Газета «Новости медицины и фармации» 4 (533) 2015

Статья опубликована на с. 22-23 (Мир)

Історія створення та удосконалення пристроїв для введення рідин та розчинів в організм хворого шляхом ін’єкцій бере свій початок за багато років до нашої ери. Так, майже 2400 років тому батько медицини давньогрецький лікар Гіппократ часто застосовував порожнисту металеву трубку, до одного кінця якої був прикріплений сечовий міхур свині. Такий прототип першого шприца більше нагадував клізму, ніж сучасний пристрій для введення ліків.

Незважаючи на ці досліди, основним шляхом введення ліків аж до ХІХ століття залишався пероральний — у вигляді пилюль та мікстур. Але історична справедливість вимагає згадати, що перші важливі кроки в зародженні та становленні методики парентерального введення лікарських засобів були зроблені раніше — у середині XVII століття.

У 1628 році англійський фізіолог та анатом-експериментатор Вільям Гарвей створив учення про систему кровообігу. Опираючись на досягнення своїх попередників — Галена та Везалія, він математично розрахував і експериментально обґрунтував теорію кровообігу, відповідно до якої кров повертається до серця по замкненому колу. В. Гарвей з’ясував також питання про напрямок руху крові й призначення клапанів серця, пояснив значення систоли й діастоли, показав, що циркуляція крові забезпечує тканини необхідним живленням. Свою теорію В. Гарвей виклав у книзі «Exercitatio Anatomica De Motu Cordis Sanguinis in Animalibus», яка була опублікована в 1628 році. Однак у системі кровообігу, що описав В. Гарвей, була відсутня важлива ланка — капіляри. Пізніше їх відкрив у 1661 році італійський біолог, лікар, лейб-медик папи Інокентія XII Марчелло Мальпігі (1628–1694).

Вже через 20 років після робіт В. Гарвея (у 1648 році) французький філософ, математик та фізик Блез Паскаль створив конструкцію для вивчення тиску рідин, яка складалася з преса та голки, що слугувала прообразом сучасного шприца. Серед винаходів Паскаля слід згадати й інші корисні речі: прес гідравлічний, машину для арифметичних дій та барометр. На жаль, його шприц зацікавив оточуючих значно менше, нiж іншi прилади.

У той же час відкриття В. Гарвея мало велике значення також і для діяльності вчених з Оксфордського університету, основним натхненником яких був Роберт Бойль (1627–1691). До складу оксфордської групи входили багато видатних вчених, серед яких Крістофер Рен, Річард Ловер, Роберт Гук та інші.

Діяльність оксфордської групи й подібної їй лондонської групи призвела до утворення в 1662 році Лондонського королівського товариства, до якого входили найбільш впливові вчені Англії. На засіданнях товариства демонструвалися видатні відкриття: перші внутрішньовенні інфузії, перше переливання крові, перші експерименти з дослідження штучного дихання, повітряної та жирової емболії й багато іншого [1].

На початку 1660-х років Крістофер Рен (1632–1723), архітектор, лікар, один із членів оксфордської групи, першим у світі виконав експерименти з внутрішньовенного введення настойки опію, вина, пива, елю, молока та ін. Як голку для ін’єкції К. Рен використав пташине перо, а замість шприца — міхури риб і тварин [2]. Повідомлення про його експерименти було опубліковано в 1665 році в «Філософських працях Лондонського королівського товариства» [3]. Таким чином, 1665 рік можна вважати датою першого повідомлення про застосування шприців — пристроїв для парентерального введення лікарських препаратів. Від того дня минуло вже 350 років, і з нагоди такого поважного ювілею цікаво простежити подальшу долю цього визначного винаходу.

Приблизно в той же час німець Йоган Сигізмунд Ельсгольц (1623–1688) працював iз людьми, використовуючи пристосування, яке віддалено нагадувало голку Рена. У 1664 році Ельсгольц зробив спробу внутрішньовенної ін’єкції та переливання крові від людини до людини за допомогою ін’єкційного пристрою, подібного до стволу пташиного пера. На гравюрі, датованій 1667 роком, зображені досліди доктора Ельсгольца по проведенню внутрішньовенних ін’єкцій.

Історія знає ще одного попередника сучасного шприца, відомого як «стілет», автором якого є А. Нeyner. Ілюстрація цієї конструкції була надрукована у журналі Journal der Chirurgie by the Chief Physician of Darmstadt у 1827 році. Конструкція шприца типу «стілет» була металевою і складалася з циліндра і поршня зі штоком, вихідним отвором служила вузька трубка. Через всю цю конструкцію проходила звичайна голка з захватом, за допомогою якого вона винімалася з ін’єктора після проколювання шкіри [4].

Та незважаючи на те, що перші ін’єкції проводилися ще в середині XVII століття, другим днем народженням шприца як медичного інструменту вважають 1853 рік. Дві людини, які працювали незалежно один від одного, майже одночасно створили пристрій для введення рідин в організм. Це були шотландець Олександр Вуд та француз Шарль Габріель Правац. Історики не дійшли остаточного висновку щодо того, кого з них слід називати винахідником сучасного шприца, проте вважається, що саме Шарль Габріель Правац винайшов шприц та порожню голку, а Олександр Вуд запропонував метод їх використання. На підтвердження наведемо думку Р. Коберта, оприлюднену в россійському журналі «Терапевтичний огляд» у 1914 році: «Вприскування в підшкірну клітковину придумано у 1853 р. О. Вудом в Единбурзі і застосовується в Німеччині з 1860 р. Для цього використовується той же шприц, що і для ін’єкцій у судини. Правац винайшов цей шприц власне для хірургічних цілей; Вуду ж належить заслуга застосування цього шприца для підшкірних ін’єкцій» [5].

