Wasserstoffperoxid: Anwendung, Nutzen und Risiken

Wasserstoffperoxid (H2O2) ist eine vielseitige chemische Verbindung, die in verschiedenen Bereichen Anwendung findet, von der Desinfektion bis hin zur Zahnaufhellung. Es ist eine klare, geruchlose und farblose Flüssigkeit, die chemisch gesehen aus zwei Wasserstoff- und zwei Sauerstoffatomen besteht. Die Summenformel lautet H2O2. Wasserstoffperoxid ist also dem Wasser (H2O) von der chemischen Zusammensetzung her sehr ähnlich. Es besitzt lediglich ein Sauerstoffatom mehr pro Molekül. Dieser Artikel beleuchtet die Eigenschaften, Anwendungen und potenziellen Risiken von Wasserstoffperoxid, um einen umfassenden Überblick zu bieten.

Eigenschaften und Herstellung von Wasserstoffperoxid

Wasserstoffperoxid ist im Handel, insbesondere in Apotheken, Drogerien und im Internet, in Form von wässrigen Lösungen erhältlich. Übliche Konzentrationen sind z. B. 1,5 oder 3 %. Die wässrigen Lösungen von H2O2 sind relativ stabil, jedoch zerfällt Wasserstoffperoxid im Laufe der Zeit langsam zu Wasser und Sauerstoff, besonders unter Einfluss von Licht, Wärme und Verunreinigungen. Die Lagerung sollte in dunklen, gut verschlossenen Behältern erfolgen. Der Lagerort sollte kühl und vor direkter Sonneneinstrahlung geschützt sein, um den Zerfall zu minimieren.

Das zusätzliche Sauerstoffatom im Wasserstoffperoxid ermöglicht es dieser Substanz, als starkes Oxidationsmittel zu wirken. Diese Eigenschaft macht es zu einem effektiven Desinfektionsmittel, da es die äußere Hülle von Mikroorganismen (bei Bakterien ist es eine Zellmembran oder Zellwand; bei Viren ist es eine Kapsel) oxidieren kann. Wasserstoffperoxid zählt zu den sogenannten reaktiven Sauerstoffspezies (ROS = reactive oxygen species). ROS sind Sauerstoff-enthaltende Teilchen mit einer hohen Reaktionsbereitschaft. Die Begriffe ROS und freies Radikal sind nicht das Gleiche. Ein freies Radikal ist ein instabiles Teilchen, dem ein Elektron in seiner Hülle fehlt. Aufgrund des fehlenden Elektrons ist das Radikal hochreaktiv und greift deshalb Moleküle in der Umgebung an. (Hinweis: Es gibt auch freie Radikale, die keinen Sauerstoff enthalten, sondern Stickstoff. Zu den ROS zählen aber nicht nur Sauerstoff-Radikale, sondern auch Stoffe wie H2O2, die Sauerstoff enthalten und eine hohe Bereitschaft zu Oxidationsprozessen haben, ohne dass ihnen ein Elektron fehlt. H2O2 ist also ein ROS, aber kein Radikal.

Wasserstoffperoxid entsteht auch natürlicherweise im menschlichen Körper. Ein bekannter Ausgangsstoff für H2O2 ist das Superoxid-Anion, ein freies Radikal das während der Zellatmung entsteht und besonders reaktiv ist. Das Enzym Superoxiddismutase entgiftet Superoxid-Anionen und wandelt sie in das weniger schädliche Wasserstoffperoxid um. Doch Wasserstoffperoxid ist nicht nur eine schädliche Substanz, die der Körper entgiften muss. Wasserstoffperoxid spielt außerdem eine wichtige Rolle in der Immunabwehr des menschlichen Körpers. Diese Zellen setzen H2O2 gezielt als Teil eines Mechanismus ein, um eindringende Mikroorganismen wie Bakterien, Viren und Parasiten zu zerstören.

Die industrielle Herstellung von Wasserstoffperoxid erfolgt hauptsächlich durch das Anthrachinon-Verfahren. Dabei wird die Substanz Antrachinon in einem Lösungsmittel gelöst und zunächst mit Wasserstoff versetzt. Dabei entsteht Anthrahydrochinon, das nun unter Druck mit Sauerstoff reagiert. Das Verfahren ist effizient und kostengünstig, da das Anthrachinon kontinuierlich wiederverwendet wird. Das Anthrachinon-Verfahren gewährleistet eine zuverlässige Versorgung mit H2O2 für vielfältige Anwendungen in Medizin, Industrie und Haushalt.

