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La búsqueda de sustancias que al aplicarse puedan prevenir, detener o tratar los procesos infecciosos es tan antigua como los papiros egipcios de Ebers y Smith, en los que se hacen las primeras referencias al uso de la mirra, pero el propósito definido de utilizar las sustancias químicas para impedir la vida bacteriana se inició gracias a la orientación que dieron las investigaciones fundamentales de Pasteur, Koch y otros investigadores que demostraron la patogenicidad de las bacterias. Después de que Lister introdujo el uso del ácido carbólico se generalizó la aplicación e investigación de antibacterianos, y hoy se sabe que todas las sustancias químicas, elementales o compuestas, en suficiente grado de pureza y concentración, son incompatibles con la vida bacteriana.
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Una de las grandes diferencias entre las células bacterianas y las de los mamíferos consiste en que las bacterias, como seres unicelulares, poseen en su membrana una pared rígida externa. La pared de las células bacterianas impide la rotura osmótica, la cual puede resultar del hecho de que la célula es marcadamente hiperosmolar comparada con el ambiente. La estructura que proporciona esta rigidez la da un saco covalente de peptidoglucano que rodea a las bacterias.22 En los grampositivos es una sola capa gruesa (20 a 80 μm) y en los gramnegativos es doble, ya que la capa externa es muy delgada (1 μm).
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Todos los agentes antibacterianos se dirigen contra cualquier etapa de la síntesis, intercambio y metabolismo de estos peptidoglucanos para inhibir sus funciones o procurar su destrucción. Si las sustancias químicas pueden dañar la pared externa de las bacterias, entonces con mayor facilidad destruyen las células de los mamíferos que carecen de la cápsula protectora.23 Por esta razón, el objetivo de la búsqueda permanente del antiséptico ideal es encontrar una sustancia que destruya los microorganismos sin causar daño a los tejidos del paciente. Se ha elaborado una lista de propiedades deseables en el antiséptico y en el desinfectante ideal:24
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Poseer una elevada acción germicida de amplio espectro antimicrobiano.
No ser típico para las células de los mamíferos.
No desencadenar el fenómeno de hipersensibilidad.
Ser de acción rápida.
Tener continuidad de acción.
Lograr concentraciones letales en presencia de sustancias orgánicas.
Ser compatible con jabones.
Tener estabilidad química.
No ser corrosivo para los instrumentos.
Poseer factores estéticos (como olor, color y cualidad colorante).
No ser demasiado costoso.
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Existe un gran número de pruebas para evaluar el poder bactericida de las sustancias químicas, y la más antigua fue ideada por Rideal y Walker en 1903.25 Se basa en la comparación del poder de los germicidas contra la acción del fenol y se determina entonces un coeficiente fenólico. En la actualidad, los medios para valorar los desinfectantes son muy variados y la industria produce una gran cantidad de información aplicable sobre todo cuando se trata de objetos inertes;26 sin embargo, los métodos de laboratorio no proporcionan toda la información necesaria para determinar la efectividad real de un medicamento cuando se usa como antiséptico. El índice de acción germicida depende de la concentración, temperatura, pH y vehículo en que se aplica. Las publicaciones especializadas en medicina y publicidad coinciden en que no existe hasta este momento ningún medio farmacológico de producir la esterilidad de la piel y de las mucosas.27
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Numerosas sustancias químicas se utilizan en la técnica del quirófano y en los actos quirúrgicos. Cumplen funciones diferentes dependiendo de sus cualidades y concentración; algunas sustancias pueden ser utilizadas como agentes esterilizantes, desinfectantes, bactericidas o germicidas y antisépticos.
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Ya se mencionó la diferencia entre cada una de estas funciones, pero vale la pena remarcar que el antiséptico es una sustancia química que no debe tener efectos tóxicos cuando se usa sobre la piel y sobre las mucosas íntegras, en tanto que el desinfectante se aplica sobre objetos inanimados en un proceso muy diferente de la esterilización.26
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Los mecanismos de acción de los agentes antimicrobianos son muy variados. Una sola sustancia química tiene una o más propiedades dependiendo de su concentración, y con sus acciones altera las propiedades de la membrana o cápsula de las células bacterianas; otros fármacos desnaturalizan las proteínas, es decir, precipitan y coagulan las proteínas plasmáticas que por lo general cumplen sus funciones en estado coloidal disperso; otros compuestos oxidantes bloquean los grupos sulfhidrilos de las cadenas enzimáticas y causan de este modo daño celular irreversible. El análisis de estos mecanismos es tan extenso que, en caso de que se desee profundizar, se recomienda la consulta de obras especializadas.27 A continuación se expone el principio de acción de cada uno de los compuestos, tomando como base los textos clásicos de farmacología, en especial, a los autores Goodman y Gilman. Se relacionan con su aplicación actual en cirugía, sin pretender hacer un método de clasificación.
