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 materiaÅ‚em biologicznym ulega on rozkÅ‚adowi do tlenu i wody. Proces ten zachodzi dość szybko dlatego też dziaÅ‚anie bakteriobójcze ogranicza siÄ™ do stosunkowo krótkiego czasu. Nadtlenek wodoru posiada czÄ…steczki o bardzo maÅ‚ych rozmiarach i może Å‚atwo przenikać przez wszelkie bÅ‚ony komórkowe. Mechanizm biobójczy wody utlenionej to nic innego jak rozkÅ‚ad H2O2 wewnÄ…trz danej komórki przez enzymy ochronne (m.in katalazÄ™ ) oraz/i obecne tam jony metali: Fe(2+), Cu(+) – bÄ™dÄ…ce reduktorami. Wynikiem takiej reakcji jest powstanie nietrwaÅ‚ych ale za to bardzo reaktywnych rodników hydroksylowych (tzw. wolny rodnik czyli czÄ…steczka bÄ…dź atom posiadajÄ…ca na zewnÄ™trznej orbicie jeden lub wiÄ™cej niesparowanych elektronów) majÄ…ce zdolność do wchodzenia w reakcje ze wszystkimi substancjami w komórce.Wolne rodniki atakujÄ… w naszym organizmie DNA, biaÅ‚ka i nienasycone kwasy tÅ‚uszczowe tworzÄ…ce polisacharydy, bÅ‚ony komórkowe, lipidy (cholesterol), które znajdujÄ… siÄ™ w krwi. Wolne rodniki majÄ… też i pozytywne funkcje: przyÅ›pieszajÄ… zrost koÅ›ci, gojenie ran, majÄ… dziaÅ‚anie bakteriobójcze [1,2,4]
Załóżmy, że chcemy przygotować sobie jeden z pysznych posiÅ‚ków znalezionych na dbajowzrok.pl w projekcie #oczyjedzÄ…. Niestety, przez naszÄ… nieuwagÄ™ i zÅ‚oÅ›liwość rzeczy martwych, ranimy sobie delikatnie palec podczas krojenia produktów. W wiÄ™kszoÅ›ci przypadków po ustÄ…pieniu zÅ‚oÅ›ci poszukujemy buteleczki z wodÄ… utlenionÄ… aby „odkazić” miejsce przeciÄ™cia. Nalewamy odrobinÄ™ cudownego preparatu i nagle…miejsce zranienia otacza potężna piana, przy okazji czujemy delikatne mrowienie i szczypanie, myÅ›limy „dziaÅ‚a”. A czy zastanawialiÅ›cie siÄ™ kiedyÅ› skÄ…d ta piana? Wokół powstaÅ‚ego przeciÄ™cia czy też zadrapania oprócz zanieczyszczeÅ„ pÅ‚ywajÄ… krwinki oraz uszkodzone komórki zawierajÄ…ce enzym zwany katalazÄ…, który w kontakcie z wodÄ… utlenionÄ… zamienia H2O2 w wodÄ™ i gazowy tlen. Ta piana to nic innego jak bÄ…belki tlenu tworzone przez katalazÄ™. No i w tym miejscu rodzi siÄ™ wÄ…tpliwość: czy faktycznie woda utleniona dezynfekuje rany. Ten artykuÅ‚ nie odpowie na to pytanie, bo nie jest to temat naszych roważaÅ„. Ludzie podzielili siÄ™ na dwa obozy: tych co sÄ…dzÄ…, że woda utleniona jest lekarstwem na wszystko i jest najlepszym preparatem odkażajÄ…cym i tych co bÄ™dÄ… ten „mit” obalać. Dezyfekcja polega na usuniÄ™ciu z powierzchni Å›rodowiska wszelkich form chorobotwórczych i zmniejszeniu liczby drobnoustrojów. O wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ciach bakteriobójczych tlenu nie trzeba nikogo przekonywać, dodatkowo gwaÅ‚towne wydzielanie