А.И.Корабельников, А.О.Оспанов, С.В.Аксенова ОЗОН В МЕДИЦИНЕ

1998 ВЕСТНИК НОВГОРОДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА № 7
УДК 614.7
А.И.Корабельников, А.О.Оспанов, С.В.Аксенова
ОЗОН В МЕДИЦИНЕ
Various aspects of possibilities of ozone therapy have been studied. On the basis of given data the
conclusions are done on the wide perspectives of ozone use in medicine.
Применение озона в медицине было известно еще в XIX веке, однако лишь в конце
70-80-х годов нашего столетия в связи с развитием антибиотикорезистентной микрофлоры
вновь возник интерес к применению озона для лечения больных.
Нашими исследованиями было установлено, что при концентрации озона в озоновоздушной смеси 5 мг/л при экспозиции 10 мин погибает 99% патогенной микрофлоры in
vitro, а экспозиция 15 мин вызывает 100% гибель патогенной микрофлоры [1-5]. Под действием определенных концентраций озона происходит диффузия окислителя через мембрану
клетки в цитоплазму, что вызывает инактивацию бактериальных протеинов и разрушение
бактерий. К воздействию озона одинаково чувствительна как грам-положительная, так и
грам-отрицательная микрофлора [6,7].
Доказано, что в основе физико-химических механизмов взаимодействия озона с органическими веществами лежит реакция окисления двойных углеродных связей ненасыщенных жирных кислот молекулами самого озона и веществами, образующимися при его
разложении — атомарным и синглетным кислородом, супероксидным и гидроксильными
радикалами, озонидами. Усиленное местное использование таких источников активных
форм кислорода, как озон, далеко не случайно. Так, по сведениям А.X.Коган (1978),
Ргidovich (1974), А.Singh (1981), наиболее эффективными средствами борьбы макроорганизма с микрофлорой является кислородозависимая система нейтрофильных лейкоцитов,
главные элементы этой системы представлены экзоферментами НАДФН-оксидазой и компонентом содержимого лизосомоподобных гранул — миелопероксидазой. От момента
контакта с лейкоцитом до образования фагосомы микроорганизмы подвергаются массированной обработке супероксидным радикалом, образующимся в большом количестве на наружной поверхности мембраны лейкоцита. На этой стадии фагоцитоза, как полагают, уничтожается большинство инфицирующих микроорганизмов.
При инфекции количество вырабатываемых макроорганизмом активных форм кислорода резко снижается, поэтому их дополнительное локальное введение имеет особое
значение.
Наряду с мощным бактерицидным озон обладает и осмотическим действием. При
озонации повышается парциальное давление кислорода в тканях, ликвидируется тканевая
гипоксия, улучшается микроциркуляция, что способствует регенеративным процессам в
тканях [2,8-10].
Установлено, что озон действует на плоские бислойные мембраны, уменьшая сопротивление последних, что, по-видимому, обусловлено появлением полярных каналов, которые образуются в результате окисления жирнокислотных остатков липидных молекул в
липосомах. С.В. Конев с соавт. (1982) предполагают три возможных варианта возникновения первичного разрушения в биомембранах под влиянием озона: 1) О3 повреждает в основном ненасыщенные жирные кислоты, а продукты ПОЛ воздействуют на белки; 2) процесс ПОЛ начинается лишь после того, как наиболее реакционноспособные группы белковых молекул (главным образом SН-группы) будут окислены озоном; 3) окисление белков и
липидов происходит независимо. В любом случае повреждение биообъектов озоном опре-
деляется необратимыми изменениями структурных и функциональных свойств липидов и
белков. Озон вызывает ковалентное сшивание белков в составе мембран. Он способствует
тушению триптофановой флуоресценции, для него характерно высокое сродство триптофану, который в ряду чувствительности аминокислот к озону занимает второе место после
цистеина. По мнению В.К. Матуса и соавт. (1987), основной вклад в регистрируемое тушение вносит вызываемая озоном модификация аминокислотных остатков, пространственно с
триптофанилами, с образованием функциональных групп, обладающих свойствами статических тушителей. Помимо дисульфидных мостиков при взаимодействии аминокислотных
остатков с озоном могут возникать другие функциональные группы. Поскольку О3 не проникает через мембрану, то такое прямое взаимодействие не объясняет тушения флуоресценции цитоплазматических белков. Однако в результате озонолиза мембранных липидов и
белков образуется широкий спектр химически активных продуктов, в том числе перекисей,
способных ковалентно связываться с белками. Будучи водорастворимыми, подобные вторичные окислители могут переходить из мембраны в цитоплазму и реагировать с внутриклеточными белками. Этим объясняют эффективное тушение триптофановой флуоресценции при озонировании протопластов Е.Соli.
М.Т.Дмитриева с соавт. (1988) исследовала влияние озона на функцию гуморального иммунитета. При концентрации озона 0,5 мг/м3 было отмечено понижение активности
аланинаминотрансферазы и повышение активности сывороточного лизоцимина на 28%,
при концентрации озона 0,33 мг/м3 повышалось содержание иммуноглобулинов (см.[11]).
Озон воздействует на гомеостаз организма путем непосредственного окисления органических соединений, при этом повышается гемоглобин, увеличивается количество эритроцитов и возрастает фагоцитарная активность лейкоцитов [7,8,10,12-14].
Установлено, что озон в концентрации 5 мг/л при экспозиции до 15 мин стимулирует регенерацию клеток брюшины при перитоните, а при экспозиции 20 мин вызывает неспецифическое воспаление клеток брюшины у здоровых животных [8,12,14].
