Чем опасен озон для человека
Чем опасен озон для человека
Неутешительная статистика, касающаяся распространенности злокачественных новообразований, сохраняющаяся тенденция к росту заболеваемости опухолями приводит к увеличению количества больных, нуждающихся как в первичном, так и в восстановительном лечении. Поэтому большую медицинскую значимость и социальную важность приобретают проблемы реабилитации и сопутствующей терапии в онкологии. В настоящее время актуальной тенденцией в клинической практике является активное использование реабилитационных мероприятий в комплексе с лечебными методами. Расширение показаний к реабилитации, ее применение при большем перечне заболеваний, приводит к расширению и спектра реабилитационных методик, применяемых в комплексе восстановительного лечения. Помимо давно известных и широко применяемых методов физиотерапии, в настоящее время развиваются относительно новые методики, которые связаны с использованием природных факторов. Они могут заменить или существенным образом ограничить потребность в лекарственных препаратах, как за счет самостоятельного лечебного эффекта, так и за счет модификации действия лекарственных препаратов, позволяющей существенно снизить их дозировку. Одним из таких методов является озонотерапия, которая обладает широким спектром биологических эффектов и за счет этого может воздействовать на различные стороны и звенья патологического процесса, способствуя регуляции нарушенного гомеостаза и улучшению функционального состояния органов и систем [6].
Озон – это естественный, природный фактор, представляющий собой бесцветный газ с характерным запахом и являющийся активной формой кислорода. Основное количество природного озона содержится на высоте от 15 до 50 километров над поверхностью Земли – в стратосфере, где он образуется из кислорода под действием жесткого ультрафиолетового излучения. Озон играет ключевую роль для поддержания жизни на земле, существенно влияя на метеорологическую обстановку на планете. Физико-химические свойства озона, а именно то, что озон – мощный окислитель, намного более реакционно-способный, чем двухатомный кислород, и растворим в жидких средах, определяют спектр его биологической активности [7].
Теоретические аспекты озонотерапии
Несмотря на высокий окислительный потенциал озон обладает высочайшей селективностью, что обусловлено полярным строением молекулы: мгновенно реагируют с озоном соединения, содержащие свободные двойные связи (-С=С-). В результате чувствительными к озону оказываются в первую очередь ненасыщенные жирные кислоты, ароматические аминокислоты и пептиды с наличием SH-групп. При внутривенном введении озона основными реагентами являются клеточные мембраны форменных элементов крови (эритроцитов, лимфоцитов, тромбоцитов), клетки сосудистой стенки и плазменные метаболиты. Первичным продуктом взаимодействия молекулы озона с биоорганическими субстратами является молекула первичного озонида, который также нестабилен и распадается с образованием карбоксильного соединения и карбонилоксида, при взаимодействии которых образуется вторичный озонид. Последний при восстановлении распадается с образованием перкосида. И озониды и пероксиды являются сильнейшими окислителями [7].
Спектр биологических эффектов озона
Обладая высокой реактогенной способностью, озон активно вступает в реакции с различными биологическими объектами, в том числе с мембранными структурами клетки, которые выступают в роли основной мишени биологического действия озона на клетку. Описаны следующие эффекты действия озона [7]: бактерицидный, вирицидный; фунгицидный; активация метаболизма за счет повышения активности ферментов; улучшение реологии крови за счет влияния на систему гомеостаза; оптимизация про- и антиоксидантных систем; противовоспалительный; обезболивающий; детоксицирующий; иммуномодулирующий эффект. Практически все из перечисленных выше эффектов могут быть полезными онкологическим пациентам на различных этапах лечения и в зависимости от клинической ситуации. Поэтому позволим себе вкратце остановиться на каждом из вышеперечисленных механизмов.