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Konzentrationen und ihre Anwendungen

Wasserstoffperoxid ist in verschiedenen Konzentrationen erhältlich, die jeweils für spezifische Anwendungen geeignet sind:

• 1,5 - 3 %: Diese Konzentrationen werden typischerweise zur Reinigung oder Desinfektion kleiner Wunden verwendet und sind in Drogerien und Apotheken erhältlich. Sie sind auch für die Mundhygiene geeignet.
• 6 - 12 %: Diese Konzentrationen werden häufig zum Bleichen von Haaren oder Zähnen verwendet und sind in einigen Haarfärbemitteln und Zahnaufhellungsprodukten enthalten. In Deutschland sind Konzentrationen bis 12 % frei verkäuflich. Diese können z. B. über Apotheken bezogen werden.
• 30 %: 30-prozentiges H2O2 eignet sich zur Desinfektion von Gegenständen. Bei Anwendungen am Körper sollte man diese Konzentration immer verdünnen, da es zu schweren Reizungen bzw. Verätzungen kommen kann. Diese Variante ist in Deutschland nicht frei an Privatpersonen verkäuflich, sondern nur für Gewerbekunden erhältlich.
• 90 %: 90-prozentiges H2O2 ist auch als industrielles Wasserstoffperoxid bekannt und wird zur Bleichung von Papier und Textilien, zur Herstellung von Schaumgummi oder Raketentreibstoff sowie als Chlorersatz in der Wasser- und Abwasserbehandlung verwendet.

Anwendung von Wasserstoffperoxid

Desinfektion und Wundreinigung

Aufgrund seiner oxidierenden Eigenschaften eignet sich Wasserstoffperoxid zur Desinfektion. Ideal geeignet ist dies auch für die Desinfektion der Zahnbürste. Dazu füllt man etwas 3%iges Wasserstoffperoxid unverdünnt in ein Glas und taucht den Zahnbürstenkopf für etwa 15 min hinein. Dadurch werden vorhandene Keime abgetötet und deren Vermehrung gestoppt. Dies wirkt sich förderlich auf die Mundgesundheit aus. Geeignet ist dies auch für Zahnspangen oder herausnehmbare Zahnprothesen. Hier gibt es keine einheitlichen Empfehlungen, wie oft man eine solche Reinigung von z. B. der Zahnbürste durchführen sollte. Wenn Sie Probleme mit der Mundgesundheit haben, ist eine tägliche Reinigung sinnvoll.

Bekannt ist Wasserstoffperoxid besonders für den Einsatz zur Desinfektion kleiner Hautwunden. Weder in der Human- noch in der Tiermedizin ist der Einsatz von H2O2 zur Behandlung von Wunden verbreitet. Üblich ist stattdessen die Verwendung von Jodlösung oder Wundspüllösungen mit Octenidin. Der Einsatz von H2O2 wird aus genannten Gründen offiziell nicht empfohlen. Erfahrungswerte beim Einsatz können hier natürlich variieren und auch die Konzentration des H2O2 und die Art der Verletzung spielen sicherlich eine Rolle. Daher möchten wir hier weder zu- noch abraten, H2O2 zur Wunddesinfektion zu verwenden. Statt H2O2 könnte man zur Wundreinigung und Desinfektion eher z. B.

Hautpflege

Neben der Wunddesinfektion wird H2O2 auch immer wieder zur Behandlung von Akne empfohlen. Eine weitere mögliche Anwendung auf der Haut ist die Behandlung der seborrhoischen Keratose. Das sind gutartige Hautveränderungen, die man auch als Alterswarzen bezeichnet, da sie vor allem in der zweiten Lebenshälfte auftreten. Das Auftragen von 40%iger H2O2-Lösung kann Alterswarzen erfolgreich entfernen. Diese Behandlung wird natürlich nur unter ärztlicher Aufsicht durchgeführt. Doch auch hier ist die Verwendung von Wasserstoffperoxid nicht die erste Wahl. Der Laser entfernt die Hautveränderung vollständig innerhalb weniger Sekunden. Es kommt i. d. R. zu einer schnellen Abheilung ohne Narbenbildung. Die Verwendung von H2O2 ist hingegen langwieriger. Die Substanz muss länger einwirken und man benötigt ggf. mehrere Anwendungen.

