CC BY
27Шипигузова С.А. 170 лет со дня рождения Шарля Эдуарда Шамберлана - создателя первого медицинского автоклава / С.А. Шипигузова // Вестник оперативной хирургии и топографической анатомии. - 2021. - Т. 1, №2 (3). - С. 55-58
УДК 617-7
170 ЛЕТ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ ШАРЛЯ ЭДУАРДА ШАМБЕРЛАНА -СОЗДАТЕЛЯ ПЕРВОГО МЕДИЦИНСКОГО АВТОКЛАВА*
ШИПИГУЗОВА С.А.
Южно-Уральский государственный медицинский университет, Челябинск, Россия Аннотация
Статья посвящена научной деятельности выдающегося французского микробиолога Шарля Эдуарда Шамберлана, ученика и коллеги Луи Пастера. Шамберлан внёс значимый вклад в историю микробиологии и мировое здравоохранение участием в создании и исследовании первых вакцин. Шамберлан вместе с Луи Пастером разработали важнейшие для человечества вакцины: против сибирской язвы и бешенства. Благодаря исследованиям и изобретениям Шамберлана были выделены первые бактериальные токсины и первые вирусы, что положило начало развитию вирусологии. Также в статье рассмотрено одно из важнейших достижений Шарля Эдуарда Шамберлана - создание первого медицинского автоклава, кардинально изменившее качество оказания хирургической помощи, а также вклад ученого в развитие асептики и антисептики.
Ключевые слова: Шарль Эдуард Шамберлан, Луи Пастер, сибирская язва, вакцинация, вакцина против бешенства, автоклав, асептика, антисептика, фильтр Шамберлана, стерилизация
170th ANNIVERSARY OF THE BIRTH OF CHARLES EDOUARD CHAMBERLAIN, CREATOR OF THE FIRST MEDICAL AUTOCLAVE
SHIPIGUZOVA S.A. South-Ural State Medical University, Chelyabinsk, Russia
Abstract
The article is devoted to the scientific activities of the outstanding French microbiologist Charles Edouard Chamberlain, a student and colleague of Louis Pasteur. Chamberlain made a significant contribution to the history of microbiology and world health by participating in the creation and research of the first vaccines. Chamberlain, together with Louis Pasteur, developed the most important vaccines for humanity: vaccines against anthrax and rabies. Thanks to the research and inventions of Chamberlain, the first bacterial toxins and the first viruses were isolated, which marked the beginning of the development of virology. The article also discusses one of the most important achievements of Charles Edouard Chamberlain - the creation of the first medical autoclave, which radically changed the quality of surgical care, as well as the scientist's contribution to the development of asepsis and antiseptics.
Keywords: Charles Edouard Chamberlain, Louis Pasteur, anthrax, vaccination, rabies vaccine, autoclave, asepsis, antisepsis, Chamberlain filter, sterilization
* Сведения об авторах:_
Шипигузова Софья Андреевна, e-mail: ctalivar1 @gmail.com, студент, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации, педиатрический факультет, 454092, Российская Федерация, г. Челябинск, ул. Воровского, 64. SPIN-код: 4343-2097, ORCID: 0000-0001-7937-1928
Актуальность. Одни из важнейших принципов современной хирургии - это принципы асептики и антисептики. Принципы асептики направлены на предотвращение попадания микроорганизмов в рану, задачей антисептики является борьба с микроорганизмами внутри раны. Правила асептики и антисептики формировались на протяжении практически всей истории медицины, начиная с появления теории о живом контагии Джироламо Фракосторо и заканчивая современными достижениями микробиологии и хирургии. Впервые объединить имеющиеся знания в комплексную систему попытался Джозеф Листер. Разработанный им антисептический метод профилактики послеоперационных осложнений предполагал обработку рук, инструментов и пропитку перевязочного материала карболовой кислотой. В результате следования данному методу число послеоперационных осложнений действительно снизилось, но вредное влияние на здоровье врачей, медсестер и самих пациентов карболовой кислоты не дало данному методу войти в повседневность хирургов. В России принципы асептики и антисептики наибольшее распространение получили благодаря исследованиям Пирогова Николая Ивановича, именно он первый начал применять антисептические средства, такие как винный и камфорный спирты, йод, нитрат серебра, хлорную известь, сульфат цинка. Николай Иванович одним из первых повсеместно требовал соблюдение асептики и использование стерильного, насколько это было возможно в XIX веке, перевязочного материала, операционного белья и инструментария, а также максимальной изоляции раны пациента от зараженных предметов, матрасов и грязных рук медицинских работников. Способствовал этому и введенный им принцип разделения потоков больных на грязных и чистых [1, 5, 8].