Бактерицидное, вирицидное, фунгицидное действие озона происходит за счет повреждения плазматической мембраны бактерий, разрушение оболочки вируса, инактивации фермента обратной транскриптазы вируса, нарушения внутриклеточного гомеостаза грибов[18,24].Озон действует губительно практически все виды бактерий, грибов, вирусов и простейших. При этом грамположительные бактерии и капсулярные вирусы, имеющие липидный бислой, особенно чувствительны к окислению. К вирицидному действию озона чувствительны вирусы гепатита, вирус иммунодефицита человека [18].
Активация метаболизма наблюдается даже при введении очень низких доз озона, которое сопровождается повышением содержания в крови свободного и растворенного кислорода [27]. На фоне этого отмечается интенсификация активности ферментов, катализирующих аэробные процессы окисления углеводов, липидов и белков с образованием энергетического субстрата АТФ. По мере нарастания дозы озона в плазматической мембране модифицируются силы межмолекулярного воздействия, что проявляется изменением зарядового состояния клеточной поверхности. Растет гидрофильность, изменяется микровязкость бислойного состояния мембран, связанные с окислительной деструкцией липидов и белков.
Оптимизация про- и антиоксидантных систем на фоне введения озона происходит за счет повышения активности антиоксидантных ферментов (супероксиддисмутазы, каталазы, глутатион пероксидазы). Хемолюминесцентные исследования выявили повышение общей антиоксидантной активности плазмы, что авторы объясняют повышением концентрации в ней липопротеидов, церулоплазмина, альбумина, серотонина, инсулина в течение недели после инфузии озонированного физиологического раствора [26].
Противовоспалительный эффект озона связан с окислением арахидоновой кислоты и ее производных, восстанавлением метаболической реакции в тканях в месте воспаления и окислением двойных связей в других (сугубо патологических) соединениях – медиаторах воспаления; повышением метаболической активности нейтрофилов. После введения озона отмечается повышение метаболической активности полиморфноядерных нейтрофилов, что проявлялось увеличением количества активных нейтрофилов в 2-3 раза [1]. Озон положительно влияет на такие характеристики нейтрофилов, как спонтанная миграция, хемотаксис. Кроме того, за счет бактерицидного действия озон препятствует развитию вторичной инфекции в очаге воспаления [29].
Обезболивающий эффект озона наступает в результате окисления алгоген-медиаторов при острой боли и восстановления баланса между содержанием продуктов пероксидации и уровнем антиоксидантной системы защиты при хронической боли. Окисление продуктов распада белковых молекул, так называемых алгопептидов, определяющих интенсивность болевой реакции, ведет к уменьшению их воздействия на нервные окончания в поврежденной ткани и, как следствие, к уменьшению болевого синдрома.
Прямой детоксицирующий эффект отмечается в результате деструкции так называемых молекул средней массы и других субстратов интоксикации (ДНК тканевой и опухолевой природы при аутоиммунных и опухолевых заболеваниях). Опосредованный детоксицирующий эффект озона связан с повышением активности микросомальной системы гепатоцитов с накоплением цитохрома Р-450, каталаз, что проявляется в поддержании пластического и энергетического гомеостаза гепатоцитов; с усилением почечной фильтрации. Снижение содержания гликогена на фоне повышенной утилизации глюкозы свидетельствует о том, что гликогенез при озонотерапии протекает более интенсивно. Озон активирует гликолитический и пентозный путь окисления глюкозы, тем самым повышая энергетический потенциал клеток. После озонотерапии обнаружено снижение в сыворотке крови количества холестерина, фосфолипидов, триглицеридов, свободных жирных кислот [21].
Влияние озона на систему гемостаза является также дозозависимым эффектом: низкие дозы вызывают гипокоагуляцию за счет снижения показателей тромбоцитарного и коагуляционного звеньев гемостаза и увеличения фибринолитической активности [5]. В связи с этим во время проведения курса лечения отменяются лекарственные препараты, способствующие снижению свертываемости крови. Высокие концентрации озона, назначаемые чаще всего при наружном применении, вызывают выраженный гиперкоагуляционный эффект.
