Los autoclaves de vapor son equipos esenciales en hospitales, laboratorios y en diversas industrias, ya que permiten esterilizar herramientas y materiales de manera efectiva y segura. Pero, ¿cómo funcionan exactamente? En este artículo, desglosaremos cada componente y cada paso del proceso para entender a fondo su funcionamiento.
Ahora analizaremos su funcionamiento, un Autoclave es un recipiente de presión, construido en acero inoxidable, de paredes gruesas y cierre hermético.
Trabaja a alta presión, para realizar una reacción industrial, o una esterilización con vapor de agua.
El material para su construcción debe ser fuerte, que resista la presión y temperatura desarrollada en su interior. Por ello, la estructura de la puerta debe ser de la mayor resistencia, Acero Inoxidable Tipo 316.
Se trata de una aleación de Acero Inoxidable con cromo níquel que incluye molibdeno. Esta adición aumenta la resistencia a la corrosión general y a temperaturas elevadas.
Historia y Orígenes
Desde la antigüedad, la humanidad ha buscado maneras de limpiar y desinfectar sus herramientas. En los tiempos antiguos, se utilizaban métodos rudimentarios para limpiar instrumentos y utensilios. La ebullición en agua y la exposición al fuego eran prácticas comunes, aunque su eficacia era limitada. Sin embargo, no fue sino hasta el siglo XIX que los autoclaves hicieron su aparición.
La historia de los autoclaves de vapor es fascinante, reflejando el ingenio humano y su búsqueda constante por mejorar las condiciones de higiene y seguridad en diversos ámbitos, especialmente en el médico y científico.
Louis Pasteur y la Teoría Microbiana
Louis Pasteur fue una figura clave en este cambio de paradigma. Sus experimentos y la formulación de la teoría microbiana de la enfermedad demostraron que los microorganismos eran responsables de la putrefacción y las infecciones, sentando las bases para el desarrollo de métodos de esterilización más efectivos.
La Invención del Autoclave
Fue Charles Chamberland, un colaborador de Pasteur, quien inventó el autoclave en 1879. Su diseño se basaba en una olla a presión, y su principio de funcionamiento era simple pero revolucionario: el uso de vapor de agua a alta presión y temperatura para esterilizar instrumentos y materiales.
Mejoras y Evolución
Desde su invención, el autoclave ha sufrido numerosas mejoras y modificaciones. Se han desarrollado diferentes tipos de autoclaves para adaptarse a las necesidades específicas de cada campo y aplicación, y se han incorporado avances tecnológicos para mejorar la eficiencia y seguridad del equipo.
La introducción de materiales resistentes a altas presiones y temperaturas, sistemas de control automático y medidas de seguridad adicionales, ha permitido que los autoclaves de vapor se conviertan en herramientas esenciales en hospitales, laboratorios y diversas industrias.
El Autoclave en la Actualidad
Hoy en día, los autoclaves de vapor son más seguros, eficientes y fáciles de usar que nunca. Su capacidad para destruir todo tipo de microorganismos, incluidas las esporas bacterianas, los ha convertido en el método de esterilización preferido en muchos sectores.
La historia del autoclave es un claro ejemplo de cómo la ciencia y la innovación pueden trabajar juntas para mejorar nuestras vidas, y su evolución continua asegura que seguirán siendo herramientas valiosas en la lucha contra los microorganismos y las infecciones en el futuro.
Partes de un Autoclave de Vapor Tuttnauer.
Un autoclave típico consta de varios componentes clave, cada uno de los cuales juega un papel vital en el proceso de esterilización.
Están provistas de manómetros y termómetros, que permiten verificar el funcionamiento del aparato. Así como:
- Panel de Operación.
- Interruptor Principal (ON/OFF).
- Medidor de Presión (Manómetro).
- Perilla de selección de ciclo. (a 121℃ ó 134℃).
- Perilla multi-propósito.