tlenu wpÅ‚ywa zapewne na mechaniczne wyczyszczenie tkanek otaczajÄ…cych zranienie. Proces ten trwa na tyle szybko, że wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci bakteriobójcze wody utlenionej sÄ…Â krótkotrwaÅ‚e i dziaÅ‚ajÄ… jedynie na powierzchniÄ™ zewnÄ™trznÄ… rany. Dodatkowo szybkość procesu i gwaÅ‚towne wydzielanie tlenu na pewno wÅ‚ywa na uszkodzenie okolicznych miejsc nabÅ‚onka utrudniajÄ…c proces gojenia. Jak to siÄ™ mawia „coÅ› za coÅ›” [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 dostÄ™pnoÅ›ci do wszelkich produktów, warto poznać dokÅ‚adnÄ… specyfikacjÄ™ oferowanych produktów i ich możliwych interakcji nie tylko na struktury oka ale i caÅ‚ego naszego organizmu. Warto również pamiÄ™tać, że nie wszystkie informacje znalezione na pierwszej lepszej witrynie internetowej sÄ… prawidÅ‚owe. Dlatego tak bardzo ważne jest odwiedzanie odpowiedniego specjalisty. Jeżeli coÅ› niepokojÄ…cego dzieje siÄ™ z Twoim wzrokiem, chciaÅ‚byÅ› rozpocząć przygodÄ™ z soczewkami kontaktowymi i nie wiesz jak siÄ™ do tego zabrać lub jeżeli masz jakiekolwiek pytania zwiÄ…zane ze swoim widzeniem, nie bój siÄ™ w pierwszej kolejnoÅ›ci udać do optometrysty – on na pewno znajdzie najlepsze rozwiÄ…zanie lub pokieruje CiÄ™ dalej.
Autor tekstu: mgr inż. Monika Niklas
Bibliografia
1. Å»egliÅ„ski J., „Stabilizacja nadtlenku wodoru w kserożelu krzemionkowym – badanie oddziaÅ‚ywaÅ„ skÅ‚adników kompozytu i jego charakterystyka”, str. 4-12, GdaÅ„sk 2016
2. Zamejć J., Otrzymywanie nadtlenku wodoru”, Radom 2001/2002
3. „Karta charakterystyki”, Wytwórnia Laboratorium Coel
4. Oracz K., „Rodnik hydroksylowy – maÅ‚a czÄ…steczka o dużym znaczeniu w biologii komórki roÅ›linnej” [w:] „PostÄ™py biologii komórki”, tom 42 2015 nr 4, (707-726)
5. Olesiak P., StÄ™pniak L, „Skuteczność wybranych zwiÄ…zków dezyfkencyjnych wobec przetrwalików Bacillus” [w:] „Inżynieria i Ochrona Åšrodowiska, 2012, t.15, nr1, s. 41-50
6. Soćko R., „Nadtlenek wodoru” [w:] „Podstawy i Metody Oceny Åšrodowiska Pracy 2013, nr.1(75), s 21-55
7. „Hydrogen Peroxide”, Division of Toxicology ToxFAQs, KwiecieÅ„ 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 pÅ‚ynów do pielÄ™gnacji soczewek kontaktowych” [w:] „OphthaTherapy”, vol. 1/nr4(4)/2014, s. 272-276
Przecież na początku artykułu napisane jest, że H2O2 rozkłada się bardzo szybko. Więc po wyjęciu soczewek z pojemniczka po kilku godzinach, na pewno już nie jest szkodliwy. Czy mam rację?
Soczewki kontaktowe, kilka godzin po wyjęciu z pojemniczka, nie nadają się do założenia na oko :)
Czy jeśli przez pomyłkę soczewka została przchowana w wodzie utlenionej to jeśli się ją opłucze i zostawi w płynie do soczewek na noc to można je użyć?