Métodos de esterilización

Republicado. Originalmente publicado 17 de noviembre de 2020 @ 12:55

En una situación de supervivencia, caos y catástrofe, las posibilidades de acudir a un servicio de salud para manejo de una herida, serán bastante reducidas. Será difícil llegar a los hospitales, estarán llenos o destruidos, posiblemente sin agua potable o energía (usualmente cuentan con estanques y equipos electrógenos que pueden durar los primeros días). En nuestra preparación frente a esta situación, debemos tener conocimientos básicos de primeros auxilios, curaciones y suturas, además de incluir material quirúrgico mínimo. Sin embargo, no es llegar y hacer una curación, una sutura o una pequeña cirugía. El material quirúrgico debe estar esterilizado para no producir una infección en el paciente, la que, sin acceso a antibióticos o vacunas antitetánicas, resultará en la eventual muerte del enfermo.

Hay que tener presente que limpiar, desinfectar y esterilizar no son lo mismo:

• La Limpieza y Descontaminación es la remoción de todos los materiales extraños (detritus, sangre, proteínas, grasas y aceites etc.) que se adhieren a los diferentes objetos. Se realiza con agua, detergentes, productos enzimáticos y otros (soda cáustica, carbonatos, surfactantes, abrasivos), además de la remoción física mediante cepillado. Este proceso puede reducir en 3-4 logaritmos la contaminación microbiana inicial y es el paso previo a cualquier proceso de desinfección y/o esterilización. Si el instrumental no está limpio los procesos de desinfección y esterilización no serán totalmente eficaces, ya que la suciedad no permitirá el contacto del agente con la superficie y actuará protegiendo a las bacterias.
• La Desinfección reduce la contaminación microbiana de los objetos, eliminando las formas vegetativas pero no las esporas bacterianas. Con ello reduce el riesgo de infección, pero no lo elimina por completo.
• La Esterilización son procedimientos que permiten eliminar todos los microorganismos incluyendo las esporas latentes. Asegura un producto libre de microorganismos, y su condición debe mantenerse hasta la utilización del instrumental. Son de dos tipos, físicos y químicos, y es de lo que seguiremos hablando.

Métodos físico

Utilizan fuego, calor seco o húmedo, agua en ebullición o radiación ionizante o no ionizante.

