Antiseptik, Desinfektion und Sterilisation: Geschichte und Methoden

Antiseptik, Desinfektion und Sterilisation

Antiseptik bezeichnet die Hemmung oder Abtötung von Mikroorganismen auf der lebenden Haut und in Wunden. Antiseptische Mittel sind für den Menschen nützlich und schonen das Gewebe.

Desinfektion bezeichnet die Reduktion von Mikroorganismen auf unbelebten Oberflächen, Erde und in anorganischen Materialien. Die Desinfektion zerstört pathogene Mikroorganismen, nicht jedoch alle Keime.

Steril bedeutet frei von allen lebenden Organismen und ihren Sporen.

Methoden der Sterilisation

Physikalische Methoden

Wärme (feucht und trocken), Gas (SCO), Filtration und Strahlung.

Chemische Methoden

Sterilisation mit gasförmigen Wirkstoffen (organisch und anorganisch).

Wirkmechanismen

• Koagulation von Proteinen: Proteine präzipitieren, enzymatische Prozesse finden nicht mehr statt und die Zelle stirbt ab.
• Oxidation freier Gruppen: Freie Gruppen werden durch Oxidationsmittel fixiert, die Zelle stirbt.
• Enzymatische Antagonisten: Hemmen die Zellvermehrung durch Blockade von Rezeptoren.
• Zerstörung der Zellmembran

Germizide und Hygienisierung

Germizide inaktivieren Viren und Protozoen, wirken jedoch nicht zuverlässig auf Bakterien und Pilze.

Hygienisierung bezeichnet die Reduktion der Mikroorganismen auf ein offiziell akzeptiertes Niveau.

Tyndallisation ist eine intermittierende Sterilisation durch Erhitzung auf 80–100 °C über 24 Stunden an drei aufeinanderfolgenden Tagen, wodurch auch Sporen abgetötet werden.

Prüfverfahren für Desinfektionsmittel

• Phenolkoeffizient: Vergleich eines Desinfektionsmittels mit Phenol, getestet mit Salmonella typhi.
• Unterer Phenolkoeffizient: Konzentration des Desinfektionsmittels, die in der Zeit nicht abtötet.
• Oberer Phenolkoeffizient: Konzentration, die in der gleichen Zeit abtötet.

Chemische Wirkstoffe

Organische Verbindungen

• Alkohole: Antiseptisch für die Haut; denaturieren Proteine und entziehen Wasser.
• Aldehyde: Dehydrieren und denaturieren Proteine; bei 10 Stunden Einwirkung Sterilisation.
• Formalin/Formaldehyd: 8 % Formalin und 70 % Alkohol; gasförmig bakterizid, sporizid und virozid (z. B. Polio); polymerisiert Kollagen.
• Glutaraldehyd: In wässrig-alkalischem pH-Wert bakterizid, sporizid, tuberkulozid, virozid und fungizid; nützlich für Endoskope.
• Phenole: Erstes Antiseptikum nach Lister; hemmen Bakterien, koagulieren Proteine und zerstören die Zellmembran.
• Organische Säuren: Mandelsäure und Methenamin (Mandelat); Harnwegsantiseptika, können orale Magenreizungen verursachen.
• Anionische Detergenzien: Seifen und Waschmittel, wirken als Tenside.
• Kationische Detergenzien: Bakterizid gegen grampositive Bakterien, nicht gegen Sporen, Tuberkelbazillen oder Viren. Beispiele: Cetrimoniumbromid (CETRIMID) und Benzalkoniumchlorid; Povidon. Sie schädigen die Zellmembran, sind im alkalischen pH-Wert wirksamer; keine chemische Sterilisation.
• Ätherische Öle: Terpene und Kampfer (Menthol).
• Farbstoffe: Triphenylmethan-Farbstoffe (Hellgrün, Kristallviolett, Gentianaviolett, Malachitgrün) und Methioninderivate (Methylenblau); bakterizid gegen grampositive Bakterien, nicht gegen Sporen.
• Nitrofurane: Nitrofurantoin als Harnwegsantiseptikum gegen Enterobakterien; Furazolidon bei Infektionen durch gramnegative Keime; Nitrochinolein und Nitrofurantoin als Salben.

