Почему перекись водорода пенится на ране: занимательная химия

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.

Почему перекись водорода пенится на ране?

Причина, по которой происходит вспенивание, 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.

Занимательная 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.

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

Химические характеристики перекиси 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.

Проверка: активен ли пероксид в 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.