1. Flama directa: incineración. El proceso más básico y más antiguo para esterilizar algo. Simplemente pasa la aguja o bisturí por la llama de un encendedor o cocinilla. Tiene el problema de deteriorar el material con el tiempo, y sólo sirve para materiales metálicos y algunos de vidrio.
2. Agua caliente:
   1. Ebullición: hervir un producto por 10-15 minutos  a 121ºC asegura la eliminación de gran parte de los microorganismos.
   2. Tindalización: Calentar la sustancia hasta el punto de ebullición (o un poco por debajo del punto de ebullición) y mantenerla en este punto durante 15 minutos, repitiendo el proceso en tres días seguidos. Esto permite esterilizar productos que no toleran más de 100º. La esterilización eliminará los microorganismos pero no las esporas, que germinarán en el período de reposo. Durante los períodos de reposo, la sustancia esterilizada se mantiene en un ambiente húmedo a una temperatura ambiente cálida, que conduce a la germinación de las esporas. Estas nuevas bacterias serán eliminadas por los sucesivos calentamientos. Su defecto es el largo período de esterilización (3 días) y no ser 100% fiable. Se utiliza para esterilizar leche de cabra y semillas.
   3. Pasteurización: se realiza usualmente a líquidos (leche por ejemplo), que se calientan a distintas temperaturas con el fin de eliminar los distintos patógenos. El objetivo primordial no es la eliminación completa de los agentes patógenos sino la disminución sustancial de sus poblaciones, reduciéndolas a niveles que no causen intoxicaciones alimentarias a los humanos. Tras la operación de pasteurización, los productos tratados se enfrían rápidamente y se sellan herméticamente con fines de seguridad alimentaria. La pasteurización no destruye completamente las esporas de los microorganismos, ni elimina todas las células de microorganismos termofílicos. Hay distintos procesos actualmente:
      1. Proceso VAT (pasteurización lenta, original): Se lleva el líquido a 63ºC por 30 minutos y se deja enfríar lentamente, para después envasar.
      2. Proceso HTST: es el empleado en los líquidos a granel, como la leche, los zumos de fruta, la cerveza, etc. Puede ser en lote o flujo continuo y para ambos métodos se lleva a 72ºC durante 15 segundos.
      3. Proceso UHT: proceso continuo en que el líquido se lleva a 138ºC por al menos dos segundos. Esto sólo se logra con tecnología actual, con un periodo de exposición muy breve, que no altera las propiedades del líquido.
3. Vapor a alta presión: comúnmente conocido como autoclave. Se puede esterilizar: textiles (ropa, gasa, algodón, etc.), vidrio (tubos, frascos etc.), goma, silastic, teflón, polipropileno, acero inoxidable, contenidos acuosos, elementos con mercurio. No se puede esterilizar: sustancias oleosas o grasas, polvos (se humedecen y se pegotean), instrumental cromado o niquelado (se corroen), artículos eléctricos, todo material sensible al calor y a la humedad, instrumental óptico, instrumental que requiera de mucho filo (se desafilará rápidamente). Existen dos tipos principales de esterilizadores:
   1. Esterilizador gravitacional: El aire es más pesado que el vapor. El sistema introduce vapor por arriba, el que desplaza el aire hacia abajo. La cámara interna queda llena de vapor, pero si la carga está muy apilada, puede quedar aire acumulado entre el material, lo que impide la esterilización. Se llega a una temperatura de 121º y una humedad de 90%, con una presión interna de 103 kPa. El proceso completo demora cerca de 45 minutos, que incluyen 20 minutos de exposición al vapor y 15 minutos de secado y enfriamiento. Ropa y algodones requieren 30 minutos de exposición.