Современная система асептики и антисептики является четко разработанным и обязательным к исполнению в рамках оказания любого вида медицинской помощи алгоритмом действий. Обязательным условием асептики является предупреждение контактного инфицирования через перевязочный материал и инструменты путем предварительной стерилизации всех соприкасающихся с ранами и слизистыми пациента предметов. При этом стерилизацию можно осуществлять как физическим способами, например, действием
высоких температур, давления, УФ излучения, так и с помощью применения химических веществ, например, спиртовых растворов хлоргексидина или глутарового альдегида для стерилизации эндоскопического оборудования. Один из наиболее распространенных и надежных приборов для физической стерилизации инструментов, перевязочного материала и операционного белья является автоклав.
На сегодняшний день автоклав является крайне распространенным прибором для стерилизации и имеется практически в любом медицинском учреждении. И благодаря возможности производить обработку материала быстрее и при меньшей температуре, может повсеместно использоваться для стерилизации стеклянной посуды, питательных сред, операционного белья и перевязочного материала. В качестве стерилизующего агента в автоклаве используется пар под давлением. Пар считается универсальным стерилизующим агентом за счет способности проникать во все точки стерилизационной камеры. Прибор, до сих не потерявший свою актуальность, был создан еще в XIX веке французским ученым Шарлем Эдуардом Шамберланом [2, 4, 6].
Цель работы. Изучить основные достижения научной деятельности выдающегося
французского микробиолога Шарля Эдуарда Шамберлана, в том числе - создание первого медицинского автоклава.
Материалы и методы. Проведен систематический качественный обзор публикаций по интересующей нас теме. Критериями отбора стали методические рекомендации, помогающие критически оценивать публикации [10].
Результаты исследования. Шарль Эдуард Шамберлан родился 12 марта 1851 года. Среднее образование юноша получил в средней школе Руже де Лиль в Лон-ле-Сонье, городе на востоке Франции, после её окончания поступил в колледж в Париже и в 1871 году поступил в одно из лучших учебных заведений Франции - в высшую нормальную школу.
В 1875 году Шамберлан поступил на работу в лабораторию Луи Пастера, где сначала работал в качестве младшего заготовителя. В последующем в лаборатории Пастера Шамберланом будут совершены ряд исторически важных открытий [9]. Так, совершенно случайно, Шамберланом был получен аттенуированный штамм куриной
холеры, который после введения его курицам вызывал образование иммунитета к вирулентной куриной холере. В результате данного эксперимента Шарлем Эдуардом Шамбреланом и Луи Пастером в 1879-1880 годах была получена первая вакцина против куриной холеры, что дало начало всем исследованиям в данном направлении.
Параллельно с работой над вакциной против куриной холеры, Луи Пастером и его помощниками Ру и Шамберланом проводились масштабные исследования сибирской язвы. Во время изучения эпидемии сибирской язвы в Саванье в 1878-1880 годах Шамбреланом было установлено, что у заболевших и выживших животных развилось рефрактерное состояние, которое позволяло животным не заболевать повторно. После данного открытия дальнейшие исследования Шамберлана были направлены на поиск средств создания такого рефрактерного состояния с помощью вакцины. И уже в 1881 году Луи Пастером вместе с Ру и Шамберланом был проведен открытый эксперимент по исследованию эффективности аттенуированных штаммов сибирской язвы. Эксперимент, поставленный на 24 овцах, 6 коровах и 1 козе в Пуйи-ле-Фор недалеко от Мелуна с использованием ослабленного дихроматом калия штамма (данный факт первоначальной был скрыт Пастером в его публикации, в которых он указывал в качестве средства для ослабления бактерий кислород), был полностью успешен. За это открытие Луи Пастер, Пьер Поль Эмир Ру и Шарль Эдуард Шамберлан были удостоены ордена почетного легиона, высшим знаком отличия за заслуги перед Францией [3, 11].
Спустя несколько лет учеными путем аттенуации была получена первая в мире вакцина против бешенства. В основе антирабической вакцины был аттенуированный (ослабленный) "фиксированный" штамм вируса бешенства, полученный учеными в лаборатории Луи Пастера в результате многократных пассажей дикого вируса бешенства через мозг мало восприимчивых к этому заболеванию кроликов. Вакцинный штамм вируса получил короткий инкубационный период, но оставался патогенным для человека и животных. После накопления вакцинного штамма в мозге овец, вирус подвергался инактивации, после чего был готов к использованию в качестве вакцины. Уникальность антирабической вакцины заключался в том, что ее можно ставить
пациентам пост экспозиционно, то есть уже после укуса и/или ослюнения бешенного животного. Феномен вакцины заключается в том, что, быстро распространяясь гематогенным и/или лимфогенным путями, в отличие от дикого вируса, который распространяется периневрально (по отросткам нервных волокон), вакцинный штамм занимает рецепторы клеток-мишеней в головном мозге и препятствует прикреплению дикого вируса. В результате конкурентного действия вакцинного штамма и дикого вируса, бешенство не развивается, при этом на введение вакцины вырабатываются антитела, поэтому ее можно ставить и по эпидемиологическим показаниям людям с высоким риском заражения данным заболеванием.
