Влияние химических факторов на микроорганизмы

Химические средства неспецифического действия, применяемые для обработки помещений, оборудования и различных предметов, обозначают термином «дезинфектанты», а вещества, используемые для обработки живых тканей – «антисептики». Дезинфицирующие средства оказывают в рабочих концентрациях бактерицидное действие, а антисептики (в зависимости от концентрации) -бактериостатическое или бактерицидное.

Антисептики–антимикробные средства широкого спектра действия, оказывающие губительное или статическое влияние на микроорганизмы и обладающие высокой активностью. Антисептики должны сохранять активность в присутствии продуктов тканевого распада; не должно быть местного раздражающего фактора и угнетающего влияния на процессы заживления раны.

Антисептики подразделяются по механизму действия и по химической структуре:

1. Галогеносодержащие соединения (препараты йода и хлора). Взаимодействуют с микробными белками, что сопровождается их инактивацией и денатурацией. Широко применяют как дезинфектанты и антисептики. Как антисептики применяют йодсодержащие препараты — спиртовой раствор йода (5% в этаноле); йодинол (1% водный раствор содержит 0,1% йода, 0,3% калия йодида и 0,9% поливинилового спирта, замедляющего выделение йода); йодонат (водный раствор комплекса поверхностно-активного вещества с йодом); повидон-йод (комплекс йода с поливинилпирролидоном) и раствор Люголя применяют для обработки слизистых оболочек. Как дезинфектанты применяют хлорсодержащие препараты — газообразный хлор (взаимодействуя с водой, образует хлорноватистую кислоту; в присутствии органических веществ противомикробное действие уменьшается); хлорную известь, хлорамин Б (содержит 25-29% активного хлора; для обеззараживания питьевой воды применяют в виде таблеток, содержащих 3 мг активного хлора); хлоргексидина биглюконат (гибитан).
2. Алкоголи или спирты (этанол, изопропанол и др.) осаждают белки и вымывают липиды из клеточной стенки. Как антисептики, наиболее эффективны в виде 60-70% водных растворов. При правильном применении эффективны в отношении вегетативных форм большинства бактерий; споры бактерий и грибов, а также вирусы к ним резистентны.
3. Окислители (перекись водорода, калия перманганат) окисляют метаболиты и ферменты микроорганизмов, либо денатурируют белки. Применяют в качестве антисептиков.
4. Кислоты, щелочи и соли (борная, салициловая кислоты, раствор аммиака) диссоциируют при проникновении через клеточную оболочку и вызывают денатурацию белков цитоплазмы. Кислоты и щёлочи применяют как антисептики. Среди кислот наиболее известны борная, бензойная, уксусная и салициловая. Применяют для лечения поражений, вызванных патогенными грибами и бактериями. Наиболее распространена салициловая кислота, применяемая в спиртовых растворах (1-2%), присыпках, мазях, пастах (например, для лечения дерматомикозов в областях, подверженных трению); оказывает также в зависимости от концентрации отвлекающее, раздражающее и кератолитическое действие. Из щелочей наиболее распространён раствор аммиака (нашатырный спирт содержит 9,5-10,5% аммиака), применяемый для обработки рук хирурга (0,5% раствор).
5. Соединения фенола (карболовая кислота, трикрезол) денатурируют белки и нарушают структуру клеточной стенки. Фенолы и их замещённые производные широко применяют как дезинфектанты, в меньших концентрациях — в качестве антисептиков. От применения собственно фенола отказались давно вследствие его токсичности, но его производные (например, гексахлорофен, резорцин, хлорофен, тимол, салол) применяют часто.
6. Альдегиды (формальдегид, лизоформ, цимизоль и т.д.) - за счет присоединения к аминогруппам белка происходит денатурация белка. Альдегиды алкилируют сульфгидрильные, карбоксильные и аминогруппы белков и других органических соединений, вызывая гибель микроорганизмов. Альдегиды широко применяют как консерванты. Наиболее известные — формальдегид (8%) и глутаральдегид (2-2,5%) — проявляют раздражающее действие (особенно пары), ограничивающее их широкое применение. Раствор формальдегида обладает дезинфицирующим и дезодорирующим эффектами. Применяют для мытья рук, дезинфекции инструментов, обработки кожи ног при повышенной потливости. Входит в состав препаратов (формидрон, мазь формалиновая). Мыльный раствор формальдегида (лизоформ) применяют для спринцеваний в гинекологической практике, для дезинфекции рук и помещений. Уротропин (гексаметилентетрамин) в кислой среде организма расщепляется с выделением формальдегида; последний, выделяясь с мочой, оказывает антисептическое действие. Применяют при инфекционных процессах мочевыводящих и желчевыводящих путей, кожных заболеваниях. Входит в состав комбинированных препаратов (кальцекс, уробесал).
7. Красители (метиленовый синий, бриллиантовый зеленый, риванол, основный фуксин) – задерживают рост бактерий, реагируя с фосфорно-кислыми группами нуклеопротеидов бактерий. Применяют в качестве антисептиков.
8. Производные нитрофурана (фурацилин) тормозят клеточное дыхание микроорганизмов, действуя на дегидрогеназы.
9. Детергенты (циригель, дегмицид, роккал) вызывают изменение проницаемости цитоплазматической мембраны. Катионные детергенты оказывают бактерицидное действие. Их эффект уменьшают анионные поверхностно-активные вещества (по этой причине катионные детергенты несовместимы с мылами), низкие значения рН (то есть повышенная кислотность), некоторые органические соединения, ионы металлов. Катионные детергенты адсорбируются пористыми и волокнистыми материалами. При нанесении на кожу образуют плёнку, под которой могут оставаться живые микроорганизмы. Наиболее часто применяют для обработки рук хирурга.
10. Металлы. Антимикробный эффект основан на способности осаждать белки и другие органические соединения. В качестве антисептиков широко применяют нитрат серебра (ляпис), сульфат меди (медный купорос) и хромат ртути (мербромин). Соединения металлов (особенно свинца, мышьяка и ртути) не рекомендуют применять для дезинфекции и антисептики, поскольку они способны накапливаться в организме человека. Исключение — сулема (ртути дихлорид), иногда применяемая для дезинфекции белья, одежды, предметов ухода за больными.
11. Газы. Для уничтожения спор микроорганизмов при стерилизации предметов из пластмасс применяют окиси этилена и пропилена под давлением при 30-60 "С. Метод позволяет эффективно уничтожать большинство микроорганизмов, в том числе в тканях и жидкостях (кровь, гнойное отделяемое). Механизм действия связан со способностью окиси этилена алкилировать белки. В частности, повреждению подвергаются сульфгидрильные группы вегетативных форм и карбоксильные группы оболочек спор. Окись этилена — жидкость, кипящая при 10,7°С. Окись этилена в жидком виде добавляют в раствор при температуре от 0 до 4°С в конечной концентрации 0,5—1%. При температуре выше точки кипения окись этилена используют как стерилизующий газ, для стерилизации сложной медицинской аппаратуры. Окись этилена губительно действует на вегетативные и споровые формы бактерий. Ее используют в промышленности для стерилизации пластмассовых чашек Петри и других предметов, которые плавятся при температуре выше 100°С. Применение окиси этилена ограничено, так как вещество токсично, нестойко, взрывоопасно.