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Fenoles, cresoles y resorcinoles
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Los fenoles, cresoles y resorcinoles son el resultado de la destilación del alquitrán de hulla. Joseph Lister, en 1865, utilizó por primera vez el compuesto químico fenol, pero con el nombre de ácido carbólico. Así abrió una de las etapas más importantes en el desarrollo de la cirugía. El compuesto continúa siendo útil en la curación y empaque de las heridas infectadas en forma de solución acuosa de ácido físico al 0.5 o al 1%. La piel circundante debe ser protegida con un lubricante. En esas concentraciones es bacteriostático, pero arriba del 1% es bactericida. Su eficacia disminuye en medios alcalinos y en presencia de jabones. Es probable que su acción se deba a que desnaturaliza y coagula las proteínas, y destruye la membrana celular;28 tiene acción tóxica y daña la piel íntegra.
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A concentraciones cercanas al 5% el fenol es muy irritante y puede causar necrosis. Es susceptible de absorción y, en ese caso, hay manifestaciones generales de intoxicación. Se usa de manera amplia en farmacología para preservar las preparaciones biológicas y de laboratorio en concentraciones al 0.5%. Su uso tóxico está cada vez más limitado. Tiene algunos usos en la desinfección de elementos no críticos.
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Las modificaciones químicas de los fenoles aumentan la liposolubilidad y su eficacia; sin embargo, todos son irritantes para la piel y son compuestos casi desconocidos para el cirujano. En este grupo están los cresoles, la creosota, el resorcinol y el hexilresorcinol. Los más efectivos son el lisol, que se usa en concentración al 3% y el sudol al 1 o 2%.
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De este grupo de fenoles sustituidos, el que ha tenido mayor uso en cirugía es el hexaclorofeno; es relativamente insoluble en el agua, pero se incorpora al jabón. Su acción inmediata es débil, pero cuando se usa en el lavado diario, su efecto se acumula para alcanzar su concentración mínima en 2 a 4 días. Llegado ese tiempo, la población bacteriana se reduce en 95% y, dado que la mayor parte de las bacterias patógenas son grampositivas, cirujanos, odontólogos, personas que manejan alimentos y otras que podrían propagar infecciones durante sus actividades, utilizan mucho el hexaclorofeno para el lavado de manos.29 También se utiliza este compuesto en la preparación de la piel de los pacientes desde 4 a 5 días antes de la intervención quirúrgica.
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Como desventaja, es tóxico si se administra por vía oral. Los efectos tóxicos agudos incluyen anorexia, náuseas, vómito, dolor abdominal, falta de reflejos oculares a la luz, y se sabe que ha habido signos cerebroespinales y muerte en lactantes prematuros o con peso subnormal. En los últimos informes se analizan las consecuencias de continuar o suspender el uso pediátrico.30
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Otros fenoles y alquitranes han sido utilizados como antisépticos, pero no se ha difundido su empleo; entre ellos se pueden mencionar el timol, clorotimol y paraclorofenol.
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En cirugía se utilizan con frecuencia dos tipos de alcoholes: el etílico (o etanol) y el isopropílico. Ambos son de uso común dentro y fuera de las instalaciones de salud, sus aplicaciones son muy variadas y forman parte de la tradición asistencial. Los dos se mezclan con facilidad con el agua.
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El etanol es bactericida para todos los patógenos corrientes, pero es casi inactivo contra las esporas secas. La forma más común de aplicación es superficial, con un algodón empapado en etanol; en concentración al 70% en agua su acción es óptima contra Staphylococcus epidermidis, ya que disminuye en estas condiciones las cuentas bacterianas en 75%.31 El etanol no se debe utilizar para esterilización porque no es esporicida, aunque sí es eficaz contra Mycobacterium tuberculosis, el citomegalovirus y el virus de la inmunodeficiencia humana.32
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No se debe usar sobre el instrumental quirúrgico, ya que es corrosivo para el acero inoxidable, pero una aplicación práctica es la desinfección de termómetros y tapones de frascos de medicinas. Daña los empaques de los instrumentos ópticos y endurece los materiales plásticos y de hule cuando se pone en contacto prolongado o repetido con ellos.
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Es tradicional usar etanol para limpiar los sitios en los que se ha de inyectar a los pacientes; en esta forma reduce de manera importante el número de bacterias en la piel. El alcohol actúa precipitando las proteínas y cuando se aplica de manera breve a la piel no causa daño, pero resulta irritante si se deja por largo tiempo. Cuando se aplica a las heridas o a las superficies cruentas no sólo aumenta la lesión y causa dolor intenso, sino que forma un coágulo debajo del cual pueden proliferar las bacterias. Dado que tiene uso generalizado y tradicional en la aplicación de inyecciones, se deben señalar los siguientes puntos de interés práctico:
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No produce esterilidad.
No se recomienda en el manejo de las heridas porque es agresivo para los tejidos.
Se debe usar al 70% en agua.
La superficie debe estar siempre lavada; el alcohol no sustituye a la limpieza.
