Cała prawda o wodzie utlenionej i soczewkach kontaktowych

W niemalże każdej domowej apteczce można znaleźć małą biało-niebieską buteleczkę z magiczną substancją, po którą sięgamy najczęściej w przypadku zadrapań czy skaleczeń (ale czy słusznie, o tym za chwilę.). Znana nam wszystkim woda utleniona to nic innego jak 3% wodny roztwór nadtlenku wodoru (H2O2). Sam nadtlenek wodoru to bezbarwna ciecz mająca właściwości wybuchowe i utleniające oraz stanowiąca podstawowy związek w syntezie wielu związków chemicznych i od wielu lat stosowany jest w przemyśle i wyrobach codziennego użytku. Można go mieszać we wszystkich proporcjach z wodą. Stosowane w medycynie roztwory 3-3,5% wykorzystywane są jako środki do odkażania ran, 7-15% jako tzw. wybielacze w chemii gospodarczej. Roztwory nadtlenku wodoru zachowują się stabilnie w środowisku obojętnym i kwaśnym. W środowisku zasadowym H2O2 bardzo szybko się rozkłada . Mniejsze ilości tego natlenku wykorzystywane są w niektórych kosmetykach. H2O2 posiada silne właściwości utleniające dlatego największe zastosowanie znalazł właśnie w przemyśle chemicznym, w bieleniu celulozy i papieru.  Roztwory nadtlenku wodoru przechowuje się w specjalnych opakowaniach chroniąc przed zanieczyszczeniem, ponieważ jony metali ciężkich dodatkowo przyspieszają rozkład H2O2 – podobnie działa podwyższona temperatura oraz promieniowanie słoneczne [1,2,3]

Skupmy się teraz na samej wodzie utlenionej i jej właściwościach bakteriobójczych. Chcąc nie chcąc będziemy musieli przypomnieć sobie parę zagadnień z chemii.

Podczas  kontaktu nadtlenku wodoru z materiałem biologicznym ulega on rozkładowi do tlenu  i wody. Proces ten zachodzi dość szybko dlatego też działanie bakteriobójcze ogranicza się do stosunkowo krótkiego czasu. Nadtlenek wodoru posiada cząsteczki o bardzo małych rozmiarach i  może łatwo przenikać przez wszelkie błony komórkowe. Mechanizm biobójczy wody utlenionej to nic innego jak rozkład H2O2 wewnątrz danej komórki przez enzymy ochronne (m.in katalazę )  oraz/i obecne tam jony metali: Fe(2+), Cu(+) – będące reduktorami. Wynikiem takiej reakcji jest powstanie nietrwałych ale za to bardzo reaktywnych rodników hydroksylowych (tzw. wolny rodnik czyli cząsteczka bądź atom posiadająca na zewnętrznej orbicie jeden lub więcej niesparowanych elektronów) mające zdolność do wchodzenia w reakcje ze wszystkimi substancjami w komórce.Wolne rodniki atakują w naszym organizmie DNA, białka i nienasycone kwasy tłuszczowe tworzące polisacharydy, błony komórkowe, lipidy (cholesterol), które znajdują się w krwi. Wolne rodniki mają też i pozytywne funkcje: przyśpieszają zrost kości, gojenie ran, mają działanie bakteriobójcze [1,2,4]

Załóżmy, że chcemy przygotować sobie jeden z pysznych posiłków znalezionych na dbajowzrok.pl w projekcie #oczyjedzą. Niestety, przez naszą nieuwagę i złośliwość rzeczy martwych, ranimy sobie delikatnie palec podczas krojenia produktów. W większości przypadków po ustąpieniu złości poszukujemy buteleczki z wodą utlenioną aby “odkazić” miejsce przecięcia. Nalewamy odrobinę cudownego preparatu i nagle…miejsce zranienia otacza potężna piana, przy okazji czujemy  delikatne mrowienie i szczypanie, myślimy “działa”. A czy zastanawialiście się kiedyś skąd ta piana? Wokół powstałego przecięcia czy też zadrapania oprócz zanieczyszczeń pływają krwinki oraz uszkodzone komórki zawierające enzym zwany katalazą, który w kontakcie z wodą utlenioną zamienia H2O2 w wodę i gazowy tlen. Ta piana to nic innego jak bąbelki tlenu tworzone przez katalazę. No i w tym miejscu rodzi się wątpliwość: czy faktycznie woda utleniona dezynfekuje rany. Ten artykuł nie odpowie na to pytanie, bo nie jest to temat naszych roważań. Ludzie podzielili się na dwa obozy: tych co sądzą, że woda utleniona jest lekarstwem na wszystko i jest najlepszym preparatem odkażającym i tych co będą ten “mit” obalać. Dezyfekcja polega na usunięciu z powierzchni środowiska wszelkich form chorobotwórczych i zmniejszeniu liczby drobnoustrojów. O właściwościach bakteriobójczych tlenu nie trzeba nikogo przekonywać, dodatkowo gwałtowne wydzielanie tlenu wpływa zapewne na mechaniczne wyczyszczenie tkanek otaczających zranienie. Proces ten trwa na tyle szybko, że właściwości bakteriobójcze wody utlenionej są  krótkotrwałe i działają jedynie na powierzchnię zewnętrzną rany. Dodatkowo szybkość procesu i gwałtowne wydzielanie tlenu na pewno wływa na uszkodzenie okolicznych miejsc nabłonka utrudniając proces gojenia. Jak to się mawia “coś za coś” [5,6,7,8].

