Почему перекись водорода пенится?

25 октября 2021

Перекись водорода (H2O2) — вещество, которое находится в свободном доступе в аптеке. Та перекись, что мы покупаем, представляет собой 3% раствор: то есть бутыль с веществом на 97% состоит из воды. На перекись водорода в этом растворе приходится всего 3%.

Большинство людей используют это вещество в качестве антисептика. Хотя немногим известно, что в качестве антисептика пероксид недостаточно эффективен. Тем не менее он не приносит вреда, попадая на порезы и царапины, более того, при соприкосновении с раной пероксид образует эффектное “шоу”. Так почему перекись водорода пенится на ране? Какое существует научное объяснение этому впечатляющему явлению? Узнайте в статье.

Что такое перекись водорода?

Пероксид водорода (Н2О2) может как окислять, так и восстанавливать. Но известность ей принесла именно потрясающая способность к окислению. Это соединение является так называемой активной формой кислорода (АФК). А это значит, что если в клетке или тканях его слишком много, то развивается оксидативный (окислительный) стресс — тот самый, с которым борются при помощи различных антиоксидантов.

В последние годы ученые все чаще сомневаются в безусловном вреде таких вырабатываемых организмом оксидантов, как перекись водорода. Например, согласно данным британских исследователей, она может играть ключевую роль в процессах регуляции артериального давления.

Перекись водорода — достаточно стабильная АФК, которая может проникать сквозь клеточные мембраны и ткани. Растения используют ее для передачи сигналов от одних тканей к другим (паракринная функция). Оказалось, что и у животных перекись, получаемая в результате внутриклеточных процессов, может делать нечто подобное. В цитоплазме клеток она задействована в обмене веществ, регуляции активности фермента фосфатазы и транскрипции генов.

Макрофаги — клетки иммунной системы организма — производят перекись в ответ на атаку патогенных бактерий. А опыты на рыбках еще в 2009 году показали, что Н2О2 вырабатывается при повреждении поверхностных тканей. В этом случае, помимо асептических свойств, перекись являлась сигналом для находящихся неподалеку лейкоцитов немедленно перемещаться к месту повреждения и начинать «ремонтные работы».

Благодаря своим окислительным свойствам, перекись используют для обработки поверхностных повреждений кожи — ран, ссадин, царапин. Это один из самых популярных антисептиков — веществ, уничтожающих патогенные микроорганизмы. Данные препараты используют для обработки ран, чтобы предотвратить нагноение.

Перекись водорода: ферменты и здоровье

Ключевой момент во взаимодействии перекиси с живыми организмами — наличие двух основных ферментов.

Каталаза – фермент перекиси водорода

Каталаза умеет разлагать перекись водорода на воду и молекулярный кислород. Его основная роль — защита организма от перекиси, которая образуется в результате действия некоторых ферментов из группы оксидаз. Существует наследственное заболевание акаталазия, при котором каталаза не вырабатывается. У таких пациентов слизистые, контактирующие с воздухом, покрыты незаживающими язвами, страдают легкие.

Бактерии, которые не имеют каталазы, оказываются беззащитны перед действием перекиси — она является для них ядом и успешно уничтожает их. К таким микроорганизмам относятся некоторые анаэробные бактерии. Более того, их анаэробность напрямую связана с отсутствием каталазы. В присутствии кислорода при окислении органики образуется перекись, которая при наличии каталазы успешно разлагается на воду и кислород. А если каталазы нет, то кислород становится для таких организмов ядом.

Пероксидаза – фермент перекиси водорода

Пероксидаза – фермент, который при взаимодействии с перекисью приводит к образованию атомарного кислорода. Последний обладает разрушительной активностью в отношении любых «попавших под руку» микроорганизмов, равно как и окружающих тканей и клеток. Это одна из причин, по которой считается, что перекись не способствует заживлению ран, так как попутно приводит к повреждению тканей.

Слюна человека обладает антибактериальной активностью благодаря стрептококкам, которые в ней содержатся. Опыты показали, что эти стрептококки угнетают размножение опасных для человека стафилококков и дифтерийных бактерий путем выработки перекиси водорода.

Почему перекись водорода пенится на ране?

Причина, по которой происходит вспенивание перекиси водорода на ране, заключается в том, что клетки крови и непосредственно кровь содержат фермент, называемый каталазой. Так как порез или царапина всегда сопровождаются выделением крови и поврежденными клетками, вокруг раны всегда образуется много каталазы. Это уяснили, но все-таки, почему перекись водорода пенится на ране? Когда каталаза контактирует с ней, она превращает перекись водорода (H2O2) в воду (H2O) и кислород (O2).

Каталаза осуществляет процесс расщепления пероксида на воду и кислород чрезвычайно эффективно — до 200 000 реакций в секунду. Пузыри, которые мы видим, если перекись водорода пенится на ране, представляют собой пузырьки кислорода, образуемые в результате действия каталазы.