Es muy inflamable y de uso peligroso en la sala de operaciones en donde se usa láser, electrocauterio y equipos desfibriladores; por esta razón se ha retirado de los quirófanos, al igual que los solventes como el éter y las bencinas, que en el pasado fueron muy populares para la limpieza de las heridas.
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El alcohol isopropílico (o isopropranolol) es mejor germicida que el etanol; es eficaz sin diluir y es mejor disolvente de las grasas; sin embargo, fuera de los hospitales su empleo es menos común que el del etanol.
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Los alcoholes metílico y clorbutanol se usan en bacteriología y en la industria farmacéutica, el último como preservativo de fármacos.
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El formol o formaldehído (CH2O) es el aldehído más simple y su uso principal es para conservar muestras de tejidos y cadáveres, aunque es buen desinfectante. Ataca al grupo amino de las proteínas y en su forma acuosa, conocida como formalina, es eficaz contra bacterias, hongos y virus.33 Diluido en alcohol isopropílico aumenta su eficacia; sin embargo, son necesarias 18 horas de exposición para matar esporas.
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Las limitaciones para su uso se deben a que es muy agresivo para los tejidos, incluso para la piel íntegra; sus vapores son tóxicos porque irritan las conjuntivas y las mucosas y, por lo mismo, no es común su empleo como antiséptico. Gasificado se usa como esterilizante (véase más adelante).
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El glutaraldehído es un dialdehído saturado (CHO–CH2–CH2–CH2–CHO); sus dos grupos carbonilos activos reaccionan con las proteínas en forma semejante a como lo hace el formaldehído. Sus soluciones acuosas amortiguadas, de pH alcalino, son intensamente bactericidas, esporicidas y viricidas; sin embargo, en esta presentación son necesarias 10 horas para destruir esporas secas, en tanto que la solución ácida las destruye en 20 minutos y es más estable.34 Es ligeramente tóxico para la piel, por ello se usa siempre en ambientes muy bien ventilados.
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Tiene ventajas sobre el formol debido a que no tiene olor irritante, ni es agresivo para las conjuntivas y mucosas de los operarios; no destruye los pegamentos o los empaques ni las lentes de los instrumentos ópticos, como los broncoscopios, gastroscopios, cistoscopios, etc. Se puede emplear para esterilizar los tubos corrugados de los equipos de anestesia y las mascarillas, tuberías de plástico y materiales de polietileno.
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Aprovechando la capacidad de polimerización del colágeno, se usa bastante en la preparación de tejidos como bioprótesis,35 los cuales son verdaderos implantes de tejido colágeno y tienen utilidad en la cirugía cardiaca.
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Como medida de seguridad, se consideran estériles los materiales hasta después de 10 horas de inmersión en aldehídos; su acción se debilita en presencia de líquidos orgánicos. Los elementos esterilizados deben enjuagarse por varios minutos antes de usarlos en el paciente. Los materiales plásticos y algunas bioprótesis preparadas con glutaraldehído quedan impregnadas y lo liberan poco a poco, por ello se recomienda lavarlos con solución salina y agitando enérgicamente por varios minutos antes de usarlos o implantarlos.
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En 1999, la Food and Drug Administration (FDA) liberó el ortoftalaldehído (Cidex), un aldehído que ha tenido gran difusión comercial porque tiene algunas ventajas potenciales sobre el glutaraldehído en la esterilización de equipos de endoscopia, ventajas que han sido demostradas in vitro; entre otras está la mayor eficacia contra esporas de Bacillus subtillis y micobacterias resistentes al glutaraldehído. Para preparar y utilizar el Cidex, se acostumbra verter el contenido completo del frasco y del activador en la cuba de esterilización y la solución deberá cambiar a un color verde después de ser mezclado. Cidex tiene una vida útil de 14 días una vez que los dos recipientes se mezclan. Después de este tiempo, la solución ya no se puede utilizar como un esterilizante o como desinfectante. A la temperatura ambiente su acción bactericida contra Mycobacterium se estima en menos de 12 minutos cuando se esterilizan los instrumentos de endoscopia. Se emplea glicina para neutralizar el compuesto y así poderlo desechar de manera segura.36
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La frecuencia con que se utiliza el glutaraldehído obliga a la difusión de los cuidados generales que debe observar el personal que lo maneja y los cuerpos de enfermería utilizan de manera rutinaria las siguientes recomendaciones y prácticas de trabajo:
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Usar la ventilación del local haciendo por lo menos 10 cambios por hora del aire del cuarto.
Guardar las cubas de glutaraldehído bajo una campana extractora de gases.
Usar sólo la cantidad necesaria de glutaraldehído para hacer el procedimiento necesario para desinfectar.
Evitar el contacto con la piel: usar los guantes y mandiles hechos de goma nitrilo o butilo (los guantes de látex no proveen protección adecuada).
Lavar las manos enguantadas después de manejar el glutaraldehído.
Usar las gafas protectoras y piezas faciales cuando maneja el glutaraldehído.
Cerrar de manera hermética todos los recipientes que contengan soluciones de glutaraldehído.