   2. Esterilizador de pre vacío: Previo a la esterilización, realiza un prevacío, con lo que elimina todo el aire dentro del equipo y evita el problema antes mencionado. Llega a temperatura de 131ºC, con humedad de 90%, y el proceso dura 20 minutos, con 4 minutos de exposición y 10 minutos de secado y enfriamiento.
   3. Esterilizador flash: un sistema que lleva a 132-135ºC por 3 minutos en prevacío o 10 minutos gravitacional. Sólo se usan en situaciones de emergencia y en materiales no cubiertos (sin envoltorio)
4. Vapor: si no tiene algún sistema para generar presión, el uso de vapor también permite esterilizar equipos e instrumental. Debe dejar hervir durante al menos 1 hora.
5. Aire caliente: Es, junto al fuego directo, uno de los métodos más antiguos. Se usa para materiales que no soportan la esterilización en vapor o que el óxido de etileno no puede penetrar en ellos, por ejemplo: vaselina, aceites, polvo de talco, ceras, entre otros, que requieren más tiempo de exposición y temperaturas más altas. El ciclo es de una hora a 171º, dos horas a 160º y tres horas a 140ºC. Se puede esterilizar: aluminios, vidrios, porcelanas, metales (acero inoxidable, niquelados, cromados), polvos, vaselina, parafina, aceites y otras sustancias grasas. No se puede esterilizar: material textil, algodón, sedas, telas en general, gomas, plásticos, siliconas, instrumental óptico, instrumental eléctrico, cualquier material sensible a las altas temperaturas.
6. Radiación ionizante: La radiación ionizante produce iones al expulsar electrones fuera de los átomos. Estos electrones son expulsados tan violentamente que chocan generando electrones secundarios, y la energía iónica resultante se transforma en energía térmica y química que provoca la muerte de los microorganismos mediante la ruptura del ADN, impidiendo así la división celular y la vida biológica de los mismos. La radiación ionizante es el método de esterilización más eficaz, sin embargo, éste se limita para uso industrial, resulta impráctico su uso hospitalario.
   1. Luz Ultravioleta: pasteurización solar (SODIS). Se utiliza con el agua, que se expone durante seis horas a la luz solar.
   2. Radiación gamma: pasteurización fría, mediante la exposición de los alimentos a radiación gamma. También se utiliza para disminuir la velocidad de maduración o el rebrote de algunas frutas o verduras (papas, ajos, cebollas, castañas), descontaminación de especias, hierbas y sazonadores. También prolonga la vida útil de carnes, pescados, pollo, y mariscos.
7. Radiación no ionizante (infrarroja): en la práctica, calienta y quema el material para eliminar los patógenos al llevar la temperatura a 900ºC.
8. Filtración: La filtración es un procedimiento físico de esterilización de fluidos (líquidos o gases) en el cual los microorganismos no son destruidos, sino simplemente retenidos por un material filtrante. Se suele utilizar en dispositivos de aire o para la esterilización de agua, o con soluciones cuyos componentes sean termolábiles y por lo tanto no pueden ser esterilizadas en el autoclave, por ejemplo, soluciones concentradas de azúcares, de urea, vitaminas, factores de crecimiento, etc. Tiene la desventaja de que es ineficaz con determinados microorganismos, como los virus o los micoplasmas.
9. Vibración: Las vibraciones sonoras de alta frecuencia, dentro del espectro audible alto y ultrasónico (20-1000 KC) proporcionan una técnica útil para la ruptura de las células y destrucción de microorganismos. Sin embargo, no es 100% efectiva, por lo que carece de valor práctico en la esterilización y se considera sólo desinfectante.