Досліди доктора Вуда по застосуванню шприца були обумовлені його бажанням позбавити пацієнтів болю. На той момент вже використовували ефір та хлороформ для загального знеболювання, але застосування цих засобів часто супроводжувалося побічними ефектами та передозуванням. Інший відомий на той час засіб для знеболювання — морфін майже не всмоктувався при пероральному прийомі. І тут О. Вуд вирішив спробувати вводити анестезуючий препарат прямо під шкіру.

У 1853 році О. Вуд увів у практику ін’єкційний метод введення морфіну (підшкірно). У наступному році почався новий період європейських вiйн (від Кримської до Франко-пруської), і пропозиція встигла саме до піка попиту на наркотичні засоби. Це сприяло швидкому поширенню ін’єкційного (тоді ще лише підшкірного) способу введення не тільки наркотиків, але й інших препаратів.

Наприкінці XIX століття, у 1894 роцi, завдяки склодуву Фурньє був створений перший шприц зі скла. Цю ідею швидко підхопила компанія «Луєр», яка почала виготовляти цільні скляні шприци, введені в практику, якi можна було використовувати багаторазово. Конічне з’єднання, яке запропонував німецький дослідник Герман Вульфінг Луєр, швидко стало міжнародним стандартом і  найпоширенiшим типом кріплення голки до циліндра шприца.

Так, у 1894–1897 роках були введені в практику скляні шприци багаторазового використання. Скляні шприци випускалися різного розміру — від 2 до 100 мл. Хоча конструкція шприців була доволі простою, вони виявилися вельми вдалими, тому що виготовлялися з термічно та хімічно стійкого скла, iз легкістю витримували стерилізацію у повітряному стерилізаторі при температурі до 200 °С. Стерильні шприци запаковувалися в папір коричневого кольору — крафт-пакет та доукомплектовувалися багаторазовими залізними голками.

У 1906 році був сконструйований багаторазовий шприц типу «рекорд» зі скляним циліндром, металевим поршнем і металевою голкою. До набору входили також спеціальні контейнери для зберігання простерилізованого шприца, у яких знаходилась спеціальна підставка для шприца та пенал для двох ін’єкційних голок. Переважним методом стерилізації шприців та голок у ті часи було кип’ятіння. Від частої та тривалої термообробки голки притуплялися, і тому процедура ін’єкції супроводжувалася суттєвими больовими відчуттями у хворого.

У 1949–1950 роках Артур Сміт отримав патенти США на одноразові шприци зі скла. Але нову революцію у використанні засобів для ін’єкцій приніс 1956 рік. Саме тоді шприц набуває нових якостей, на зміну скляній багаторазовій конструкції приходить одноразовий пластиковий шприц, який був створений новозеландським ветеринарним лікарем Коліном Мердоком.

Як ветеринар, він намагався спростити і прискорити вакцинацію тварин — ліки потрібно було запаювати в шприц заздалегідь. Ідея прийшла до Мердока в літаку в 1956 році, у той момент винахіднику було 27 років. У тому ж році Мердок запатентував у Новій Зеландії винайдений ним одноразовий шприц. Пізніше йому прийшла в голову також ідея, що шприц можна використовувати і в лікарській практиці, тим самим ризик передачі інфекції від одного пацієнта до іншого був зведений до мінімуму.

Протягом наступних 15 років він займався розвитком свого винаходу, створенням поліпшених моделей, патентуванням в інших країнах світу. На початку 70–х років XX століття патент на винахід одноразового шприца був зареєстрований за К. Мердоком в усіх країнах світу. Випуск пластмасових одноразових шприців у промислових масштабах налагодився в 1961 році. Цей патент зробив винахідника мультиміліонером, а світовій медицині дав можливість зменшити кількість побічних ефектів при парентеральному введенні препаратів.

На сьогодні шприц постійно вдосконалюється та набуває нових форм, якостей та функціональності. Зважаючи на те, що для багатьох держав третього світу повторне використання одноразових шприців для економії бюджету є звичною справою, для захисту пацієнта та доведено одноразового використання шприца Марк Коска у 2009 році конструює та демонструє шприц, який після розкриття упаковки змінює свій колір з прозорого на яскраво-червоний, чим попереджає пацієнта про його нестерильність або повторне використання. Ще одним винаходом Марка Коски є шприци, що самоблокуються (саморуйнуються). Ці шприци сконструйовані таким чином, що їх повторне використання неможливе. Це і є їх головна відмінність від звичайних одноразових шприців, які технічно можуть бути використані багаторазово. Такі шприци можуть виготовлятися на тому ж обладнанні, що й звичайні шприци, лише з невеликими змінами. Шприци, що самоблокуються, не можуть бути використані повторно, і кожен наступний пацієнт може бути впевнений у стерильності і безпеці ін’єкції.

Сьогодні технологічний прогрес зробив процедуру ін’єкції максимально безболісною, а використання одноразових шприців звело до мінімуму ризик передачі інфекції від одного пацієнта до іншого.