Иммуномодулирующий эффект основан на взаимодействии озона с липидными структурами клеточных мембран иммунокомпетентных клеток и является дозозависимым. Низкие концентрации озона способствуют накоплению на мембранах фагоцитирующих клеток, моноцитов и макрофагов, гидрофильных соединений – озонидов, которые стимулируют синтез в этих клетках различных классов цитокинов. Цитокины, являясь биологически активными пептидами, способствуют дальнейшей активации неспецифической системы защиты и активируют клеточный и гуморальный иммунитет [1]. В тоже время, высокие концентрации озона усугубляют течение процессов перекисного окисления липидов клеточной мембраны тех же фагоцитирующих клеток с накоплением токсичных и жестких продуктов перекисного окисления липидов (малонового диальдегида и оснований Шиффа), которые ингибируют синтез цитокинов и тем самым прекращают активацию Т-лимфоцитов, тормозят выработку IgB-лимфоцитами.
Такое многообразие механизмов лечебного действия озона определяет многообразие методов его клинического применения [4,6,8,9,10].При парентеральном введении озона происходит запуск или активизация целого каскада биохимических процессов. В частности, это проявляется в нормализации нарушенного при многих патологических состояниях равновесия про- и антиоксидантной систем. Терапевтические дозы озона существенно усиливают микроциркуляцию и улучшают трофические процессы в органах и тканях, влияют на реологические свойства крови, обладают выраженным иммуномодулирующим эффектом, способствуют активизации детоксикационной системы организма.
В клинической практике используются как местные формы озона (озонированная дистиллированная вода; озонированное растительное масло; ректальные инсуфляции озоно-кислородной смеси; газация в пластиковом мешке), так и парентеральные способы его введения (озонированный физиологический раствор для внутривенных инфузий; большая и малая аутогемотерапия с озоно-кислородной смесью; экстракорпоральная обработка плазмы и лимфы; подкожное и внутримышечное введение озонокислородной смеси) [7].Наиболее инвазивными методами, требующими забора крови пациента с последующим озонированием ее и возвращением, являются малая и большая аутогемотерапия.В процессе большой аутогемотерапии взятая у больного венозная кровь смешивается с озоно-кислородной смесью концентрацией до 40 мг/л, после чего внутривенно возвращается больному. Процедура является высокотехнологичной, поскольку требует забора крови у пациента, экстракорпорального ее насыщения озоном и реинфузии; при использовании современного оборудования перед реинфузией проводится контроль крови на предмет содержания в ней частиц (сгустков) или воздушных эмболов при помощи ультразвукового сканера. Озонированный физиологический раствор наиболее распространенная форма применения озона в онкологии, поскольку является не сложной в применении, и позволяет решать разные клинические задачи за счет использования различных концентрацийозоно-кислородной смеси (от 400 до 100 000 мкг/л). Чаще всего используются низкие терапевтические концентрации, а при необходимости применения более высоких концентраций озонаинфузия физиологического раствора сопровождается последующим введением антиоксидантов, например, аскорбиновой кислоты.
При назначении озонотерапии необходимо помнить о противопоказаниях к этому методу: ранний период после различных кровотечений; геморрагический инсульт; гипертиреоз; склонность к судорогам; острая алкогольная интоксикация; тромбоцитопения; снижение свертываемости крови; аллергия на озон. Важным условием, необходимым для профилактики осложнений при проведении озонотерапии, является доза вводимого озона, которая не должна превышать потенциала антиоксидантных ферментов. Это необходимо для предупреждения переизбытка активных форм кислорода. Наиболее рациональный метод – индивидуальный подбор дозы озона, исходя из показателей перекисного окисления у каждого пациента. На практике доза озона подбирается эмпирически с учетом возраста, задач озонотерапии, разработанных схем лечения для каждой нозологической формы заболевания. Процедура озонотерапии проводиться только в присутствии врача [8].
