□王伟

   在医院消毒供应中心，每天都有大批手术器械、敷料和玻璃器皿经高压蒸汽灭菌处理。这种利用蒸汽杀灭微生物的方法，是现代医疗安全的保障之一。它的原理并不复杂，巧妙地结合了物理学的压力与温度关系，以及微生物学的蛋白质变性机制。
    蒸汽的特殊能力
    水在标准大气压下加热至100℃（摄氏度）会沸腾，产生的蒸汽温度同样为100℃。这个温度可以杀灭部分微生物，但遇到某些耐热的细菌芽孢时，效果就不够理想。高压蒸汽灭菌器通过制造密闭的高压环境，让水在高于100℃的温度下仍保持液态，从而产生温度更高的饱和蒸汽。
    为什么是饱和蒸汽？当蒸汽与液态水处于平衡状态时，它所含的热量达到最大值。这种高温高湿的蒸汽遇到待灭菌的低温物品时，会迅速在其表面凝结成水，同时释放出大量潜热。1克100℃的蒸汽凝结时，能释放约2260焦耳的热量，这个数值远高于同质量热水降温释放的热量。正是凝结过程中释放的潜热，让灭菌快速而彻底。
    压力与温度的协同关系
    在密闭容器中，压力与沸点直接相关。压力越高，水的沸点就越高。高压蒸汽灭菌器通常工作在1.1个～1.2个标准大气压（表压）下，此时水的沸点升至121℃～123℃。这个温度足以破坏细菌芽孢的生理结构。
    这里需要区分两个概念：饱和蒸汽和过热蒸汽。饱和蒸汽是指在一定压力下，温度恰好达到沸点的蒸汽。如果继续加热而不增加压力，蒸汽温度会超过沸点，形成过热蒸汽。过热蒸汽虽然温度更高，但是缺乏凝结能力，灭菌效果反而不如饱和蒸汽。因此，高压蒸汽灭菌器必须精确控制压力和温度，确保产生的是饱和蒸汽。
    湿热为何优于干热？
    同样温度下，湿热（蒸汽）的灭菌效果远胜于干热（热空气）。这涉及微生物体内的蛋白质变性机制。蛋白质是微生物生命活动的基础，其空间结构依赖于氢键、疏水作用等弱相互作用维持。高温会破坏这些作用力，导致蛋白质变性失活。
    蒸汽在这个过程中扮演关键角色。水分子可以渗透到微生物细胞内部，直接作用于蛋白质分子。同时，水分子会参与破坏蛋白质的氢键网络，显著降低变性所需的温度。相比之下，干热空气导热性差，热量传递慢，且无法渗透到物品内部，需要160℃以上、持续2小时才能达到类似效果。
    细菌芽孢是灭菌的最大挑战。芽孢外层有致密的皮质结构，内部含水量极低，对温度有很强的耐受性。但在高压湿热环境下，蒸汽逐渐渗进芽孢，提高其内部含水量。当温度达到121℃时，芽孢核心蛋白质会迅速变性，细胞结构解体，最终实现彻底杀灭。
    标准参数与实际应用
    医疗机构普遍采用121℃、持续15分钟～30分钟的灭菌参数。这个标准是基于对嗜热脂肪芽孢杆菌（一种具有极强耐热性的芽孢杆菌）的杀灭动力学研究确立的。为确保效果，操作人员会在灭菌包内放置化学指示卡和生物指示剂，前者通过颜色变化反映温度是否达标，后者使用活的芽孢悬液验证灭菌过程的有效性。
    高压蒸汽灭菌并非万能。它不适用于对水分敏感的医疗物品（如某些电子器械）、油类或粉末等。高温高压环境可能损坏精密仪器或改变材料的性质。因此，消毒供应中心需要根据物品的材质选择合适的灭菌方式。
    （作者供职于山东省滨州市沾化区第二人民医院）