Anorganische Verbindungen

• Halogene – Jod: (Betadin bzw. Povidon-Iod) Antiseptikum der ersten Wahl in der Chirurgie; Jod, Isodine, Germidine.
• Halogene – Chlor: Desinfektionsmittel (Natriumhypochlorit); sehr bakterizid, wirksam gegen AIDS- und Hepatitisviren; 1 % bewirkt Membranoxidation; Tuberkulose wird nicht sicher abgetötet.
• Oxidationsmittel: Stören anaerobe Keime (schwach bakterizid).
  • Wasserstoffperoxid (H₂O₂): Setzt Sauerstoff frei, sichtbares Aufschäumen; unterstützt die mechanische Reinigung.
  • Kaliumpermanganat: Violette Kristalle; 1:10 000 für Wunden, Fußbäder 1 g/10 L.
• Schwermetallsalze: Quecksilber (Hg), Silber (Ag) und Zink (Zn) als Desinfektions- und Antiseptikamittel; wirken auf SH-Gruppen und koagulieren Proteine.
  • Thiomersal: Schwach bakterizid (keine Sporen); präoperatives Antiseptikum zweiter Wahl.
  • Merkurochrom: Schwach giftig, in der Proktologie verwendet.
  • Kupfersulfat: Behandlung von Wundinfektionen durch grampositive Keime.
  • Silbernitrat (AgNO₃): 0,5 % mit bakteriostatischer Wirkung; in der Augenheilkunde zur Vorbeugung der Gonokokken-Konjunktivitis.
  • Zinksulfat (ZnSO₄): Antiseptikum in der Ophthalmologie zur Behandlung der Konjunktivitis.
• Borsäure: Löslich in Wasser; Bor-Puder 10 % in der Dermatologie; bei Geschwüren und zur Phlebostase; Antiseptikum bei Konjunktivitis.

Historische Entwicklung

Antike Papyri und frühe Medizin

• Papyrus Ebers: Therapeutische Vorschriften, allgemeine Pathologie und kardiovaskuläre Verordnungen.
• Papyrus Smith: Luxationen, Herzkrankheiten und Frakturen.
• Papyri von Kahun: Gynäkologie und Geburtshilfe.
• Hippokrates: Autor des Corpus Hippocraticum (Gelenke, Frakturen, Herz, Hämorrhoiden und Fisteln).
• Herophilos: Studie zu Prostata, Zwölffingerdarm, Zungenbein und Auge.
• Erasistratos: Beschrieb die Anatomie des Zentralnervensystems.
• Cornelius Celsus: Entzündungstetrade (Rubor, Calor, Tumor, Dolor).
• Galen: Kreislaufanatomie und Physiologie (bis ins Alter von etwa 50 Jahren).

Indische und arabische Medizin

• Charaka und Susruta: Schriften der indischen Medizin; Susruta beschrieb 121 chirurgische Instrumente und Rhinoplastik; Betäubung mit Hanf.
• Oribasius, Aetius und Paulus von Aegina: Steinschnitt, Hernien, Pleuraempyem, Mandeln und Brustamputation.
• Avicenna und Averroes: Übertrugen die Werke des Hippokrates.
• Maimonides: Behandlung im Einklang mit der Bibel und den Schriften des Aristoteles.

Mittelalter und Renaissance

• Theodorich von Lucca: Eiterung wurde als wünschenswert betrachtet; Salben sollten Eiter ausziehen, damit Wunden heilen.
• Lanfranc (13. Jh.): Chirurgia magna (1296); Ösophagusintubation, Darmnaht, Trepanation.
• Guy de Chauliac: Verwendung von Leichen für die Anatomie.
• Mondino de' Liuzzi: Sektionen (1316) und Veröffentlichung einer Anatomie.
• Vesalius: Bedeutender Anatom der Renaissance; De humani corporis fabrica.
• Ambroise Paré (1510–1590): Vater der Chirurgie; Abbinden der Arterien anstelle von Kauterisation, Verzicht auf siedendes Öl.
• Fabricius Hildanus: Unterbindung von Aneurysmen.

17. und 18. Jahrhundert

• Leeuwenhoek: Mikroskopische Beobachtung von Erythrozyten, Spermien und Zilien; Verbesserung der Mikroskopie.
• William Harvey: Begründer der Kreislaufphysiologie.
• John Mayow: Physiologie der Atmung.
• Experimentelle Chirurgie an Hunden.
• Morgagni und Bichat: Histopathologie und Ursache-Wirkungs-Beziehungen bei Krankheiten.
• Haller, Réaumur, Priestley und Lavoisier: Physiologische Forschung.

19. Jahrhundert: Anästhesie und Antiseptik

• Dieffenbach und von Graefe: Chirurgische Eingriffe.
• Dupuytren: Experimentelle Chirurgie und Beschreibung von Operationen.
• Horace Wells (Zahnarzt): Erste Verwendung von Lachgas (N₂O) zur Anästhesie, 1845.
• William T. G. Morton (Zahnarzt): Ether als Anästhetikum (London 1855, Edinburgh 1862, Paris 1864); erste Operationen am Bauchraum.
• Semmelweis: Händewaschung mit Chlorkalk zur Verhinderung des Kindbettfiebers; Hygienestandards.
• Lister: Antiseptische Methode mit Karbolsäure (1867); Jodoform (1878).
• Pasteur (1822–1895): Nachweis der Existenz von Mikroorganismen.
• Autoklav: Sterilisation mit Wärme; Einführung Ende des 19. Jahrhunderts.
• Koch und Bergmann: Einführung des Dampfautoklaven (1885).
• Moderne Chirurgie: Spezialisierung in Augenheilkunde, HNO und Urologie; 1884 Lokalanästhesie durch Koller.
• Sauerbruch: Unterdruckkammer und moderne Chirurgie.

Unterstützende Maßnahmen

Zu den unterstützenden Maßnahmen gehören Infusionstherapie, Analgetika, Antibiotika, Bluttransfusionen und Antikoagulantien.