- Puerta para cierre hermético.
- Cámara interior del Autoclave.
- Micro-interruptor para control de cierre.
- Válvula de drenaje.
- Tapa tanque de reserva.
- Perno de ajuste de la puerta.
- Cámara interior del Autoclave.
El autoclave de vapor es un equipo complejo con diversas partes que trabajan conjuntamente para asegurar un proceso de esterilización efectivo. A continuación, se describen los componentes principales de este dispositivo:
Cámara de Esterilización
La cámara de esterilización es el corazón del autoclave, un recipiente hermético diseñado para soportar altas presiones y temperaturas. Aquí es donde se colocan los instrumentos y materiales a esterilizar. Su tamaño y forma pueden variar dependiendo del tipo de autoclave y de su uso específico.
Generador de Vapor
Este componente es esencial para el funcionamiento del autoclave, ya que produce el vapor necesario para el proceso de esterilización. El vapor se genera calentando agua con un elemento eléctrico o mediante una conexión a una fuente externa de vapor.
Sistema de Control
El sistema de control es el cerebro del autoclave, encargado de regular la temperatura, la presión y el tiempo de esterilización. Modernos autoclaves vienen equipados con paneles digitales que permiten a los usuarios configurar y monitorear el proceso con gran precisión.
Válvulas y Sensores
Las válvulas son componentes clave que regulan el flujo de vapor y aire dentro y fuera de la cámara de esterilización. Los sensores, por otro lado, monitorizan constantemente las condiciones internas del autoclave, asegurando que se mantengan dentro de los parámetros seguros y efectivos.
Sistema de Seguridad
El sistema de seguridad es crucial para prevenir accidentes. Incluye diversas funciones, como válvulas de alivio de presión, cerraduras de seguridad en la puerta y sistemas de alerta en caso de mal funcionamiento.
Bandejas y Soportes
Dentro de la cámara de esterilización, se encuentran bandejas y soportes diseñados para contener y organizar los materiales durante el proceso. Estos accesorios aseguran que el vapor circule correctamente alrededor de los objetos, garantizando una esterilización uniforme y completa.
Sistema de Drenaje y Filtrado
Después del ciclo de esterilización, es necesario evacuar el vapor y el agua condensada de la cámara. El sistema de drenaje y filtrado permite hacerlo de manera segura, evitando la contaminación cruzada y asegurando que los residuos se manejen adecuadamente.
Estos son los componentes principales de un autoclave de vapor, cada uno de los cuales juega un papel vital en el proceso de esterilización. El buen mantenimiento y la comprensión de su funcionamiento son esenciales para asegurar la eficacia del equipo y la seguridad de los usuarios.
Esterilización con Vapor de Agua
Ciclo de Esterilización
El ciclo de esterilización consta de varias fases, incluyendo la fase de precalentamiento, la fase de esterilización propiamente dicha y la fase de secado.
El vapor de agua es un agente excelente para transmitir la energía calorífica en comparación con el aire seco.
En el proceso de esterilización con calor húmedo, las moléculas de agua se condensan sobre las superficies frías, incluyendo superficies de organismos vivos, y transfieren alrededor de 2500 julios por gramo de vapor.
La acción conjunta de la presión, temperatura y el vapor produce la coagulación de las proteínas de los microorganismos, entre ellas las esenciales para la vida y la reproducción de éstos, hecho que lleva a su destrucción.
Para conseguir el máximo efecto del vapor de agua, el aire en el interior del autoclave debe alcanzar el punto de saturación.
Para alcanzar la saturación es necesario eliminar el aire seco del interior del autoclave, lo que se puede hacer con varios métodos, los dos más utilizados son:
Desplazamiento del Vapor de Agua por gravedad.
El vapor entra en la cámara y va ocupando las zonas altas al ser menos denso que el aire.
El aire va siendo desplazado hacia la parte inferior forzando su salida a través de una válvula de drenaje que suele estar controlada mediante una válvula solenoide.