Métodos químicos

Estos métodos usan algunos compuestos químicos que destruyen los microorganismos, ya sea en su estado líquido, plasma o gaseoso.

1. Gas óxido de etileno: El óxido de etileno (OE) es un gas sin olor ni color, tóxico (a 12ºC es líquido) y explosivo, compuesto de una mezcla que contiene 12% de óxido de etileno y 88% de clorofluorocarbono. Existen autoclaves que utilizan el óxido de etileno en varias concentraciones, sin embargo la más usual es: 12/88. El material debe estar seco, ya que el OE reacciona con el agua, produciendo compuestos tóxicos que se adhieren al material y no se pueden eliminar. Los ciclos son de 1:45 a 3:30 hrs a 54ºC o 6 hrs a 38ºC, con humedad de 40 a 60%. Es un excelente método, pero es dañino para los tejidos, potencialmente teratogénico, por lo que su manejo es muy complicado y requiere de aireación de los artículos esterilizados después del proceso, y . La aireación debe realizarse en equipos especiales con aire estéril a temperatura de 20 a 40º C durante 8, 12 ó 24 horas, dependiendo de los paquetes y tipo de material. Este sistema se emplea para material que no soporta altas temperaturas, o bien que se deteriore con el vapor como: instrumental óptico, de microcirugía, endoscopios y otros delicados, vidrio (tubos, frascos etc.), acero inoxidable, hule, plástico, instrumental que requiera de mucho filo, implantes, prótesis, marcapasos, respiradores, reanimadores, materiales termo sensibles, polvos, instrumental cromado o niquelado, artículos eléctricos, todo material sensible al calor y a la humedad. No se puede esterilizar: sustancias líquidas o grasas, los materiales de PVC esterilizados previamente por radiación gama, todos los elementos que puedan ser esterilizados por calor húmedo o seco, materiales envasados en múltiples capas de polietileno, en nylon, sarán, films de polivinilo, folios metálicos, laminados de celofán y otros por el estilo.
2. Plasma/vapor de peróxido de hidrógeno: Método en el que el peróxido de hidrógeno y el agua son convertidos en plasma o vapor reactivo, mediante una frecuencia de radio inducida por un campo eléctrico o magnético, formando una nube, que consta de iones, electrones y partículas atómicas neutras que destruyen a los microorganismos. Utiliza bajas temperaturas. Los ciclos son de 75 minutos con una temperatura de 45º a 50ºC. No requiere aireación ni es tóxico. Se puede esterilizar: artículos de vinilo, policarbonato, vidrio, teflón, silicona, poliuretano, nylon, látex, polietileno y polipropileno, endoscopios y dispositivos de fibra óptica. No se puede usar con: artículos o materiales que absorban líquidos como celulosa y sus derivados, ropa, toallas, campos, compresas, telas, papel, líquidos y envases herméticamente cerrados.
3. Ozono: Es un sistema sencillo y económico. El gas ozono se obtiene a partir del oxígeno y agua y esteriliza mediante oxidación. Fluye a la cámara en una concentración del 6 al 12%. El ciclo es de aprox. 60 minutos. Es una alternativa al Óxido de Etileno para la mayoría de artículos sensibles al calor y la humedad. No afecta al titanio, cromo, silicona, neopreno y al teflón. Puede resultar corrosivo al acero, hierro, cobre, latón y aluminio, y destruir artículos de goma, látex y plásticos. No requiere de aireación, no deja residuos y se convierte en oxígeno en poco tiempo.
4. Soluciones químicas: requieren que el artículo sea sumergido totalmente en la solución con una concentración determinada y por un tiempo definido. Son un método alternativo para esterilizar artículos sensibles al calor.
   1. Ácido Acético: El ácido acético mezclado con una solución de sales elimina los microorganismos mediante un proceso de oxidación para desnaturalizar las proteínas celular es. El proceso dura 20 minutos a temperatura ambiente.
   2. Ácido Peracético: Los artículos son sumergidos en solución esterilizante caliente mediante una fórmula patentada de 35% de ácido peracético, peróxido de hidrógeno y agua, durante un período variable según el producto a esterilizar, usualmente 1 minuto a 55ºC. Los productos deben enjuagarse posteriormente con agua destilada.
   3. Alcohol: Los alcoholes no son recomendados para la esterilización de material médico o quirúrgico, debido principalmente a que es incapaz de dañar a microorganismos esporulados y no puede penetrar materiales ricos en proteínas, por lo que se consideran sólo desinfectantes. Sin embargo son potentes agentes virucidas, inactivando casi todas las especies de virus lipofílicos y muchos de los virus hidrofílicos. Tiene una potente actividad antifúngica, incluyendo levaduras. Debe usarse en una concentración mayor al 60%.
   4. Glutaraldehído: Es un dialdehído saturado con gran aceptación como desinfectante de alto nivel o esterilizante químico. En solución acuosa es acídica y no esporicida, sólo cuando la solución se alcaliniza se convierte en esporicida. Como los otros formaldehidos, es cancerígeno Debe manejarse en un ambiente aireado, con guantes y mascarilla con filtro.
   5. Gas y solución de formaldehído: Es un gas incoloro que viene líquido. Es potencial cancerígeno. La solución acuosa al 41% se denomina formalina. A temperatura ambiente es un desinfectante de superficies. Se volatiliza y actúa a 60ºC durante 3,5 horas. A 80°C aumenta su penetración, esterilizando objetos inanimados. Con una humedad adecuada esteriliza ambientes. Actúa en presencia de materia orgánica; demora de 6 a 12 hs. para eliminar bacterias y de 2 a 4 días para esporas.
   6. Cloroxidante electrolítico: uso de productos clorados, como hipoclorito de sodio. Se utiliza para desinfectar superficies y esterilizar agua a gran escala. Tiene el problema de generar gases tóxicos, dañar y decolorar prendas de ropa y dañar muebles y equipos metálicos, los que se oxidan rápidamente. Cuando el hipoclorito se conserva en su contenedor a temperatura ambiente y sin abrirlo, puede guardarse durante 1 mes. Es letal para varios microorganismos, virus y bacterias vegetativas, pero es menos efectivo contra esporas bacterianas, hongos y protozoarios. La actividad del hipoclorito se ve reducida en presencia de iones metálicos, biocapas, materiales orgánicos, bajo pH o luz UV.
      1. Concentraciones: (Blanqueador casero, presentación comercial): 5-6 % (50-60 g/l, 50,000 ppm) de cloro libre. Para desinfección con material orgánico o derrames:  1 % (10 g/l, 10,000 ppm). Para desinfección general de áreas sin materia orgánica:  0.5% (5g/L;  5,000 ppm). Para desinfección de superficies (CORONAVIRUS):  0.2%. Para limpieza general, desinfección de manos, desinfección de ropa: 0.05% (500 mg/L; 500 ppm)
      2. Almacenar en un lugar fresco, seco y obscuro, ya que la luz y el calor aceleran su degradación.

