Какое изобретение можно изобрести из шприцов. Ну подумаешь, укол! История изобретения шприца полна светлых и тёмных полос

В современном мире шприцы используют для введения лекарств или питательных средств под кожу, а так же для отсасывания жидкостей и промывания полостей. История возникновения шприца берет свое начало в середине XIX века, но человечество использовало различные способы введения и выведения жидкостей из организма очень давно. Например, Гиппократ использовал полую трубку, к которой он приделал мочевой пузырь свиньи, а в XVII веке многие ученые использовали для инъекций птичье перо.

Саму конструкцию шприца придумал еще в 1648 году известный математик и физик Паскаль. Но общественность того времени не оценили инъектор Паскаля и забыли про это изобретение. Только к середине XIX века доктор Александр Вуд, взяв за основу инъектор Паскаля, сконструировал шприц для инъекций лекарство под кожу пациента. А примерно в тоже время хирург Шарль Габриель Праваз придумал похожий шприц, но большого объема. Его он использовал во время операций.

Первые в мире шприцы изготавливали из каучука и кожи, а насечки для дозировки делались на самом поршне. А первые стеклянные шприцы появились в 1894 году. Их начала изготавливать компания Луер, используя идею стеклодува Фурнье. Компания выпускала шприцы объемом от двух до ста миллилитров.

Почти через шестьдесят лет, в 1949 году американец Артур Смит запатентовал первый стеклянный одноразовый шприц. А через семь лет новозеландский фармацевт Колин Мардоком изобрел первый в мире одноразовый пластиковый шприц. Уже к 1970 году Мардок имел патент на одноразовый шприц во всех странах мира, а промышленный выпуск пластиковых шприцов был налажен с 1961 года.

В настоящее время попытки улучшить шприц не останавливаются: ученые пытаются сделать инъекции безболезненными и придумать конструкцию, которая бы не позволяла использовать шприц дважды.

Сегодня шприцы используются для внутримышечных, внутривенных, подкожных и иных видов инъекций, а также для промывания полостей, отсасывания жидкости и введения питательных средств. Несмотря на то, что история создания шприца берет свое начало в середине XIX века, человечество уже давно применяло самые разнообразные способы для введения и выведения жидкостей из организма. Так еще 2,5 тысячи лет назад известный нам Гиппократ использовал полую трубку, к которой был приделан мочевой пузырь свиньи. В XVII веке многими учеными и докторами проводились попытки проведения внутривенных и подкожных инъекций, а также переливаний с использованием птичьего пера.

Вообще конструкцию из пресса, то есть цилиндра, поршня и иглы, изобрел французский физик и математик Паскаль в 1648 году. Она так и называется – инъектор Паскаля. Но, к сожалению, общественность того времени не оценила эту разработку, и изобретение было забыто. Лишь в середине XIX века доктор Александр Вуд, взяв за основу инъектор, сконструировал шприц для введения лекарств под кожу. В то же время хирург Шарль Габриель Праваз создал аналогичный прибор большего объема для использования во время операций.

Первые в истории шприцы изготавливались из кожи и каучука, а насечки для дозировки делались на металлическом поршне. Стеклянные многоразовые шприцы производства компании Луер появились в 1894 году. В основе их конструкции была использована идея стеклодува Фурнье. Шприцы выпускались объемом от 2 до 100 мл, имели коническое соединение иглы с цилиндром шприца и производились из химически и термически стойкого стекла, что позволяло с успехом стерилизовать их разными методами.

История создания одноразовых шприцов началась с разработки американца Артура Смита, который в 1949 году запатентовал первый стеклянный одноразовый шприц. А всего через семь лет новозеландским фармацевтом Колином Мардоком был изобретен пластиковый одноразовый шприц. В последующие годы он активно занимался доработкой и патентованием своего изобретения, и к 70-м годам ХХ века Мардок имел патент на одноразовый пластиковый шприц во всех странах мира. А промышленный выпуск их налажен с 1961 года.

В настоящее время разработки ведутся по двум направлениям: во-первых, это создание шприцев, которые в принципе нельзя использовать дважды, но пока четких результатов нет, и, во-вторых – уменьшение болезненности уколов. Так, например, созданы зазубренные иглы с меньшей площадью контакта с кожей, устройства, втыкающие иглы с большой скоростью, также разработан метод заморозки игл перед инъекцией.

Обычный медицинский шприц, доступный в наше время буквально каждому человеку, является одним из самых значимых и весомых изобретений, позволивший под совершенно новым углом подходить к вопросу лечения многих заболеваний. Более того, вместе со шприцом начала активно развиваться фармакология, и ученые принялись создавать препараты, эффективно применять которые можно только внутривенно или же внутримышечно.