Учитывая многообразие механизмов лечебного действия озона, озонотерапия имеет широкий спектр показаний к применению в клинической медицине [6,8,20,25]. В онкохирургии обозначены следующие показания к назначению озонотерапии: осложненные инфекцией экзофитные опухоли, трофические язвы, а также такая серьезная хирургическая патология как перитонит [4,12]. В комплексе лечебных мероприятий при перитоните применяется интраоперационная санация брюшной полости с использованием озонированного физиологического раствора; перитонеальный лаваж с использованием озонированного физиологического раствора в послеоперационном периоде [21]; используются внутривенные инфузии озонированного физиологического раствора; большая и малая аутогемотерапия. Учитывая выраженные антисептические свойства озона, применение местной (стерильные повязки с озонированным маслом) и парентеральной (внутривенные инфузии озонированного физиологического раствора или ректальные инсуффляции с озонокислородной смесью, аутогемотерапия) озонотерапии может быть успешным в лечении осложненных инфекцией опухолей мягких тканейс экзофитным компонентом.
Возможности озонотерапии в онкологической реабилитации по сравнению с другими физиотерапевтическими методами очень широки, поскольку комплекс биологических эффектов озона является крайне важными для пациентов со злокачественными опухолями [14,15,18,19]. Внутривенное введение низких терапевтических концентраций озонированного физиологического раствора у онкологических пациентов позволяет достичь значительный интегральный эффект за счет следующих составляющих его компонентов: дезинтоксикационный, улучшающий реологию, прооксидантный и модифицирующий действие химиопрепаратов.
Дезинтоксикационный эффект является наиболее важным в фазе ранней реабилитации, которая по срокам соответствует этапу установления диагноза и специфической противоопухолевой терапии [13]. Установлено, что у пациентов с клинически манифестировавшей опухолью, даже в отсутствие клинически выраженных симптомов интоксикации, присутствуют субклинические или лабораторные ее проявления в виде определенного количества циркулирующих внеклеточных нуклеиновых кислот опухолевой природы в плазме и других биологических жидкостях [17,22]. В связи с этим инактивация и элиминация сывороточных субстратов интоксикации, в том числе ДНК опухолевой природы, становится одной из первостепенных задач, решение которой не только приводит к улучшению общего состояния пациента, но и способствует повышению эффективности специфического лечения. Показано, что удаление из рециркуляции внеклеточной опухолевой ДНК препятствует горизонтальному трансферу генетической информации, являющемуся одним из механизмов опухолевой прогрессии [28]. В связи с этим, дезинтоксикационный эффект озонотерапии у онкологических пациентов заключается не только в усилении ферментного звена детоксикационной функции печени, но и в инактивации сывороточных субстратов интоксикации. Внеклеточная ДНК, циркулируя в форме экзосом, которые являются результатом апоптотической гибели опухолевых клеток и представляют собой окруженные клеточной мембранной, упорядоченно фрагментированные участки ядерной ДНК, и находясь в плазме онкологического пациента в избыточном количестве [22], тоже может быть объектом воздействия озона при его внутривенном введении.
Прооксидантный эффект oзонотерапии подразумевает прямое усиливающее апоптоз действие на опухолевые клетки, поскольку известно, что оксидативный стресс является мощным проапоптотическим фактором [16,19].Помимо прямого пути индукции апоптоза опухолевых клеток возможен опосредованный путь за счет влияния на сывороточные проапоптотические лиганды [11,16].Модификация действия химиопрепаратов на опухолевые клетки заключается в зарегистрированном снижении химио-резистентности опухолевых клеток при использовании озонированного физиологического растворав низких терапевтических концентрациях по методике проведения его внутривенных инфузий в предшествии инфузиям цитостатиков [2];
Наиболее весомый вклад в развитие, как практического применения озона, так и экспериментально-теоретического его обоснования в онкологии, внесли ученые Нижне-Новогородской школы озонотерапии [2, 3, 7, 11]. Исследователями этой школы сделан ряд открытий, касающихся применения озона в онкологии. А именно, выявлена закономерность изменения сывороточного уровня растворимого FAS антигена и количества FAS+ мононуклеарных клеток периферической крови организма человека под действием низких терапевтических доз озона[11], что подтверждает его проапоптотическую активность. Кроме того, зарегистрировано явление снижения металлодепрессивного действия противоопухолевых препаратов на организм человека и животных под действием низких терапевтических доз озонированного физиологического раствора[2], проявляющееся повышением чувствительности опухолевых клеток к цитостатическому воздействию.