Notas sobre el proceso de esterilización

Para que la esterilización sea adecuada, el material debe prepararse antes:

• El instrumental no se esterilizará si contiene restos orgánicos (sangre, tejidos). Debe realizarse un buen lavado previo con algún agente que elimine dicho material.
• Debe estar envuelto correctamente y etiquetado para manejarlo asépticamente. Debe incluirse fecha de esterilización y especificar el contenido.
• El empaquetado debe facilitar la entrada y la salida del agente esterilizante, y resistir las condiciones físicas del proceso de esterilización y el manejo posterior. Posteriormente, deben ofrecer una barrera impermeable a los microorganismos, polvo y humedad, de tal forma que se mantengan estériles hasta el momento de ser utilizados.
• Usar testigos visible en cada equipo, que confirme que el proceso de esterilización se cumplió.
• La carga del material dentro de los esterilizadores debe ser adecuada, evitando que estén en contacto entre ellos y con las paredes de los esterilizadores de modo que se facilite el paso del gas o vapor entre ellos.
• Si el envoltorio se moja, debe considerarse contaminado. Por lo que se debe evitar tocar con las manos mojadas o colocarlo en superficies mojadas.

Empaques para esterilización

Papel grado médico: simple o combinado con polipropileno.

Sabanillas de lino: Método tradicional para envolver los paquetes quirúrgicos. Es reusable, económico, resistente (ofrece una protección al empaque), fácil manejo y cubre perfectamente. Existen diferentes combinaciones en su textura, muselina de 140, de 180 (50% algodón y 50% poliéster y algodón 270 con un componente que repela al agua). Tiende a deteriorarse con el uso, por lo que pierde su barrera bacteriológica. Utilice 4 capas de tela, y luego selle con tela de papel o amárrela para evitar que se abra con la manipulación.

Papel kraft: no sirve

Duración de la esterilización

Dependerá de las condiciones de manipulación, transporte y almacenamiento y la integridad del envoltorio. Los objetos empacados con doble capa y los que tienen envolturas selladas pueden considerarse estériles hasta su apertura, si es que no sufren rupturas y las condiciones de almacenamiento son adecuadas. La mayoría de los productos esterilizados comercializados se consideran estériles indefinidamente, si es que el empaque permanece intacto y cubre los requisitos de almacenamiento adecuado.

En general, se acepta:

• Empaque doble bolsa 6-12 meses.
• Instrumental en bandeja 30 días.
• Empaque en bolsa de papel mixta 3-6 meses.
• Objetos empaquetados en papel y materiales de tela en armarios cerrados, un lapso de 30 días y en armarios abiertos 21 días en promedio.