Почему перекись водорода пенится: химия

Если попытаться вспомнить школьные уроки химии, то в голове непременно возникнут образы: в классе на срез картофеля учитель наливает небольшое количество перекиси водорода — происходит то же самое. Учитель спрашивает: «Почему перекись водорода пенится на коже, которую вы поранили, и на картофеле?» Не дождавшись ответа, сам учитель отвечает: «Потому что в поврежденных клетках картофеля, подобно поврежденным клеткам эпидермиса, выделяется каталаза».

Пероксид не выделяет пены в бутылке или на целой коже, потому что в них нет каталазы, которая обусловливает реакцию. Перекись водорода стабильна при комнатной температуре.
Вы когда-нибудь задумывались о том, почему пузырьки перекиси водорода на порезе или ране появляются, но она не пузырится на неповрежденной коже?

Почему перекись водорода пенится и шипит: научное объяснение

Итак, мы выяснили, что перекись водорода превращается в пузырьки, когда она входит в контакт с ферментом, называемым каталазой. Большинство клеток в организме содержат ее, поэтому, когда ткань повреждена, фермент высвобождается и становится доступным для реакции с пероксидом.
Каталаза позволяет разложить H2O2 на воду (H2O) и кислород (O2). Как и другие ферменты, она не используется в реакции, но рециркулируется, чтобы катализировать больше реакций. Каталаза поддерживает до 200 000 реакций в секунду.
Пузыри, которые мы наблюдаем, наливая антисептик на порез, — это пузырьки газообразного кислорода. Кровь, клетки и некоторые бактерии (например, стафилококки) содержат каталазу. В то время как на поверхности кожи она не содержится. Таким образом, перекись, соприкасаясь с неповрежденной кожей, не реагирует, и пузырьки не образовываются.

Кроме того, поскольку перекись водорода имеет такой высокий уровень активности, у этого вещества есть определенный срок годности после вскрытия. Другими словами, если выделение пузырьков при нанесении перекиси водорода на рану или кровавый срез не наблюдается, вполне вероятно, что перекись больше не активна, а ее срок годности давно истек.

Почему при нанесении перекиси рана шипит?

Первый шаг оказания врачебной помощи пострадавшему – обработка поврежденного участка кожи, которая чаще всего производится с использованием пероксидного раствора. От его взаимодействия с поврежденным кожным покровом происходит реакция – пенится и шипит перекись водорода на ране.

В результате механического воздействия (падение, удар, порез) кожа разрывается, на поверхность выступает кровь. Ее клетки содержат особый фермент – каталазу, которая при повреждении клеточной структуры выходит наружу в больших количествах. При соприкосновении перекиси с природным белком, который выступает в роли катализатора, препарат быстро разлагается на кислород и водород. Жидкость нагревается на ране, выделившийся в результате активной химической реакции оксиген «погружается» в воду, образуя пузырьки. Именно они вспениваются и приобретают белый цвет. При этом можно услышать характерное шипение.

Рана интенсивно очищается от вредоносных бактерий. Это происходит за счет интенсивного вспенивания. Микроорганизмы содержат фермент каталазу, которая вступает в контакт с антисептиком.

Врачи не советуют использовать пероксидный окислитель на постоянной основе в качестве универсального антисептического препарата. Это связано с тем, что перекись и ее вспенивание значительно замедляет процессы стягивания, заживления ран, особенно открытых и глубо

Зависит ли количество пены от процентности перекиси водорода?

Как показывают многочисленные исследования, быстрота химической реакции окисления и количество пены перекиси водорода напрямую зависит от процентного соотношения антисептического вещества и воды. Чем выше концентрация пероксида в водном растворе, тем быстрее происходит взаимодействие окислителя с белком каталазы – вспенивания.

Чем активней проходит химическое взаимодействие, тем меньше пены выделяется на поверхности кожных покровов, уровень очищения от микробов заметно снижается. Из-за этого в медицинских учреждениях врачи используют для обработки ран стандартный 3% раствор перекиси. При применении такой концентрации обеззараживающего вещества есть возможность тщательно обработать поврежденные участки кожи без преждевременного сворачивания крови за счет хорошего вспенивания.

При обработке раны важно учитывать концентрацию окислителя по причине скорости химической реакции, перекись нагревается на ране. Классический 3% препарат при контакте каталазой достигает отметки 20 градусов.

Повышение концентрации перекиси до 10 процентов способствует нагреву жидкости до температуры кипения. Антисептик большей процентности, 40%, считается легко воспламеняющемся, не рекомендуются для обрабатывания ран.

Как процесс шипения и пенообразования влияет на эффективность средства?

Активное очищение, обеззараживание раны происходит именно во время интенсивного вспенивания перекиси. В результате появления большого количества пены с поврежденного участка кожи “смываются” клетки крови, различные бактерии, микробы и другие опасные возбудители инфекционных заболеваний. С поверхности раны перекисью удаляется накопившаяся грязь, пыль, гной.