Стоит отметить, что относительно примитивные прототипы современных шприцов существовали практически всегда. Историки и археологи находили различные свидетельства активного использования подобных конструкций еще в X - XII веке на всей территории Европы. Конечно, в те времена шприцы были крайне примитивны и делались из бычьего мочевого пузыря и специальных полых металлических наконечников. Как свидетельствуют исследования, на вене делали тонкий разрез острым ножом, а затем в получившееся отверстие быстро вставляли механизм с лекарственным препаратом. Очевидно, что и разнообразие медикаментов в те времена было весьма скудным, а потому, такие технологии оставались прерогативой богатых и влиятельных людей.

Изобретения первых медицинских шприцов

А вот в своем современном виде медицинский шприц появился, а точнее был официально запатентован в 1853 году. И что особенно интересно, изобрели его практически одновременно два независимых специалиста, никогда не общавшиеся друг с другом и даже жившие в разных странах. Один из них – француз Шарль Габриэль Праваз являлся ветеринарным врачом, а второй – шотландец Александр Вуд лечил людей. Занимательно и то, что каждому из этих изобретателей шприц понадобился по своим собственным причинам.

Праваз работал с различными животными, а поскольку все они достаточно неспокойно переносили лечение, то ему нужно, чтобы медикаменты поступали непосредственно в кровь, ведь таким образом они начинали действовать гораздо быстрее, а значит, контролировать животное было проще, а выполнять все процедуры в разы быстрее.

Что касается Александра Вуда, то он изобрел шприц для того чтобы избавить некоторых своих пациентов от сильной боли. В то время общий наркоз состоял из смеси закиси азота с хлороформом и эфиром. Данное соединение было очень вредно для многих людей, сильно ослабляло их после операции, а многие даже умирали от его воздействия еще до начала операции. В связи с этим медицинские исследователи занимались разработкой альтернативы, которой стал морфий. Он был намного безопасней, однако через пищеварительный тракт этот препарат усваивался очень плохо, и Вуд решил, что непосредственный впрыск в кровь исправит ситуацию.

Структура первых шприцов у изобретателей несколько отличалась, однако вскоре они пришли к единому решению. В основе первых шприцов был непрозрачный каучуковый цилиндр, а также металлический поршень и игла. Так как со стороны нельзя было определить, сколько жидкости находится в шприце, то мерные насечки делались на самом поршне. Данное изобретение очень быстро стало пользоваться огромной популярностью, и вывело медицину на принципиально новый уровень, ведь теперь во многих случаях удавалось обходиться без хирургического вмешательства, а многие лекарственные препараты начали действовать гораздо эффективнее.

В таком формате данное изобретение просуществовало достаточно долго, и следующие серьезные изменения с технологией внутритканевого введения лекарственных препаратов произошли в 1894 году, когда известный французский стеклодув Фурнье сделал шприцы со стеклянными цилиндрами.

Первый одноразовый шприц, и его эволюция

А вот в 1950 году американский изобретатель Артур Смит решил двигаться в другом направлении и запатентовал одноразовые шприцы, состоящие из стеклянного цилиндра, пластикового поршня и тонкой длинной иглы из нержавеющей стали. Данное изобретение также быстро приобрело большую популярность, так как у врачей отпала необходимость по многу раз кипятить и всячески дезинфицировать шприцы, а благодаря предприимчивому обладателю патента, новинка очень быстро стала весьма дешевой и общедоступной. А спустя всего 6 лет врач из Новой Зеландии упростил технологию производства и запатентовал собственные одноразовые, полностью пластиковые шприцы.

Другие разновидности медицинских шприцов

В течение последующих двух десятков лет технологии производства одноразовых и многоразовых медицинских шприцов несколько изменялись, пока не пришли к единому формату, в котором находятся и по сей день. Позже на их основе стали создавать различные специализированные прототипы, предназначенные для каких-то определенных целей. К ним можно отнести, например, инсулиновый шприц с очень короткой иглой, не вызывающей болевых ощущений. Сделан он был для того, чтобы люди, страдающие сахарным диабетом, не боялись делать уколы сами себе. Еще одной интересной вариацией стал большой шприц Жанэ, предназначенный для откачивания жидкостей, и промывания внутренних полостей организма.

Стоит также отметить, что для предотвращения многократного использования одноразовых шприцов, как основного способа заражения СПИДом среди наркоманов, многие разработчики занимаются созданием шприцов, которые физически невозможно использовать повторно. Однако пока что не существует достаточно экономичного и эффективного решения данного вопроса.