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Es de conocimiento popular el uso de medios un poco ácidos para la conservación de alimentos por la acción inhibitoria del ion hidrógeno sobre la multiplicación bacteriana. Algunos ácidos encuentran utilidad como fármacos de uso tópico en soluciones débiles como el ácido bórico y el ácido acético, o como el ácido nalidíxico que es antiséptico urinario;37 sin embargo, no tienen uso en cirugía porque son muy agresivos para los tejidos en soluciones más concentradas y como desinfectantes deterioran los materiales.
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Halógenos y sus derivados
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En México, las primeras comunicaciones referentes al uso de yodo en las heridas fueron hechas en 1869 por el Dr. Francisco Brassetti;38 sin embargo, ya había sido utilizado en Francia en 1839 y en EUA durante la guerra civil para tratar las heridas en el campo de batalla. Su uso ha persistido hasta la fecha como uno de los mejores antisépticos.
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El elemento yodo es mortal para bacterias y virus;39 su acción es muy potente y rápida en ausencia de materia orgánica. En grandes diluciones de 1:200 000 sólo necesita 15 minutos para matar todas las formas vegetativas de las bacterias; diluido en alcohol al 1% es efectivo como antiséptico sobre la piel porque el alcohol aumenta su capacidad de penetración.40 La tintura de yodo es una de sus presentaciones más populares; contiene 2% de yodo, 2.4% de yoduro de sodio (que aumenta su solubilidad) y 50% de alcohol. La evaporación del alcohol diluyente del yodo en estos compuestos hace que aumente su concentración y se alcanzan con facilidad niveles muy dañinos para los tejidos, los cuales causan quemaduras, circunstancia que lo ha reputado como muy tóxico cuando en realidad su toxicidad es baja si se le compara con sus propiedades antisépticas.
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No hay duda de que es una sustancia tóxica que induce hipersensibilidad en algunos sujetos,41 características que lo hacen poco recomendable para el uso continuo por parte del personal de la sala de operaciones; por estas razones ha disminuido su uso en forma de tintura y solución.
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Los compuestos conocidos como yodóforos tienen mucha aceptación y se obtienen en forma de preparados patentados para uso general en antisepsia. Consisten en yodo, agentes humectantes no físicos y agentes tensoactivos que solubilizan el yodo; los compuestos son más estables, disminuyen al mínimo las manchas, son menos irritantes y producen menos dolor en las heridas y excoriaciones.
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Se utilizan de manera amplia como antisépticos tópicos en la preparación de la piel y en el lavado de las manos de los cirujanos con el nombre genérico de yodopolivinilpirrolidona, con diferentes nombres comerciales. Es un polímero soluble en agua y fisiológicamente aceptable tanto para humanos como para animales; es capaz de combinarse con el yodo y de esta manera volverlo soluble (la yodopovidona se expende con diferentes nombres, uno de los más conocidos es Isodine®). Con esta acción se obtiene un producto final en el cual aún se encuentran como yodo utilizable las dos terceras partes del complejo de la cantidad original. El resto del yodo se encuentra presente sobre todo como ion inorgánico de yodo y una pequeña cantidad se combina de manera orgánica. Estas dos últimas formas no producen yodo utilizable. Al constituirse esta molécula estable en caso de ser absorbida, no se une a las proteínas plasmáticas y por lo mismo carece de efecto tirotóxico y es eliminado de manera íntegra por el riñón.
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La yodopovidona es un antiséptico relativamente libre de toxicidad e irritación y en solución jabonosa es útil para el lavado de manos y el baño prequirúrgico de los pacientes. La solución tópica está recomendada para la curación de las heridas y no debe utilizarse como desinfectante. Además de eliminar bacterias grampositivas y gramnegativas, es eficaz para destruir virus, hongos, levaduras y protozoarios (normas ISO 9002).
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Se ha comprobado que la solución de yodo en alcohol es muy superior como desinfectante,42 pero los problemas de alergia e hipersensibilidad continúan a pesar del menor contenido de yodo elemental en los yodóforos.43,44
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El cloro se utiliza para potabilizar el agua y controlar la población bacteriana en depósitos y albercas; su importancia radica en la aplicación en salud pública, pero no tiene uso en cirugía en su forma elemental.
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El elemento cloro tiene acción bactericida, y con el agua forma ácido hipocloroso, que en medios neutros o ácidos tiene fuertes propiedades antibacterianas; esta propiedad se pierde en medios alcalinos. Si actúa en un pH de 6.0 destruye a los patógenos en 15 a 30 seg, incluso en diluciones tan bajas como 0.10 a 0.25 partes por millón.45
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El cloro es un elemento muy activo, pero al combinarse con las sustancias orgánicas pierde parte de sus propiedades antibacterianas. Cuando se usa en la desinfección del agua relativamente pura se necesita menor concentración que cuando se desea disminuir la flora en agua contaminada.