Ten długi wstęp miał nam pomóc zrozumieć mechanizm działania wody utlenionej i pokazać, że nie jest tak magiczną substancją jakby się wydawało a jej niewłaściwe stosowanie może odbić się negatywnie na naszym zdrowiu.

Przeanalizujmy co się może wydarzyć w przypadku kontaktu wody utlenionej z okiem.

W tym miejscu warto przypomnieć, że nadtlenek wodoru jest substancją naturalnie produkowaną przez nasz organizm- oczywiście w różnych ilościach i do różnych celów.

H2O2 produkowany jest również i w naszym oku. Dzięki enzymom ochronnym filmu łzowego i tkanek oka jest on szybko rozkładany. Powstające z przemian metabolicznych siatkówki wolne rodniki magazynowane są w ciałku szklistym. Chroni to soczewkę i rogówkę przed toksycznym ich wpływem. Jakiekolwiek uszkodzenie tkanek oka spowoduje niewłaściwy rozkład H2O2 i jego nadmierną akumulację [9,10]. W wielu miejscach pojawia się informacja, że nadtlenek wodoru może być toksyczny w przypadku kontaktu z okiem i powoduje  ból oraz łagodne podrażnienie oczu. Mowa tutaj o przypadkowym dostaniu się wody utlenionej do oka. W przypadku bardziej skoncentrowanego roztworu lub długotrwałego jego działania spowoduje zapewne owrzodzenie i perforację rogówki [7,10].

A dlaczego tak się dzieje? Przeanalizujmy wierzchnie warstwy naszego oka. Nie będziemy przypominać sobie szczegółowo budowy oka – jedynie te części które będą mieć jako pierwsze styczność z interesującą nas substancją.

Film łzowy jest pierwszą  warstwa naszego oka odpowiadającą za prawidłowe warunki optyczne i nawilżenie rogówki. Składa się z 3 komponentów:warstwy mucynowej, wodnej i zewnętrznej tłuszczowej. Warstwa mucynowa ma za zadanie wyrównanie nieregularności rogówki i tworzeniu odpowiednich warunków optycznych. Warstwa wodna zawiera sole mineralne oraz białka. Część lipidowa spowalnia parowanie łez. Należy pamiętać, że tylko w przypadku prawidłowego działania wszystkich tych trzech komponentów rogówka jest prawidłowo odżywiana i chroniona a coraz więcej osób cierpi na problemy związane z suchością oka. Dodatkowo film łzowy to nie tylko wspomniane warstwy ale i wszystko co może w nim pływać: zanieczyszczenia ze środowiska, pozostałości po makijażu.

Następną warstwą mającą kontakt ze środowiskiem zewnętrznym oka jest cieniutka błona zwana spojówką – która jest silnie ukrwiona. Zawiera komórki układu odpornościowego i stabilizuje film łzowy. Po kontakcie wody utlenionej z okiem zachodzi gwałtowna reakcja i wydzielanie tlenu uszkadzając film łzowy i bliższe tkanki oka. Dodatkowo powstające reaktywne rodniki hydroksylowe wchodzą w reakcję ze wszystkimi substancjami pływającymi na powierzchni oka  niszcząc białka i lipidy. Dlatego po dostaniu się wody utlenionej do oka występuje pieczenie, przekrwienie spojówek, nadmierne łzawienie, silny ból, który po przepłukaniu ustępuje w ciągu kilku godzin. Istnieją  przypadki uszkodzenia, owrzodzenia rogówki po kontakcie z wodą utlenioną w tym punktowego barwienia rogówki, zmętnienia, obrzęku, spadku ostrości wzroku. [7,10].

