovaVO@yandex.ru

References

Supplementary files