При вспенивании ускоряется процесс свертывания, частично приостанавливается кровотечение из многочисленных микроскопических капилляров. Чем дольше пузырьки окислителя шипят на поверхности раны, тем тщательней происходит обеззараживание.

По вспениванию определяется эффективность и сроки годности антисептика. Как любое лекарство, перекись тоже постепенно теряет химические свойства после первого вскрытия пузырька. Проверить, можно ли использовать препарат, просто – достаточно капнуть на свежий порез или неочищенную металлическую поверхность (раковина, нож и т.д.). Если вспенивания нет – жидкость больше не активна, применять ее дальнейшем в качестве антисептика не имеет смысла.

Перекись водорода в роли антисептика

Самое раннее использование перекиси водорода было в качестве отбеливателя, поскольку процессы окисления хорошо влияют на изменение или разрушение пигментированных молекул. Однако уже с 1920-х годов пероксид использовался в качестве мощного дезинфицирующего средства. Поэтому вопросом: «От чего перекись водорода пенится на ране?» – люди задаются уже не первое столетие.

Целебные свойства перекиси водорода

Химические характеристики перекиси водорода обеспечивают тот факт, что она способна лечить раны несколькими способами. Во-первых, поскольку это водный раствор, пероксид помогает смыть грязь и поврежденные клетки и «ослабить» корочку из засохшей крови. Пузыри в данном случае помогают убрать с повреждения мусор.
Хотя стоит отметить, что кислород, выделяемый пероксидом, не уничтожает все типы бактерий. Кроме того, пероксид обладает сильными бактериостатическими свойствами, что означает — использование перекиси водорода на ране позволяет предотвратить рост и размножение бактерий. Пероксид действует как спорицид, убивая потенциально инфекционные грибковые споры.

Однако он не представляет собой идеальное дезинфицирующее средство, поскольку также уничтожает и фибробласты. Это тип соединительной ткани, которую клетки тела используют для быстрого заживления ран и восстановления поврежденных участков кожи.

Таким образом, пероксид не следует использовать в качестве антисептика на постоянной основе при лечении ран, поскольку он может замедлять процессы заживления. Так, большинство врачей и дерматологов советуют не использовать его для дезинфекции открытых ран, потому что это только усугубляет ситуацию.

Для чего можно использовать перекись водорода?

В составе перекиси водорода содержится небольшое количество ядовитого материала, что дает возможность ее применения во всех областях жизни человека;в это трудно поверить, но для перекиси водорода имеются сотни способов употребления. Действительно, перекись водорода можно использовать:

  • при отбеливании зубов;
  • для лечения прыщей;
  • при ожогах и в хирургии;
  • заправляя кондиционеры и очищая фильтры;
  • как окислитель в ракетных двигателях;
  • при производстве пищевых продуктов.

Эти области применения перекиси водорода никак не связаны между собой. В сфере травматологии перекись водорода применяется в качестве зеленки, для того чтобы обрабатывать раны после повреждений, обработки нагноений кожи и разных повреждениях тела и обеспечения чистоты и стерильности повреждений.

В отличие от зеленки, перекись водорода имеет большую совместимость с клетками слизистых оболочек и не повреждает их, а только промывает и обеззараживает. Но, подобно другому активному препарату, перекись водорода при попадании в глаза, приводит к их серьезному раздражению и поэтому необходимо сразу же их промыть водой и навестить врача.

Иногда перекись водорода принимают вовнутрь в лекарственных целях.

Это прекрасное средство для борьбы с серными пробками в ушах – пробки разрушаются действием перекиси водорода.

Проверка: активна ли перекись водорода во флаконе

В конце концов перекись водорода состоит из воды и кислорода, то есть, используя на ране перекись, вы в основном применяете обычную воду. К счастью, есть простой тест, чтобы убедиться, что во флаконе с перекисью водорода содержится активное вещество: просто выплесните небольшое количество жидкости в раковину. Металлы (например, вблизи дренажа) катализируют конверсию перекиси в кислород и воду — вот почему перекись водорода пенится на ране и даже на раковине!

Если образуются пузырьки, можете быть уверены: пероксид эффективен. Если вы не видите их, пришло время отправиться в аптеку за новым флаконом перекиси водорода. Стоит напомнить, что продлить срок годности помогает хранение лекарства в правильных условиях. Убедитесь, что она находится в темном контейнере и в прохладном месте.

 

Источники:

  • https://fb.ru/article/365693/pochemu-perekis-vodoroda-penitsya-na-rane-zanimatelnaya-himiya
  • https://beztravmy.ru/rany/perekis-vodoroda-penitsya.html
  • http://promedicinu.ru/interesting/pochiemu-pieriekis-vodoroda-shipit-1
  • https://medaboutme.ru/articles/perekis_vodoroda_mify_i_realnost
Оцените статью:
[Всего голосов: 0    Средний: 0/5]