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La solución de cloro es inestable, pero hay compuestos que desprenden poco a poco el ácido hipocloroso, y éstos sí han sido utilizados para la desinfección de objetos y de manera directa en cirugía. Se han preparado diversas soluciones con los nombres de los médicos famosos que las han utilizado; así, se conocen la solución de Dakin, Carrel Dakin y la solución de Labarraque. Todas tienen en la actualidad significado histórico.
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Como las soluciones de hipoclorito de sodio son inestables y deben estar siempre recién preparadas, su uso resulta poco práctico y es frecuente que se usen para limpiar los pisos y mesas; pero en el pasado Carrel utilizó los hipocloritos como soluciones antisépticas en el traumatismo de guerra, aprovechando que actúan como germicidas y disuelven los tejidos necróticos.46
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Otros compuestos que liberan cloro se han utilizado como desinfectantes,47 entre ellos se pueden mencionar la cal dorada, las cloraminas y el oxiclorofeno, los cuales no tienen uso en cirugía.
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Este grupo comprende fármacos que difieren en propiedades y características, pero coinciden en que liberan oxígeno, por lo general como producto intermedio activo.
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Peróxido de hidrógeno
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El más conocido de los agentes oxidantes es el agua oxigenada o peróxido de hidrógeno, el cual es muy inestable y se descompone con la luz, y al contacto con el aire y con los tejidos libera oxígeno gaseoso en efervescencia que desprende los coágulos y los tejidos necróticos de las heridas. Su acción germicida es breve y débil. Tiene poco poder de penetración y su utilidad como antiséptico tópico es dudosa.
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El peróxido de hidrógeno tiene una nueva aplicación en el método conocido como esterilización de fase de vapor con peróxido de hidrógeno gaseoso,48 “en la fase de plasma”; para procesar instrumental con rapidez y eficacia. El tema, que es relativamente nuevo, se trata con mayor amplitud en el apartado de autoclaves de gas plasma.
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Otros peróxidos se han utilizado como antisépticos, pero sólo el peróxido de zinc y el de benzoílo han sido de cierta utilidad, a los cuales se les ha atribuido actividad antibacteriana al aplicarse a lesiones superficiales.
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Permanganato de potasio
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Se presenta en forma de cristales de color púrpura solubles en agua; en diluciones de 1:10 000 se utiliza como antiséptico suave y como astringente, por ejemplo, para reducir la inflamación, en irrigaciones de la vejiga y de la uretra o en heridas con desarrollo de agentes piógenos. Es agresivo para los tejidos en concentraciones mayores y los cambia a coloración oscura. No destruye las esporas ni los hongos y su uso disminuye de manera progresiva.
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Sales de metales pesados
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Todos los iones metálicos inhiben la vida bacteriana si se aplican en concentración suficiente, pero el mercurio, la plata y el cobre lo hacen en concentraciones relativamente bajas.
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Se combinan con los grupos sulfhidrilo libres de las proteínas celulares, tanto de las bacterias como de los tejidos del huésped, incluso los leucocitos; su actividad se reduce en presencia de líquidos orgánicos. Son irritantes y tóxicos.49
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Entre los mercuriales inorgánicos se encuentran el cloruro mercúrico, óxido amarillo de mercurio, bicloruro de mercurio y otros compuestos que tienen poco uso porque traspasan la piel y su uso crónico puede causar intoxicación.
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Los mercuriales orgánicos están entre las primeras sustancias utilizadas como antisépticos; el mercurocromo es el menos eficaz de los antisépticos, aunque se le encuentra todavía en el mercado, pero a punto de desaparecer. El nitrato fenilmercúrico y el timerosal, conocido como merthiolate, son menos irritantes que las sales inorgánicas, pero tienen poca penetración y los tejidos fijan el mercurio, de modo que no quedan sales disponibles para la destrucción de los gérmenes. Sin embargo, estos agentes actúan contra grampositivos y gramnegativos; tienen la particularidad de colorear la zona donde se han aplicado y continúan en uso consagrado por la costumbre, en espera de encontrar su verdadero sitio en la cirugía.
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Alguna vez se usaron con éxito y en forma extensa para la prevención sanitaria de la oftalmía purulenta blenorrágica del recién nacido y para el tratamiento de otras formas de blenorragia. Este uso ha declinado por la aparición de otros agentes bacteriostáticos y antibióticos, y debido a que las soluciones acuosas de argirol se concentraban con el paso del tiempo.
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El nitrato de plata en solución al 0.5% es muy activo contra grampositivos, y se usó en el manejo de heridas infectadas con actividad polimicrobiana. No tiene gran toxicidad, tiñe de oscuro todo lo que queda en contacto con la sustancia. En la actualidad se usa la sulfadiacina argéntica, que tiene acción destacada contra Pseudomonas en el tratamiento de las quemaduras extensas, siempre en combinación con antibióticos o bacteriostáticos.50
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Las sales de cobre no tienen uso directo en la cirugía, pero se continúan empleando como sulfato de cobre diluido en el tratamiento de las piodermitis y de las infecciones superficiales causadas por grampositivos. No tiene efecto sobre las esporas. Forma parte, junto con el sulfato de zinc, de un compuesto muy utilizado en dermatología que se conoce como agua D’alibour.
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Son compuestos que alteran la superficie de la membrana celular, modifican la tensión superficial en el sitio de la interfaz entre la pared celular bacteriana y el medio que la rodea, de este modo desnaturalizan las proteínas.
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El grupo de los compuestos aniónicos, de los cuales son ejemplos el jabón común (estearato de sodio) y el laurilsulfato, tiene una moderada acción bactericida y gran efecto detergente.
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Los compuestos catiónicos se emplean como germicidas en forma de amonio cuaternario; son intensamente activos contra bacilos grampositivos y gramnegativos, pero no contra los bacilos de la tuberculosis, las esporas y la mayoría de los virus. Los compuestos aniónicos, es decir los jabones, antagonizan el efecto de los agentes catiónicos y los inactivan, al igual que la presencia de materia orgánica. El algodón, el hule y otros materiales porosos reducen la concentración útil del agente y disminuyen su eficacia.
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Los compuestos de uso más difundido son el cloruro de benzalconio, cloruro de alquilbencildimetilamonio o cefirán y el bromuro de cetil-trimetil-amonio o cetavlón.
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Con las limitaciones señaladas, estos compuestos se utilizan de manera profusa como antisépticos que se aplican en la piel, los tejidos y las mucosas, y como desinfectantes de material médico y quirúrgico. En la concentración adecuada son poco irritantes para los tejidos; actúan con rapidez, y tienen acción detergente y emulsionante. Su acción es bastante lenta comparada con la del yodo. Los fármacos de este grupo causan a menudo reacciones alérgicas.51
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El cloruro de benzalconio, el agente más conocido de este grupo, se utiliza en concentraciones de 1:1 000 en la preparación preoperatoria de la piel intacta, siempre que no se haya utilizado jabón; en soluciones acuosas de 1:10 000 para las mucosas y para el lavado de la uretra en diluciones de 1:20 000.
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Su eficiencia como antisépticos ha sido puesta en duda debido a informes acerca de contaminación de los recipientes y equipos con Burkholderia cepacia, Pseudomonas aeruginosa, Xanthomonas maltophilia y Pseudomonas fluorescens,52 que incluso fueron capaces de multiplicarse en las diluciones recomendadas del compuesto, razones por las cuales su aplicación como antiséptico se encuentra en revisión y han sido eliminados en algunos centros.53
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Es otro compuesto químico cuya acción altera las propiedades osmóticas de la pared bacteriana y precipita las proteínas. En concentraciones útiles destruye a los grampositivos, gramnegativos y hongos; in vitro es efectivo contra virus encapsulados, incluyendo HIV, herpes simple, citomegalovirus e influenza, aunque su acción es baja contra Mycobacterium tuberculosis. Su efecto germicida es rápido y prolongado. Tiene acción residual sobre la piel, entre 3 y 6 horas. No es tóxico y puede usarse en recién nacidos. Se ha demostrado que un lavado diario con este producto reduce la colonización con estafilococos.
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Al igual que las biguanidas, es poco activo contra micobacterias, esporas y virus; sin embargo, tiene acción acumulativa y residual, y se enlaza muy bien con los amonios cuaternarios y con el hexaclorofeno. Se inactiva también en presencia de líquidos orgánicos y jabones.
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Se utiliza en solución alcohólica o en solución acuosa al 0.5 a 1% en higiene personal, lavado preoperatorio de las manos del cirujano,54 es una opción para no usar hexaclorofeno en pediatría.
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En fechas recientes este compuesto y otros similares han encontrado aplicación en el lavado intraoperatorio de la cavidad abdominal, aunque el tema es todavía objeto de gran controversia55 porque también se le menciona en los informes adversos acumulados contra el benzalconio.56
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Es un antiséptico que se ha utilizado por más de 40 años en concentraciones jabonosas, por lo general al 1%. Es de amplio espectro y su efectividad es buena contra grampositivos y gramnegativos, excepto Pseudomonas. Actúa también como agente tensoactivo.
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No obstante, tiene muchos inconvenientes, empezando porque se absorbe por la piel y otros daños que culminaron con la recomendación de la FDA para que sea retirado del mercado.57,58
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Los nitrofuranos como la nitrofurantoína se recomiendan sobre todo en el tratamiento por vía oral de las infecciones urinarias causadas por enterobacterias; los microbios no fácilmente se hacen resistentes a estos compuestos.
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De este grupo de sustancias, la nitrofurazona se usa en cirugía porque tiene gran poder bactericida y se aplica de forma local como pomada en algunas heridas, infecciones cutáneas y de oídos. Algunos cirujanos prefieren utilizarla cubriendo con gasas impregnadas en el producto las superficies cruentas, empacar con ellas las cavidades infectadas o contaminadas, y como protección contra infecciones en la periferia de los estomas de colostomías. Debido a que se presentan reacciones de sensibilidad el producto no se emplea en forma sistemática.
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Los colorantes, como el verde brillante, el violeta cristal, el violeta de genciana y el azul de metileno, entre otros, son moderadamente bactericidas, sin efectos sobre las esporas y no tienen modo de acción común que los distinga como grupo. Su empleo en cirugía se restringe al dibujo de incisiones o colgajos y para fijar puntos de referencia en el diseño de procedimientos plásticos.
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En la medicina veterinaria, los colorantes, en especial el violeta de genciana, tienen uso como antisépticos y astringentes debido a que se puede identificar con facilidad el sitio en donde se aplicaron. Tienen también una utilidad en el laboratorio de microbiología como colorantes y como agentes semiselectivos en los medios de cultivo.
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En cirugía, el uso de los colorantes puros como marcadores se ha visto sustituido de manera paulatina por lápices marcadores, con puntas de fieltro y que impregnados con los colorantes, se obtienen en paquetes estériles y desechables.
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La diversidad de materiales que se emplea en la cirugía hace necesario contar con sistemas de esterilización de gran eficiencia, pero sin la necesidad de elevar el autoclave a grandes temperaturas o de exponer los objetos a vapor de agua. A partir de estas bases se ha ideado usar como agentes sustancias químicas en estado gaseoso, las cuales se aplican en cámaras cerradas o autoclaves de gas que en realidad combinan la acción física y química en la destrucción de los microorganismos con el fin de conseguir la esterilidad. Con este propósito se han usado óxido de etileno, óxido de propileno, formol y la propiolactona.
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El óxido de etileno es un líquido incoloro, con punto de ebullición a 10.7 °C que al evaporarse forma un gas de olor dulce; al contacto con la piel forma vesículas. Es inflamable y estando concentrado es explosivo, por lo que en algún tiempo se manejó diluido con gases inertes (CO, o freón, en proporciones de 10 y 12% de óxido de etileno). Llega a ocasionar irritación nasal, ocular, náuseas, vómito y lipotimia; se ha dado a conocer que es mutágeno y cancerígeno,59 y en la exposición adecuada produce alteraciones irreversibles del núcleo y del citoplasma de todo tipo de microorganismos. Esta última característica lo hace un agente esterilizante bastante efectivo, representa un sustituto eficaz en la esterilización de equipos que no resisten el calor del autoclave común de vapor; es anticorrosivo y no daña el instrumental.
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La presencia de proteínas disminuye su eficacia. El gas se difunde a través de muchos materiales y penetra los plásticos y el hule, lo que lo hace útil para esterilizar objetos de plástico, equipos de circulación extracorpórea en cirugía cardiaca, respiradores, prótesis, suturas, equipos dentales y, en general, en todos los materiales que se deteriorarían con el cambio de temperatura del autoclave tradicional. Demora varias horas en ser eliminado de los equipos que esteriliza. El tipo de esterilizadores es variable en dimensiones y puede ser un simple contenedor metálico de cierre hermético para operación manual o una gran cámara equipada con controles automáticos.
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Los factores que influyen en la acción esterilizante del óxido de etileno son tiempo, temperatura, humedad, presión parcial del gas y la naturaleza del material por esterilizar. Dependiendo de las características de los equipos de esterilización, las variables que se alcanzan son, a saber, concentración del gas de 400 a 1 200 mg/L, con temperatura de 38 a 54 °C; humedad relativa de 40 a 60% y tiempo de exposición que varía de 2 a 6 horas.60
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En los ciclos de autoclave de óxido de etileno se pueden esterilizar prácticamente todos los materiales, con excepción del polietileno, los polvos, las grasas y los materiales textiles que por su porosidad pudieran retener por tiempo muy prolongado las capacidades tóxicas del agente esterilizante.61 Las bolsas en las que se hace la esterilización con este gas son de papel de grado médico, y cuando es necesaria transparencia para observar su contenido se usan bolsas mixtas pelables de polietileno y papel.62
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Tiene la desventaja de ser inflamable y explosivo en su concentración al 100% y las formas diluidas se han eliminado porque el gas freón daña la capa de ozono; el proceso de esterilización es más lento que el del autoclave común, y el equipo y material de consumo es más costoso; el tiempo de evacuación es prolongado y requiere periodos de ventilación de más de 24 horas para eliminar los residuos tóxicos. Su instalación y manejo requiere locales amplios y perfectamente bien ventilados porque la toxicidad del producto tiene efectos graves por la exposición aguda, y la exposición crítica produce cáncer en el hombre.
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Todos estos inconvenientes hacen que su uso sea regulado por estándares de seguridad con el fin de proteger al personal que opera los equipos y obliga a pensar que pronto será sustituido por otros medios de esterilización que no presenten estas desventajas.63
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Vapor de formaldehído
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Ya se analizó el formaldehído en su forma líquida como antiséptico y desinfectante. Aquí se comenta su uso en forma de vapor como sistema de esterilización a baja temperatura. Los conceptos son un extracto del Manual de procedimientos de la CEYE, de la licenciada en Enfermería María de Lourdes Meléndez Sotelo.64
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El formaldehído es microbicida en presencia de humedad de 80 a 100%, y vaporizándolo a temperaturas de 60 a 80 °C es un esterilizante eficaz. En los países europeos es el agente que se emplea a menudo para esterilizar materiales que no son susceptibles de esterilización con el autoclave de vapor de agua,65 con la ventaja de que los equipos no absorben el formaldehído y no necesitan ser aireados. Se sabe muy bien que la formalina tiene un olor irritante, de fácil detección en caso de fuga y así se alerta al operador, quien tiene oportunidad de protegerse contra sus efectos tóxicos. La exposición aguda puede causar edema pulmonar, mientras que la exposición crónica es mutágena y cancerígena; por estas características su manejo está sujeto a varias normas.
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El ciclo de esterilización con formaldehído se hace en un autoclave especialmente diseñado en el que se cumplen tres fases: 1) pretratamiento, consiste en evacuar el aire e introducir vapor para crear un ambiente húmedo propicio para la esterilización; 2) fase de exposición, aquí se introduce formaldehído en estado gaseoso y se mantiene la humedad, temperatura y tiempo requeridos, y 3) el postratamiento, en el que se produce vacío intermitente intercalado con entrada de vapor y, por último, aire estéril para retirar los residuos del esterilizante.
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El ciclo tiene una duración de 2 1/2 a 4 h, dependiendo de la temperatura elegida. Las ventajas sobre el óxido de etileno son evidentes: tiene menor costo; los ciclos de tratamiento de los materiales son más breves; no requiere envolturas especiales, y aunque es también un producto tóxico, es más sencillo detectarlo.
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El formaldehído vaporizado y a temperatura ambiente también ha sido utilizado en la desinfección de cuartos y habitaciones de pacientes sépticos, debido a que no deteriora las ropas ni el mobiliario.
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En la física moderna, además de los estados condensados de la materia conocidos como sólidos, líquidos y gaseosos, se ha agregado el estado que toman los electrones libres, a los que se deben las propiedades de la conducción de la temperatura y de la conducción eléctrica. Entonces, el gas plasma ha sido denominado el cuarto estado de la materia, y la aplicación de la idea vino a revolucionar el concepto de esterilización en cirugía.66
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La materia en estado de plasma existe en forma natural, y en este estado se encuentra el Sol y el fenómeno electromagnético de la luz solar; el estado de plasma también puede ser producido por el hombre y origina la luz de los neones y de los destellos de las cámaras fotográficas.
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El gas plasma como agente esterilizante es un gas ionizado o parcialmente ionizado que se produce por la acción de altas temperaturas, electricidad, o bien de campos magnéticos, por lo general se compone de iones, electrones y especies neutras.67 El gas ionizado que se genera al aplicar una fuerza eléctrica a un gas circulante se conoce como “descarga”: las partículas formadas en el plasma hacen que se genere un ambiente incompatible con la vida bacteriana; se crean sólo cuando se aplica corriente al sistema, para extinguirse cuando la energía se retira. Los iones pueden ser muy reactivos e incluso aquellos relativamente no reactivos de los gases inertes pueden causar una alteración en la superficie de los instrumentos que se exponen al bombardeo de iones y electrones.62 Las partículas a las que se debe la esterilización son las menos reactivas, pero de mayor duración, y cuando los gases se eliminan no queda ya ninguna partícula reactiva.
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Hay algunos compuestos que por su estado físico pueden llegar con más facilidad al estado plasmático; desde 1992 se usan el peróxido de hidrógeno, el ozono y el ácido peracético como agente esterilizante auxiliar.68
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Este procedimiento tiene la ventaja de procesar la esterilidad en ciclos de 2 horas con una temperatura de alrededor de 40 °C, sin toxicidad para los materiales ni para el ambiente. En contraparte, por ahora presenta la desventaja de ser una técnica costosa y estar en proceso de evaluación. Lo mismo sucede con otros métodos, como la esterilización por peróxido de hidrógeno en fase de vapor y la esterilización por ozono, que poco a poco se instalan y aplican como medios óptimos de esterilización en casi todos los hospitales.69
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Usos de los agentes químicos
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La gran diversidad de preparados comerciales, el volumen de la información acumulada y el uso de los compuestos químicos crea confusión en los estudiantes que se inician en la educación médica o quirúrgica y, por lo general, terminan por aceptar las “tradiciones” del centro en el que completaron su educación. Es responsabilidad de los comités de infecciones y de la universidad enlazada con cada hospital escuela determinar las normas en el uso de estos agentes. Es obvio que cada institución traza líneas de conducta adaptadas a los padecimientos que trata con más frecuencia, según los recursos tecnológicos con que cuenta, la localización geográfica, las condiciones climáticas y las características socioeconómicas de la población que atiende.
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En este contexto, todo intento de generalización resulta inadecuado, pero con el deseo de suministrar una orientación general, en los cuadros 8-1 y 8-2 se ponen a consideración del lector las aplicaciones comunes.
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