В наши дни шприц является незаменимым медицинским инструментом, которым также пользуются и в различных бытовых целях, но мало кто знает, какая история у этого нехитрого приспособления. Прототип шприца создал еще древнегреческий врач и философ Гиппократ, живший в V - IV веке до нашей эры. Тогда шприц представлял собой полую трубку, к которой присоединяли свиной мочевой пузырь.

Но шли века и шприцы стали совершенствоваться и менять свою форму.

Сохранились латунные шприцы, которые делали во Франции в XVII века. В 1648 году французский ученый Блез Паскаль изготовил шприц, который состоял из цилиндра, поршня и иглы, однако устройство не получило распространение у медиков и о нем вскоре забыли.

Шприцы похожие на те, которыми мы пользуемся сегодня, появились в 1853 году. Изобрели их два человека отдельно друг от друга. Шотландец Александр Вуд создал шприц, чтобы делать подкожные инъекции, а французу Чарльзу Габриэлю Провазу шприц необходим был для хирургических целей. Шприцы XIX века были каучуковыми, и только в 1894 году французский мастер-стеклодув Фурнье изготовил первый стеклянный шприц. В 1906 создали шприц «Рекорд» со стеклянным цилиндром, запаянным в металлические кольца, и поршнем с резиновыми уплотнителями.

Идея создания одноразового шприца принадлежит фармацевту и ветеринару Колину Мердоку. В 1956 году в возрасте 27 лет он занимался вакцинацией животных и предположил, что препарат, заранее запаянный в шприцы, поможет ускорить процесс вакцинации. Так появился первый одноразовый шприц. Мердок продолжил работу по усовершенствованию своего устройства и одноразовые шприцы стали использоваться и для лечения людей. В 1961 году одноразовые шприцы стали выпускать в промышленных масштабах.

Тогда для медицинских манипуляций использовались бычьи или свиные пузыри, в которые вставлялась трубочка из дерева или тростника. Для того чтобы шприц приобрёл, наконец, привычный нам вид, понадобились столетия.

На многих европейских языках название шприца и сегодня созвучно древнегреческому слову «syrinx», что означает «тростник». Русское название инструмента происходит от немецкого «spritzen» - «брызгать».

Приспособление для закачки или отсасывания жидкостей, описанное ещё древними греками, оказалось весьма ценным изобретением. К концу XV века оно стало таким же символом врачебной профессии, как сегодня стетоскоп, и долгие годы, вплоть до середины XIX в., активно использовалось при лечении множества болезней. Однако такую упрощённую версию шприца теперь мы называем клизмой.

Создать и забыть

Честь изобретения насоса, а вместе с ним и прообраза шприца, по-видимому, принадлежит великому греческому учёному и механику Герону Александрийскому , жившему в Египте в I веке нашей эры. В своём труде Pneumatica он рассказал о множестве устройств, работающих от сжатого воздуха, воды или пара.

Первое более-менее достоверное описание непосредственно шприца как медицинского инструмента относится к ХХ в., когда египетский хирург иракского происхождения Аммар ибн Али аль Мосули использовал полую стеклянную трубку и эффект всасывания от движения находящегося внутри неё поршня для удаления катаракты глаза.

К сожалению, столь полезное изобретение не вызвало особого интереса у медиков прошлого, и о нём довольно прочно забыли вплоть до середины XVII в.

Фото: Shutterstock.com

Первый блин комом

После публикации в 1628 г. английским врачом Уильямом Гарвеем труда об открытой им системе кровообращения многие исследователи заинтересовались вопросами переливания крови, а также тем, насколько эффективна может быть доставка обезболивающих препаратов непосредственно в место, поражённое болью.

Среди прочих начал активно экспериментировать с инъекциями и переливанием крови (в том числе от животных человеку) немецкий ботаник, алхимик и врач Иоганн Сигизмунд Эльшольц . Ничего не зная о группах крови и их несовместимости, он даже рекомендовал гемотрансфузию как средство для решения самых неожиданных проблем, возникающих у родственников или супругов. Так, по его мнению, в результате процедуры переливания кровь меланхоличного мужа могла освежиться кровью его энергичной жены, и таким образом супружеская жизнь стала бы более гармоничной. Цвет чёрной мочи, который впоследствии наблюдался у некоторых пациентов, затем интерпретировался как очищающий выброс вредных веществ. Разумеется, эти ранние эксперименты были в целом неэффективными и во многих случаях кончались фатально. Но самое для нас интересное, что в книге Эльшольца Clysmatica Nova, изданной в Берлине в 1667 г., мы находим легко узнаваемое сегодня изображение шприца. Только вот был он тогда без иголки.