Не менее значимым было открытие Шамбреланом в 1884 году первого бактериального фильтра, известного сейчас как "свеча Шамберлана". Данный фильтр представляет собой трубку из неглазурованного фарфора, размер пор которого был идеален для того, чтобы задерживать бактерии и после фильтрации давать стерильный раствор. А изменяя пористость фарфоровых трубок можно было выборочно получать фильтраты бактерий, имеющих определенный размер. Благодаря фильтру Шамберлана Пьером Полем Эмиром Ру был впервые выделен и изучен дифтерийный токсин, а в 1892 году Ивановский Д.И. с помощью свечи Шамберлана получил фильтрат, содержащий вирус табачной мозаики [7]. Вирус табачной мозаики был первым открытым в мире вирусом, его выделение и исследование положило начало формированию новой науки -вирусологии.
С 1886 года до 1888 года Шамберлан вместе с Луи Пастером работал над организацией Института Пастера, в котором Шамберлан вплоть до 1904 года возглавлял научную работу по прикладным исследованиям в области микробиологии и гигиены.
Крайне важным для развития микробиологии, а также медицины в целом стало изобретение Шамберланом автоклава. Данное изобретение родилось в процессе изучения Луи Пастером проблемы гниения и пастеризации. Во время своих исследований Луи Пастер вместе со своими ассистентами обнаружил бактерии, способные образовывать споры, невосприимчивые к действию температуры 50-60°С. После данного открытия учеными было выяснено, что температура,
необходимая для полного уничтожения спорообразующих бактерий, должна быть не менее 120°С. Тогда для получения пара высокой температуры Шамберлан предложил использовать паровой котел Папена, на основе которого позже физиками был разработан первый паровой двигатель. В данном котле конденсированный пар, повышая давление внутри сосуда, нагревал сам себя до 120°С градусов и выше. После первых удачных опытов по стерилизации лабораторной посуды, созданный Шамберланом автоклав стал
повсеместно использоваться не только в научных лабораториях, но и в акушерских и хирургических больницах.
Выводы. Сейчас невозможно представить медицинское учреждение без автоклава, в котором стерилизации подвергается огромная часть медицинского инвентаря. Несмотря на большое разнообразие и функциональные возможности современных автоклавов, в основе их работы лежит неизменный принцип, замеченный Шамберланом и примененный им в медицинских целях.
Список литературы
1. Бойко С.С. Инфекции в хирургии: эволюция представлений от времен Н.И. Пирогова до современности /С.С. Бойко, В.И. Чебыкина, Н.М. Шлепотина // Вестник Совета молодых учёных и специалистов Челябинской области. - 2016. -Т. 2, №4 (15). - С. 4-6.
2. Бугаевский К.А. Жизнь и деятельность И.И. Мечникова в зеркале филателии, фалеристики, нумизматики / К.А. Бугаевский, Н.А. Бугаевская // Вестник Совета молодых учёных и специалистов Челябинской области. - 2017. - Т. 2. -№2(17). - С. 28-34.
3. Бугаевский К.А. Память о Роберте Кохе на медалях / К.А. Бугаевский // Вестник Совета молодых учёных и специалистов Челябинской области. - 2019. - Т. 2. - №2(25). - С. 7-14.
4. Мечников И.И. Основатели современной медицины: Л. Пастер, Дж. Листер, Р. Кох /И.И. Мечников. - УРСС, 2011. - 136 с.
5. ОпимахВ.И. История антисептики - борьба идей, честолюбия, амбиций... /И.В. Опимах//Медицинские технологии. Оценка и выбор. - 2010. - Т. 2, №2. - С. 74-80
6. Смородина А.А. 130 лет с момента принятия основных принципов асептики, предложенных Эрнстом фон Бергманном / А.А. Смородина, Р.А. Шпота, М.А. Кузнецов // Вестник Совета молодых учёных и специалистов Челябинской области. - 2020. - Т. 1. - №1(28). - С. 35-37
7. Шестакова Г.А. Развитие медицинского и физиологического направления в микробиологии /Г.А. Шестакова, И.Н. Лыков //Вестник Калужского университета. - 2011. - №2. - С. 22-30.
8. Шипигузова С.А. 210 лет со дня рождения главного борца с раневой инфекцией в России - Пирогов Н.И. / С.А. Шипигузова // Вестник Совета молодых ученых и специалистов Челябинской области. - 2020. - №1 (28), Т. 1. - С. 3841.
9. Bazin. H. L'Histoire des vaccinations / H. Bazin. - Paris: John Libbey Eurotext, 2008. - 471 p.
10. Cook D.J. Translated, with permission of the American College of Physicians, from: Systematic reviews: Synthesis of best evidence for clinical decisions / D.J. Cook, C.D. Mulrow, R.B. Haynes //Ann. Intern. Med. - 1997. - №126. - P. 376-380.
11. Henry S. The History of Inoculation and Vaccination for the Prevention and Treatment of Disease: Lecture Memoranda, Canadian Medical Association / S. Henry. - London, Ontario: Borroughs Wellcome and Company, 1913. - 300 p.
* Научные руководители: к.м.н., доц. Колбина Е.В., к.м.н., доц. Пешиков О.В.