При высоких концентрациях озон повреждающе действует на ткани. Есть данные о
геморрагических инфарктах, поражениях стенки артерии при высоком содержании озона.
Доказано, что местное воздействие озона на ткани повышает парциальное напряжение кислорода в тканях и уменьшает ацидоз в них [8.9,12]. Под влиянием озона происходит расширение артериол и капилляров, усиливается кровоток в ране, озон вызывает выраженный
дегидратирующий эффект в тканях раны [2,3,9,15]. Спектр индуцированных озоном эффектов очень широк, что обусловлено множественностью путей взаимодействия его с клеткой.
Окисление мембранных белков и липидов как прямым озонолизом, так и ПОЛ сопровождается изменениями свойств структурных мембран: проницаемости, микровязкости липидной
фазы, упаковки и подвижности мембранных белков и т.д. Параллельно идет деструкция
различных внутриклеточных компонентов и органелл. Т. е. первичные процессы окислительной деструкции при действии на клетки локализованы в плазматической мембране. В
результате озонолиза компонентов плазматической мембраны образуются относительно
стабильные продукты — вторичные окислители, которые, как отмечалось выше, способны
вступать в дальнейшие реакции после действия первичного окислителя — озона. Роль
вторичных окислителей в процессах деструкции может быть сравнима с ролью самого озона. Помимо прямого повреждения функционально активных белков токсическое действие
озона, возможно, связано с нарушением условий их функционирования в результате модификации структуры мембраны (микровязкость, полярность, проницаемость и т.д.) [11].
Активация гликолитического и пентозофосфатного путей окисления глюкозы, повышение энергетического потенциала под влиянием озона установлены в результате изучения метаболизма миокарда экспериментальных животных при экстракорпоральном озонировании крови в постреанимационном периоде. Экстракорпоральное озонирование крови
собак в постреанимационном периоде после геморрагического шока способствовало увели-
чению в крови содержания тех жирных кислот (миристиновая, пальмитиновая и др.), которые, согласно литературным данным, наиболее активно используются миокардом в качестве энергетического субстрата [8,12].
Исследовано влияние ингаляционного воздействия озона на метаболические показатели и работоспособность крыс при физических нагрузках. При ингаляции озоном в концентрации 0,048 мг/л происходило достоверное увеличение содержания АТФ и креатинфосфата в тканях миокарда. Нарастал уровень молекулярных продуктов ПОЛ при одновременной активации СОД и каталазы. Таким образом, стимуляция перооксидантной системы,
усиливающей ферментные реакции, в том числе и генерирование энергии в митохондриях,
вызывает эффективное накопление макроэнергетических соединений в миокарде, т. е. ингаляционное воздействие озоном может повышать работоспособность животных при физических нагрузках [12].
Из всего вышеизложенного можно сделать следующие выводы:
1. Озон обладает мощным бактерицидным и бактериостатическим действием.
2. Применение озона показано при лечении хирургической инфекции.
3. Необходимо дальнейшее изучение действия озона на макро- и микроорганизмы.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Аксенова С.В., Корабельников А.И., Оспанов А. // Клиническая медицина. Т. 2.
Алматы, 1995. С. 57-60.
Апсатаров Э.А., Корабельников А.И., Жамалов С.А., Оспанов А. Лечение гнойных
ран озоном. Метод. рекомендации. Алма-Ата, 1991. 10 с.
Апсатаров Э.А., Корабельников А.И., Жамалов С.А. Лечение гнойных маститов
озоном. Метод. рекомендации. Алма-Ата, 1991. 7 с.
Апсатаров Э.А., Корабельников А.И., Аксенова С.В. и др. // Современные проблемы лечения перитонита и хирургической инфекции. Актюбинск, 1993. С. 14-15.
Корабельников А.И., Апсатаров Э.А. Профилактика нагноений операционных ран
озоном при аппендэктомии. Алма-Ата, 1992. 12 с.
Апсатаров Э.А., Корабельников А.И., Салехов С.А. и др. // Хирургические гнойносептические заболевания и осложнения. Алма-Ата, 1992. С. 62-65.
Кункаева А.Ж., Аксенова С.В., Корабельников А.И. // Применение озона в медицине. Алматы, 1993. С. 30-31.
Аксенова С.В., Апсатаров Э.А., Корабельников А.И. и др. // Новое в хирургии. Алматы, 1994. С. 133-137.
Амангалиев Д.Б., Оспанов А., Корабельников А.И. и др. // Хирургические гнойносептические заболевания и осложнения. Алма-Ата, 1992. С. 30-32.
Корабельников А.И., Апсатаров Э.А., Аксенова С.В. и др. // Современные проблемы лечения перитонита и хирургической инфекции. Актюбинск, 1993. С. 76-77.
Аксенова С.В. Дисс. ... канд. мед. наук. Алматы, 1995. 126 с.
Ибрашева А.А., Апсатаров Э.А., Корабельников А.И. и др. // Клиническая медицина. Т. 2. Алматы, 1995. С. 68-72.
Корабельников А.И., Тажиев Е.Б., Замахова Е.Г. // Актуальные вопросы практической медицины. Алматы; Кзыл-Орда, 1996. С. 158-160.
Корабельников А.И., Аксенова С.В. // Клиницист. Алматы, 1996. №1. С. 19-24.
Корабельников А.И. // Неотложная хирургия. Алматы, 1994. С. 152-153.