Неудачи с переливанием крови и инъекциями заставили забыть об использовании шприца для этих целей на долгие 200 лет. Всё это время нашему герою приходилось трудиться на ниве медицины в качестве примитивного ирригатора или прибора для отсасывания из организма разнообразных жидкостей.

Мудрёно и больно

Цель создания простого и удобного шприца для инъекций была определённо достигнута лишь в первой половине XIX в. Сначала всё шло не очень гладко.

В 1841 г. американец Зофар Джейн запатентовал шприц с острым наконечником. Введение в ткани препаратов осложнялось необходимостью произвести предварительный разрез кожи с помощью ланцета.

Спустя три года ирландский врач Фрэнсис Ринд из Дублина описал подкожное введение лекарства с использованием сложного стилета оригинальной формы. С помощью этого устройства он пытался облегчить страдания больного с невралгией тройничного нерва, заставляя раствор проникать в ткань под действием силы тяжести. Ринд надеялся, что если ему удастся ввести успокоительное средство в организм пациента, то боль будет снята гораздо быстрее, чем если бы тот принимал лекарство перорально. В конечном итоге ему так и не удалось найти обезболивающего, однако усилия доктора были не напрасны, ведь в процессе поисков он изобрёл полую иглу. Справедливости ради нужно сказать, что на современный шприц для подкожных инъекций эта конструкция не походила абсолютно, но действие было схожим.

Фото: Shutterstock.com

Уколоться и забыться

Примерно в это же время проживавший в Шотландии секретарь Королевского колледжа врачей Эдинбурга Александр Вуд экспериментировал с полой иглой для введения лекарств в кровоток. Успех пришел в 1853 г., когда, наконец, и был создан шприц для подкожных инъекций. Говорят, изобретение позволило доктору вводить морфин жене, у которой обнаружили рак. Таким образом, супруга Вуда стала первым пациентом, который получил наркотик через инъекции и в результате подсел на иглу. Изобретение Вуда способствовало неизбирательному применению морфина в качестве средства против всех видов болей. По благословению врачей морфин стали вводить в вену каждого страдавшего подагрой, ревматизмом или даже зубной болью. Как наиболее мощное болеутоляющее он широко использовался для облегчения мучений раненых в Гражданской войне в Соединённых Штатах, но многие участники боёв вернулись домой законченными морфинистами. По оценкам, таких несчастных было более полутора миллионов человек. Франко-прусская война 1870 г. создала идентичную ситуацию в Европе. «Болезнь солдата» стремительно завоёвывала мир, в результате чего медицина столкнулась с проблемой детоксикации миллионов наркоманов.

Чем ввинтить лекарство

Параллельно с Вудом разрабатывал свою конструкцию шприца французский хирург Шарль-Габриэль Правас . Удача улыбнулась ему в том же 1853 г. В созданном им шприце дозирование лекарств осуществлялось путём медленного поворота оси поршня. Первоначально цилиндр шприца был изготовлен из металла, но затем постепенно модернизировался, и к 1866 г. его уже делали из стекла, что позволяло врачам видеть, сколько лекарства остаётся внутри.

Использование шприцев Праваса при различных операциях вскоре принесло им огромную популярность (впервые Правас применил свой шприц для внутривенного введения антикоагулянтов при лечении аневризмы). Универсальный шприц Праваса, близкий к современному, применялся в медицинской практике почти до середины XX века.

Нельзя войти дважды

Публикация трудов Луи Пастера о болезнетворных микроорганизмах привела к пониманию необходимости более тщательной стерилизации медицинских инструментов, в том числе и шприцев. Так на смену уплотнителю поршня, выполненному из кожи, приходят менее чувствительные к термической обработке поршни из асбеста, резины, никелированного металла.

Россия также внесла свою лепту в историю вопроса. В 1906 г. мы подарили миру несколько громоздкий, зато простой, надёжный и удобный в применении разборный шприц «Рекорд». Однако самым дешёвым вариантом на то время оказался запатентованный в 1895 г. и целиком сделанный из стекла шприц «Луер», состоявший из стеклянного цилиндра и стеклянного плунжера без дополнительной «упаковки» материала для создания уплотнения между поршнем и цилиндром. Единственным недостатком этого шприца была его хрупкость.

Одноразовые стеклянные и пластиковые шприцы появились на рынке практически одновременно в середине пятидесятых годов ХХ в. Сегодня инженеры всего мира бьются над задачей создания надёжного и дешёвого шприца, который невозможно было бы использовать повторно.