Стерилизация водяным насыщенным паром является доминирующим методом медицинской стерилизации.
Основным агентом при паровой стерилизации является насыщенный водяной пар, который имеет свои особенности воздействия на микроорганизм. Специфика воздействия заключается в его теплофизических параметрах и устойчивости фазового состояния, а также защитных свойствах самого микроорганизма (воздушной рубашки).
Механизм прогрева микроорганизма паром происходит следующим образом. Пар, конденсируясь на холодной поверхности микроорганизма, превращается в воду, поглощающую воздушную рубашку микроорганизма. При этом за счёт значительного количества выделяемого тепла происходит тепловой удар, направленный от наружной поверхности микроорганизма к его центру, как к наиболее холодной точке.
При достижении определённой температуры происходят необратимые изменения в структуре материи микроорганизма, начинается процесс коагуляции белка - гибель микроорганизма.
Для определения оптимального времени стерилизации (стерилизационной выдержки) важную роль имеют этапы удаления воздуха и прогрева стерилизационного объекта, а для определения оптимального срока сохранности простерилизованных объектов - этап десорбции водяных паров из объекта (сушка).
Конечным результатом этапа прогрева объекта до температуры стерилизации должен быть прогрев объекта до температуры стерилизации (Тст). Удаление воздуха на этом этапе играет значительную роль.
В настоящее время удаление воздуха из стерилизационной камеры и объекта стерилизации может производиться следующими методами:
В настоящее время в паровых стерилизаторах для удаления водяных паров из пористых объектов и из самой рабочей камеры используют метод десорбции, основанный на испарении влаги за счёт создания разрежения. Этот метод недостаточно эффективен, так как при температуре 90оС влага полностью не испаряется. Увеличить глубину вакуума практически невозможно.
Для улучшения качества сушки и сокращения энергетических затрат целесообразно использовать пульсирующий метод сушки, при котором не так велико влияние герметичности системы.
Пульсирующая сушка может осуществляться двумя способами:
Первый способ обеспечивает сохранение герметичности аппарата, так как разрежение в камере находится в заданных пределах её герметичности (К<2,4), и смещение концентрационного равновесия между камерой, капиллярами и порами объекта. Однако в этом случае поступающий воздух может охлаждать (до конденсации) пар в капиллярах и поэтому влажность объекта остаётся высокой.
Второй способ обеспечивает те же преимущества, что и первый, однако конденсации пара из-за отсутствия контакта с холодным воздухом не происходит.
Сушку так же можно производить перегретым паром, с помощью которого достигается прогрев влаги в капиллярах и порах объекта и самого объекта. Пар в этом случае подаётся под избыточным давлением, которое не требует повышенной герметизации.
При паровой стерилизации используют как пар без давления (текучий пар), так и под давлением. Текучий пар находит применение в тех случаях, когда требуется убить только вегетативные формы микроорганизмов, а пар под давлением используют, когда нужно убить не только вегетативные, но и споровые формы микроорганизмов.
Текучий пар без избыточного давления имеет температуру 100оС. Предметы, не выдерживающие температуру выше 100оС, стерилизуют таким паром. Пар значительнее распространяется внутри перевязочного материала, чем сухой горячий воздух. Скорость стерилизации в значительной степени зависит от вида, плотности и других свойств материала. Однократной стерилизации текучим паром в большинстве случаев недостаточно (споры не погибают), поэтому её повторяют еще два раза с суточным промежутком после каждой стерилизации, чтобы дать возможность спорам прорасти в вегетативные формы. Такой метод прогревания называют дробной стерилизацией.
С целью получения более высоких температур, чем температура кипящей воды при атмосферном давлении, при стерилизации чаще используют пар под давлением. Пар под давлением является эффективным бактерицидным агентом. Принципиальные основы паровой стерилизации следующие: влажное тепло в виде насыщенного пара под давлением является наиболее верным легкоуправляемым средством уничтожения всех видов микроорганизмов. Влажное тепло по бактерицидным свойствам значительно превосходит сухое тепло. Паровой метод стерилизации осуществляют насыщенным водяным паром при избыточном давлении 0,11 МПа ( 1,1 кг.с/см2 ) и температуре 120°С; 0,20 МПа (2 кг.с/см2 ) и температуре 132°С. Стерилизацию проводят в паровых стерилизаторах. При использовании пара для стерилизации соблюдают ряд основных требований, без которых нельзя рассчитывать на надёжный эффект. К таким требованиям следует отнести: