La destruction des micro-organismes par la chaleur est un processus qui comprend la dénaturation et la coagulation des protéines essentielles conduisant, à l'intérieur des cellules, à des modifications cytoplasmiques irréversibles. Ces modifications aboutissent à l'inactivation par la chaleur des enzymes essentiels ou des systèmes enzymes-protéines au sein des micro-organismes. On sait que la chaleur humide est un agent plus efficace que la chaleur sèche et que les bactérie sont détruites à des températures plus basses en présence d'eau. Ce phénomène s'explique par le fait que toutes les réactions chimiques, y compris la dénaturation des protéines, sont catalysées par l'eau.
La destruction des micro-organismes par la vapeur d'eau a fait l'objet d'études expérimentales très complètes dès 1920. Ces études ont permis d'établir deux lois fondamentales utilisées dans les procédures de stérilisation. 1°) Temps de réduction décimale : au cours d'un traitement thermique, à température constante, le nombre de micro-organismes décroît de façon logarithmique en fonction du temps de contact avec l'agent stérilisant.
2°) au cours d'un traitement thermique, lorsque la température augmente, le temps de réduction décimale décroît de façon logarithmique.
La valeur d'inactivation thermique est l'élévation de température permettant de multiplier par 10 la vitesse de stérilisation. Un traitement à 134° pendant 3 minutes peut être appliqué à du matériel présentant un niveau de contamination théorique de 10*44 (B.stearothermophilus). Ce niveau de contamination ne correspond à aucune réalité biologique puisque les différentes observations expérimentales ont démontrées que la contamination du matériel médico-chirurgical se situe à un niveau variant de 10*8 à 10* 10. Néanmoins il faut tenir compte de la non homogénéité de la charge à traiter ce qui justifie des temps de stérilisation supérieurs à ce niveau.
L'air,considéré en tant que vecteur physique conduit très mal la chaleur.
Cette particularité ne permet pas une pénétration rapide dans le matériel médico-chirurgical et par conséquent dans les micro-organismes présents au cours de la procédure. Afin de permettre une diminution de la température, du temps de stérilisation et augmenter la pénétration de la chaleur dans les micro-organismes, il sera nécessaire d'augmenter le degré d'hydratation de l'air et d'augmenter la pression relative grâce à l'utilisation de la vapeur d'eau sous pression.
L'utilisation de la vapeur d'eau comme agent anti-microbien physique repose sur deux propriétés essentielles des gaz :
a) La possibilité de diffuser dans toutes les directions alors que les liquides ne s'écoulent que par la force de gravité.
b) La libération d'une très grande quantité de chaleur lorsque cette vapeur se concentre au contact des objets dont la température est plus basse. Au contact de mico-organismes, cette chaleur provoque la dénaturation des protéines bactériennes par hydrolyse de liaison.
Afin de bénéficier de ces propriétés et pour les mettre en œuvre efficacement il est nécessaire d'utiliser une vapeur d'eau saturée en l'absence d'air résiduel, obstacle à sa diffusion dans l'espace. La vapeur est dite saturée lorsque le couple des paramètres physiques température et pression maintien l'eau entre la phase gazeuse et la phase liquide.
A la pression atmosphérique au niveau de la mer (1013 hPa) l'eau se vaporise à 100°C. Si l'on abaisse la pression, la vaporisation se produira à des températures inférieures, par contre si la pression augmente la température de vaporisation va s'élever pour atteindre 121° C à 2049 hPa et 134°C à 3041 hPa, jusqu'à 374°C à 218 x10 3 hPa qui défini le point critique au-delà duquel la phase liquide est en continuité avec la phase gazeuse.
Cette théorie est basée sur la table de Régnault qui est en " bar absolu ". A 100°, la pression relative qui est égale à 0 bar (pression atmosphérique) est égale à 1 bar pression absolue (1043 hPa) ; à 134°C = pression relative 2,1 bar = 2049 hPa. Le degré de saturation de la vapeur d'eau est défini par son titre. Le titre d'un mélange eau-vapeur est le rapport entre la masse de la vapeur sur la masse totale. Dans les conditions idéales, ce rapport est égal à 100%. La vapeur est alors totalement saturée et sèche. Si l'un des deux paramètres reste constant tandis que l'autre varie, l'équilibre entre les deux phases est rompu.
A pression constante, si la température s'élève, la vapeur sera surchauffée et contiendra moins d'eau que dans les conditions d'équilibre. La conduction de la chaleur sera moins efficace.
A température constante, si la pression s'élève, la vapeur sera dite saturée. Elle contiendra plus d'eau que ne le permettent les conditions d'équilibre, dans ce cas, une humidité va apparaître sur les objets environnants occultant l'exposition de leurs surfaces contaminées par la vapeur.
Documents Stéri- France, Paris. |
Les auteurs Dentalespace