Таким образом, озонотерапия является одним из наиболее действенных по спектру биологических эффектов и безопасным ввиду отсутствия стимулирующего на опухоль действия методом физиотерапии, приемлемым для реабилитации онкологических пациентов.
К сожалению, несмотря на широкий спектр эффектов озона, потенциально полезных для онкологического пациента, озонотерапия пока не находит широкого применения в клинической онкологии и реабилитации. Это связано с известным консерватизмом медицинской общественности по отношению к методам лечения, не занесенным в стандарты терапии и реабилитации. Однако, этот метод, основанный на использовании природного фактора, относится к физиотерапевтическим воздействиям и является вполне законным.
На наш взгляд, более широкому клиническому применению озонотерапии может способствовать активное изучение теоретических и экспериментальных аспектов его действия в случае злокачественного роста. Обладая широкой вариабельностью биологических механизмов действия, незначительными побочными эффектами, при грамотном применении и использовании надежной аппаратуры, может принести большую пользу в лечении и реабилитации пациентов различного профиля, в том числе онкологических.
Внутривенная озонотерапия
Озонотерапия, то есть использование озона в лечебных целях, зародилась еще в начале XX века. За эти годы ее эффективность при лечении всевозможных заболеваний неоднократно подтверждалась учеными и врачами. Особенно сильно развивается озонотерапия в последние десятилетия, так как благодаря современному оборудованию и технологиям лечебные свойства озона можно использовать наиболее полно. В настоящее время нет такой страны, где хотя бы не слышали об озонотерапии, а в большинстве государств она активно применяется и, возможно, в ближайшем будущем вытеснит некоторые традиционные методы лечения.
Озон – это одна из модификаций кислорода, газ с характерным запахом. В отличие от «обычного» кислорода, состоящего из двух атомов (O2), озон имеет на один атом больше (O3). Для медицины, прежде всего, важны сильнейшие антисептические свойства озона. Со своими задачами он справляется намного эффективнее, чем антибиотики такого же назначения. Озон защищает организм и убивает всевозможные виды бактерий и микроорганизмов, некоторые из которых бывают устойчивы к антибиотикам и противовирусным средствам. Например, озон способствует повышению иммунитета организма и эффективно борется с герпесом или гепатитом.
Способы применения озона
Как известно, при нормальных условиях озон находится в газообразном состоянии, поэтому его невозможно принимать в виде привычных таблеток или микстур. Как правило, озон вводится в организм при помощи капельниц с физраствором и уколов:
В отдельных случаях, по указанию врача, озон может вводиться вагинально или ректально.
Применение озона и принцип его воздействия на организм
Наибольшее применение озон нашел в косметологии, хотя и другие отрасли медицины начинают активно его использовать. Применение озона может быть направлено как на определенный орган или систему организма, так и для укрепления общего физического состояние больного. Попадая в организм, озон нормализует обмен веществ, укрепляет иммунитет, омолаживает и очищает кожные покровы, а также выводит из организма токсины и другие вредные вещества.
Принцип воздействия озона основан на его химических свойствах, и прежде всего – на дополнительном атоме кислорода. Проникая в клетки организма, молекулы озона образуют особые соединения – озоноиды, — которые окисляют оболочку клетки и нарушают ее целостность. Это не означает, что клетки разрушаются – наоборот, они получают необходимое питание и укрепляются, не позволяя поразить себя бактериями из внешней среды. В этом заключается антисептический эффект озона.