Uso de Bombas de Vacío para extraer Aire Seco.
Antes que el Vapor de Agua ingrese a la cámara interior del autoclave, se utiliza una bomba que succiona y extrae todo el aire seco.
Este procedimiento crea un vacío en el interior, permitiendo que el vapor saturado tenga una mejor penetración en el material a esterilizar.
Proceso de Esterilización de un Autoclave (Funcionamiento)
El agua destilada se encuentra inicialmente en un depósito ligeramente elevado con el fin de que el agua baje por su propio peso (por acción de la gravedad) hasta la cámara.
Cuando iniciamos el ciclo, el sistema electrónico da paso a través de una válvula de llenado, una cierta cantidad de agua en un tiempo específico dependiendo de la capacidad del autoclave.
Al finalizar el llenado se procede al bloqueo electrónico de la puerta. Para dar comienzo a las fases del proceso.
1. Fase de purgado
A medida que la resistencia calienta el agua del fondo de la cámara, se va produciendo vapor que desplaza el aire seco, haciéndolo salir por la válvula de purgado que está abierta.
Esta fase termina cuando se alcanza la temperatura de esterilización (121℃ ó 134℃).
2. Fase de esterilización
Una vez cerrada la válvula de purgado y alcanzada la temperatura de esterilización previamente seleccionada se inicia el proceso de esterilización. El reloj comienza la cuenta regresiva.
3. Fase de descarga
Terminado el proceso de esterilización, deja de funcionar la resistencia calefactora, con lo que deja de producirse vapor, la presión y temperatura del cámara empieza a descender poco a poco.
Existen autoclaves que permiten sacar de forma rápida (inmediata) el vapor de la cámara, utilizando la presión para causar el escape.
Temperaturas de Acción del Autoclave
La mayoría de microorganismos mueren a partir a de 80 ℃ pero otros agentes biológicos, como priones o esporas, requieren una mayor temperatura y tiempo para su destrucción e in-activación.
La temperatura más utilizada en autoclaves es 121℃, durante 15 minutos, en función del tamaño de la carga y el contenido a esterilizar.
Otra temperatura común son 134 ℃, durante 8 minutos. Estos son los tiempos a los que el material debe estar expuesto para conseguir su esterilización.
No obstante, el proceso completo puede durar hasta 1 hora, incluyendo el tiempo requerido para presurizar, des-presurizar y secar la carga.
Consideraciones para autoclavar correctamente
La mayoría de los accidentes, y en especial con Equipos de Laboratorio, son producidos por el factor humano.
Para reducir esto, es necesario tener Operadores idóneos y Responsables, quienes se deberán capacitarse para el manejo del equipo a su cargo.
Es importante llevar una bitácora del Autoclave desde el momento de su instalación, en este libro se registrarán, por orden cronológico (fechas), todos los datos y observaciones acerca del funcionamiento, mantenimiento, accidentes sufridos por el equipo.
Así como, revisiones que haya tenido a lo largo de los años. Este libro acompañará al equipo durante toda su vida útil y permitirá mantenerlo operativo al 100%.
Lo óptimo es que cada Autoclave esté destinado a realizar solo una tarea, sea esterilizar o descontaminar.
El material esterilizado se mantiene estéril mientras no se vuelva a poner en contacto con microorganismos, lo que incluye la exposición al ambiente.
Por esto, la importancia de utilizar un empaque hermético para los instrumentos.
El vapor de agua tiene que estar en contacto directo con el material a esterilizar por esta razón, no se debe colocar los paquetes uno encima de otro, siempre se cargará el equipo de manera ordenada y considerando espacio suficiente para que el vapor circule por todos los paquetes.
Es muy importante para la esterilización que el vapor sea limpio, vapor formado a partir de agua destilada, es decir, agua libre de sustancias contaminantes como el cadmio, magnesio, plomo o cloro entre otras.