Aplicación práctica en Supervivencia

Como ya pueden haberse dado cuenta, muchos de los procesos de esterilización son complicados porque se requieren compuestos difíciles de conseguir y manejar o equipos que utilizan energía eléctrica o una combinación de ambos. Si no contamos con energía eléctrica (lo que impide el uso de esterilizadores de plasma, ozono, radiación gamma, aire caliente, etc) ni acceso a productos químicos (como oxido de etileno, formaldehido, etc), son pocas las opciones que nos quedan para esterilizar equipo quirúrgico. Entre ellas: Fuego: lo ideal es usar un fuego que no produzca residuos, como un encendedor, mechero o cocinilla a gas. Si quedan residuos, debe limpiarse la punta (una vez fría) con una gasa estéril. Calor: También puede hornear agujas en un horno a 171.1º C durante una hora. Este proceso hará que las agujas se vuelvan quebradizas con el tiempo. Si es material quirúrgico de acero, puedes ponerlo dentro de una caja de acero y calentarlo por una hora a la misma temperatura. Alcohol (y fuego): introducir el objeto en alcohol permite una desinfección regular, pero si lo acompañamos de fuego (que consume el alcohol), mejora bastante la esterilización. El fuego debe evitarse para materiales que se dañan por el calor. Agua caliente: hervir el equipo quirúrgico es una buena opción, pero no sirve para re esterilizar agujas hipodérmicas (su base es de plástico), además que el agua hirviendo no es tan buen esterilizador como el vapor a presión. Vapor y presión: El calor húmedo es la forma más efectiva de esterilizar agujas y otro instrumental médico. Puedes confeccionar un autoclave casero con una olla a presión. Limpia la olla con jabón desinfectante y agua caliente. Coloca el material o la aguja en la olla y hierve el agua al menos a 93.3ºC durante 30 minutos. El material para considerarse estéril no puede estar mojado ni húmedo, por lo tanto no debe tocar el agua, así que debes idear la forma para que el material quede más arriba del agua y no se moje. Hay dispositivos que traen algunas ollas a presión para cocer al vapor, puedes usar algo así. Con guantes estériles, retira el material de la olla con un instrumento desinfectado o esterilizado previamente. No se recomienda hervir agujas que se usarán para inyección. Si debes desinfectar una aguja de jeringa para reutilizarla, hiérvela durante al menos una hora antes de usarla. Vapor: Pon los instrumentos limpios en una bandeja de metal. Coloca la bandeja en una sartén o una olla. Ponle agua a la olla hasta que el agua llegue a la mitad de la bandeja. Tapa la olla con papel aluminio, al menos dos capas. Amarra el papel aluminio para que no se mueva. Pon la olla a fuego lento y deja que hierva más o menos 1 hora. Retira la hoja de papel de y usa la de adentro para poner los instrumentos.

Cómo lavar y esterilizar una jeringa para volver a usarla Ponte un par de guantes gruesos para protegerte las manos contra los microbios. Aspira solución de cloro al 5% a través de la aguja hasta que llene la jeringa. Exprime la jeringa para que la solución de cloro salga a chorro. Repite eso varias veces. Después enjuaga todo varias veces con agua limpia. Separa la aguja de la jeringa, desarma la jeringa y hierve todas las piezas o esterilízalas al vapor.

Resumen del proceso de esterilización casera

La esterilización es un paso vital en el uso de material quirúrgico o de curaciones. Por ello, resumiré el proceso completo para que no queden dudas y con ello puedan disminuir los riesgos de infecciones:

1. Lavar al material: debe dejarse remojando por lo menos 20 minutos en una solución con cloro. Después, enjuagar bien, usando una escobilla para retirar posibles restos de tejidos o sangre en las bisagras o ranuras del instrumental.
2. Empaque: introduzca el material ya limpio y seco directamente dentro de un empaque para esterilización (material suelto), o dentro de una caja quirúrgica. La caja debe empacarla correctamente y etiquetarla para saber qué contiene (y no abrirla innecesariamente).
3. Esterilice según el método adecuado para el material.
4. Mantenga el instrumental seco en su empaque, almacenado hasta su uso.