Skoro woda utleniona toksycznie działa na nasze oko to dlaczego stosuje się ją w niektórych preparatach mających kontakt z tkankami oka? Otóż, problem dezynfekcji dotyczy również oka. Szczególnie teraz, kiedy liczba użytków soczewek kontaktowych jest coraz większa. Świetne właściwości nadtlenku wodoru wykorzystano w płynach do pielęgnacji soczewek kontaktowych (tzw. płyny oksydacyjne). Najważniejsze jest to, aby taki płyn łączył w sobie dobrą skuteczność dezynfekcji z brakiem toksycznego wpływu na tkanki naszego oka. Zanim założymy soczewkę kontaktową, będącą w kontakcie z płynem oksydacyjnym, musimy zneutralizować znajdujący się w nim nadtlenek wodoru. Dlatego do tego rodzaju płynów dołączane jest takie pudełeczko z platynowym dyskiem, które katalizuje H2O2 do wody i tlenu. O toksycznym działaniu samej wody utlenionej na tkanki oka wspominano powyżej. Można jeszcze wspomnieć, że badania wykazały, że płyny oksydacyjne przed neutralizacją mają pH=3, natomiast nasze oko akceptuje pH rzędu 6,2 -9.  Osmolarność filmu łzowego wynosi 305 Osm/kg natomiast płynu zawierającego wodę utlenioną 1320 mOsm/kg. Płyny oksydacyjne są bardzo bezpieczne pod warunkiem odpowiedniego ich stosowania. Dodatkowo środki te pozbawione są konserwantów i polecane są osobom wrażliwym na różne związki chemiczne. Stopień barwienia rogówki związany z noszeniem soczewek kontaktowych jest wyraźnie mniejszy w przypadku korzystania z płynów na bazie wody utlenionej. Stosowanie płynów oksydacyjnych skutkuje większym zagęszczeniem komórek odpornościowych. Kolejną zaletą płynów na bazie nadtlenku wodoru jest to, że usuwają zanieczyszczenia zarówno na zewnętrznej części soczewki, ale i oddziałują na wewnętrzną strukturę materiału – związane jest to z niewielkim rozmiarem i masą cząsteczki. Oczywiście, tak jak z doborem soczewek kontaktowych, wybór płynu do pielęgnacji jest bardzo indywidualny. Największe znaczenie ma tutaj edukacja pacjenta i przestrzeganie przez niego odpowiednich zaleceń [11]

W dobie komputerów, Internetu oraz szerokiej dostępności do wszelkich produktów, warto poznać dokładną specyfikację oferowanych produktów i ich możliwych interakcji nie tylko na struktury oka ale i całego naszego organizmu. Warto również pamiętać, że nie wszystkie informacje znalezione na pierwszej lepszej witrynie internetowej są prawidłowe. Dlatego tak bardzo ważne jest odwiedzanie odpowiedniego specjalisty. Jeżeli coś niepokojącego dzieje się z Twoim wzrokiem, chciałbyś rozpocząć przygodę z soczewkami kontaktowymi i nie wiesz jak się do tego zabrać lub jeżeli masz jakiekolwiek pytania związane ze swoim widzeniem, nie bój się w pierwszej kolejności udać do optometrysty – on na pewno znajdzie najlepsze rozwiązanie lub pokieruje Cię dalej.

Autor tekstu: mgr inż. Monika Niklas

Bibliografia

1. Żegliński J., “Stabilizacja nadtlenku wodoru w kserożelu krzemionkowym – badanie oddziaływań składników kompozytu i jego charakterystyka”, str. 4-12, Gdańsk 2016
2. Zamejć J.,  Otrzymywanie nadtlenku wodoru”, Radom 2001/2002
3. “Karta charakterystyki”, Wytwórnia Laboratorium Coel
4. Oracz K., “Rodnik hydroksylowy – mała cząsteczka o dużym znaczeniu w biologii komórki roślinnej” [w:] “Postępy biologii komórki”, tom 42 2015 nr 4, (707-726)
5. Olesiak P., Stępniak L, “Skuteczność wybranych związków dezyfkencyjnych wobec przetrwalików Bacillus” [w:] “Inżynieria i Ochrona Środowiska, 2012, t.15, nr1, s. 41-50
6. Soćko R., “Nadtlenek wodoru” [w:] “Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy 2013, nr.1(75), s 21-55
7. “Hydrogen Peroxide”, Division of Toxicology ToxFAQs, Kwiecień 2002
8. www, https://foxys.pro/nadtlenek-wodoru-terapia-terapia-biologiczna.html, dostęp: 05/12/2017
9. Halliwell B i in., “Hydrogen peroxide in the human body” [w:] FEBS Letterr 486 (2000), 10-13
10. Chakmers R.L.,” A fresh look at One-Step Hydrogen Peroxide lens desinfection” [w:] “Studies in contact lens care”
11. Ciężar K., “Chemia płynów do pielęgnacji soczewek kontaktowych” [w:] “OphthaTherapy”, vol. 1/nr4(4)/2014, s. 272-276