Mundhygiene

Wasserstoffperoxid eignet sich zum Einsatz als Mundspülung, da es die Vermehrung von schädlichen Keimen im Mundraum reduzieren kann. Die Flüssigkeit wird für 30 Sekunden im Mund umher gespült und dann ausgespuckt. Ein Runterschlucken von Teilen der Spülflüssigkeit sollte unbedingt vermieden werden. Im Anschluss wird der Mund gründlich mit Wasser ausgespült. Als Alternative oder zusätzliche Methode zur Verbesserung der Mundflora und Zahnfleischgesundheit empfehlen wir außerdem das tägliche Durchführen von Ölziehen.

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Wasserstoffperoxid ist in der Lage den Zahnschmelz aufzuhellen und wird deshalb oft in Produkten zur Zahnaufhellung eingesetzt. Bei unsachgemäßer Anwendung kann es auch zu einer Schädigung des Zahnschmelzes kommen. Dies spielt insbesondere bei niedrigeren Konzentrationen von Bleichmitteln, die über einen längeren Zeitraum angewendet werden, eine Rolle. Also z. B. bei Einsatz eines Gels zum Bleichen, das jeden Abend über 14 Tage eingesetzt wird. Falls Sie Interesse an einer Zahnaufhellung haben, sollten Sie dies in jedem Fall beim Zahnarzt durchführen lassen und nicht in Eigenregie. Üblich ist es z. B., das Bleaching alle 2 bis 3 Jahre zu wiederholen. In den Wochen nach dem Bleaching sollte auf färbende Lebensmittel möglichst verzichtet werden. Zu bedenken ist dabei, dass jede Bleaching-Behandlung den Zahnschmelz und das Zahnfleisch belastet. In welchem Intervall die Bleaching-Behandlung für einen Patienten geeignet ist, hängt von dessen Mundgesundheit ab und kann variieren.

Weitere Anwendungen

Wasserstoffperoxid ist ein häufiger Bestandteil von Färbemitteln für die Haare. Es hilft dabei die natürlichen Farbpigmente aus dem Haar zu entfernen und trägt auch dazu bei, dass die künstlichen Farbpigmente aufgenommen werden.

Die Ohren sind anfällig für die Ansammlung von Schmutz. Diese Verunreinigungen zusammen mit der übermäßigen Produktion von Ohrenschmalz begünstigen die Vermehrung von Bakterien und Pilzen, wodurch das Risiko für Infektionen im Ohr steigt. Der medizinische Begriff für Ohrenschmalz lautet Cerumen. Wasserstoffperoxid ist ein sogenanntes Cerumenolytikum, was bedeutet, dass es Ohrenschmalz auflösen kann.

Immer wieder wird auch das Sprühen von H2O2 empfohlen, um z. B. den Kühlschrank oder andere Oberflächen zu reinigen. Wasserstoffperoxid hat bleichende Eigenschaften und kann unerwünschte Gerüche beseitigen. Für eine Ladung weißer Wäsche können Sie eine Tasse Wasserstoffperoxid (etwa 250 ml) mit einem Flüssigwaschmittel ins Waschmittelfach geben.

Risiken und Nebenwirkungen

Einige Menschen sind der Auffassung, dass sich Wasserstoffperoxid auch zur inneren Anwendung eignen würde. Allerdings gibt es keine wissenschaftlichen Beweise zur Unterstützung dieser Behauptungen. Stattdessen ist bekannt, dass die Produktion von H2O2 durch Krebszellen im Körper die begleitende Entzündung erhöht und die Krankheitsprogression beschleunigt. H2O2 kann beispielsweise im Magen Eisen, Fette und Ascorbat (Vitamin C) in reaktive Superoxidradikale umwandeln und so die Magenschleimhaut schwer schädigen. Möchte man die Sauerstoffversorgung im Organismus verbessern, dann sollte man Maßnahmen ergreifen, um die Durchblutung zu verbessern.