Помимо антибактериальных свойств, озон применяется для обезболивания, заживления ран и вывода токсинов из организма. Большую популярность получило избавление от жировых отложений при помощи озона. Эта процедура проста и безопасна, и не имеет противопоказаний. Озонотерапия не требует применения специальных средств и какой-либо подготовки к ней, а в сочетании с другими методиками лечения значительно повышает их эффективность и сокращает продолжительность основного курса (до 20%). В отдельных случаях, применение озона позволяет сократить дозировку некоторых лекарств, либо полностью отказаться от их приема.
Применение озона внутривенно
Самый распространенный способ введения озона в организм больного предполагает применение капельницы с 
озонированным раствором. Возможно и введение собственной крови человека через капельницу, которая предварительно забирается из организма и обогащается озоном. Количество вводимого озона строго контролируется врачом на специальном оборудовании, поэтому передозировка в этом случае исключена. Озонотерапия нормализует обмен веществ и восстанавливает гормональный фон организма. Благодаря повышенному содержанию кислорода, работа крови и клеток становится более эффективной; организм перестает испытывать кислородный «голод». Помимо этого, использование озона благотворно влияет и на другие аспекты жизни пациента: больной перестает чувствовать хронический упадок сил, у него пропадает стресс, усиливается иммунитет и сексуальная активность. Также озонотерапия способствует выведению из организма токсинов и ядов, которые накапливаются в клетках по разным причинам, будь то употребление алкоголя, некачественное питание или неблагоприятные условия окружающей среды.
Введение в организм озона нормализует сложные химические процессы переработки белков, жиров и углеводов, благодаря чему общее состояние пациента улучшается, а его кожные покровы становятся чистыми и приобретают приятный внешний вид.
При озонотерапии кровь разжижается и, следовательно, лучше циркулирует в сосудах. Благодаря этому ускоряется перенос кислорода и питательных веществ, в том числе – в головной мозг. Человек чувствует прилив жизненных сил, его настроение улучшается, а умственная и физическая активность – растет.
Большое применение находит озонотерапия и при лечении алкоголизма, так как озон ускоряет обменные процессы и позволяет быстрее переработать и вывести из организма продукты распада этилового спирта. Еще одним плюсом озона являются его укрепляющие свойства: клетки внутренних органов, особенно печени, оказываются под защитой и не подвергаются воздействию токсинов в той мере, как это обычно бывает при употреблении спиртного.
Как происходит процедура озонотерапии
Озонотерапия внешне ничем не отличается от лечения при помощи обычной капельницы, только вместо лекарства в организм вводится специальный физраствор, обогащенный озоном. Различие состоит во времени, на которое ставится капельница: озонированный раствор эффективен только первые 20 минут, поэтому его применение допустимо только в условиях стационара, где есть все необходимое оборудование.
Обычно капельница ставится на 15 минут, после чего на место ведения иглы накладывают давящую повязку. Объем раствора определяется врачом исходя из состояния больного и целей, которые преследует озонотерапия, но в большинстве случаев находится в пределах 200 – 400 мл.
Имеющиеся противопоказания
Озонотерапия подходит большинству людей, хотя и имеет несколько противопоказаний:
Также запрещается применять озонотерапии при индивидуальной непереносимости озона. Если противопоказаний нет, не рекомендуется курить в течение получаса после снятия капельницы.
Область применения озонотерапии
Благодаря своим уникальным свойствам, озонотерапия набирает все большую популярность среди врачей и пациентов. Озон благотворно влияет на перенос кислорода клетками крови и обладает сильными обеззараживающими свойствами. Он успешно применяется в различных отраслях медицины: в хирургии – для лечения открытых ран, язв и пролежней, в дерматологии и косметологии – для лечения болезней кожи и ее очищения, в неврологии – для борьбы с мигренью и расстройствами вегетативной нервной системы. Кроме того, озонотерапия применяется в гинекологии, офтальмологии, стоматологии и многих других направлениях.