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Bei der Einnahme einzelner Tropfen an stark verdünntem H2O2 ist nicht von einer gesundheitlichen Beeinträchtigung auszugehen. Nimmt man jedoch größere Mengen auf, wenn man z. B. Wasserstoffperoxid reizt und verätzt auch in verdünnter Form die Haut und Schleimhaut. Die hellen Flecken an der Haut, die bei einem Kontakt auftreten, sind ein Resultat des bei der Zersetzung des H2O2 entstehenden Sauerstoffs. Dadurch entstehen Gasbläschen in den oberen Hautschichten. Neben der verminderten Blutzufuhr trägt auch eine in Zusammenhang mit den Gasbläschen auftretende veränderte Lichtbrechung zu dem weißen Erscheinungsbild bei. Wenn das Blut wieder in die Kapillaren zurückfließt, nimmt die Haut wieder ihre ursprüngliche Farbe an. Bei längerer Einwirkung von H2O2 oder höheren Konzentrationen kann es auch zu einer Schädigung der Hautoberfläche kommen mit für mehrere Tage bleibenden Rötungen und Ulzerationen (Geschwürbildung). Dies ist insbesondere bei vorgeschädigter Haut von Relevanz. Bei ungewolltem Hautkontakt sollte man die entsprechende Stelle mit lauwarmem Wasser und Seife für einige Minuten abspülen.

Bei Kontakt mit den Augen kann es zu Reizungen des Auges bis hin zu schweren Schäden der Hornhaut und Bindehaut kommen. Die Augen sollten sofort mindestens für 15 Minuten unter fließendem Wasser gespült werden.

Für die Reinigung von Oberflächen eignet sich das Sprühen von H2O2. Dies kann auch durch das Verdampfen von H2O2 in Verneblern passieren, einer Maßnahme, die manche Personen zum Schutz vor Coronaviren durchführen, da Wasserstoffperoxid die Viren potenziell abtöten kann. Ob dies in der Raumluft tatsächlich erfolgreich klappt, ist unklar. Beim Einatmen der Dämpfe können Reizungen der Schleimhäute bis hin zu einem Lungenödem auftreten. Mögliche Symptome sind Halsschmerzen, Husten, Übelkeit, Schwindel, Kopfschmerzen und Kurzatmigkeit.

Das versehentliche Verschlucken einer kleinen Menge (z. B. Das Verschlucken größerer Mengen oder höherer Konzentrationen von Wasserstoffperoxid kann jedoch zu schwerwiegenden Komplikationen führen. Durch die Freisetzung von Sauerstoff im Magen kann es zu einer Überdehnung kommen. Weiterhin kann es zu Verätzungen im Mund und Rachen, in der Speiseröhre, im Magen und im Dünndarm kommen. Weiterhin kann es zu einem Übertritt von großen Mengen an Sauerstoff ins Blut kommen. Dies kann zu einer sogenannten Gasembolie führen. Damit ist gemeint, dass Ansammlungen von Gasbläschen in Blutgefäßen den Blutfluss stören, bis hin zum Gefäßverschluss. Laut einer retrospektiven Studie wurden in einem Zeitraum von zehn Jahren (2001 - 2011) 294 Menschen in den USA durch das Trinken von Wasserstoffperoxid vergiftet. Von diesen 294 Personen zeigten 41 Anzeichen von Embolien. Dazu zählen z. B. das Auftreten von Krampfanfällen, ein veränderter Bewusstseinszustand, Atemnot bis hin zum Schlaganfall. Die Personen hatten sich vergiftet in der Annahme, sie würden ihrer Gesundheit etwas Gutes tun.

Schlaganfälle entstehen durch eine Unterbrechung der Blutversorgung des Gehirns, was zu oxidativem Stress und Zellschäden führt. H2O2 entsteht in größerer Menge im Gehirn nach einem Schlaganfall, was zu vielfältigen Schäden im Nervensystem führen kann. Zur übermäßigen Entstehung von H2O2 kommt es u. a. Die Forscher zeigten, dass das Abschalten des Gens für NOX4 die Folgen eines Schlaganfalls bei den Tieren deutlich reduzierte. Außerdem konnte gezeigt werden, dass ein Wirkstoff zur Hemmung des aktiven Enzyms, die gleichen Effekte hat.

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