Глава 2. Биологические и биохимические основы озонотерапии

Впервые об озоне заявлено голландским физиком Мак Нам Марумом в 1785 году. Во время экспериментов с мощной установкой для электризации он наблюдал, как при пропуска­нии электрической искры через кислород появляется газооб­разное вещество со своеобразным запахом, обладающее свойством разрушать ртуть. В 1832 году профессор Базельского университета Кристиан Фридрих Шонбейн опубликовал книгу под названием “Получение озона химическими способами“. Он же дал название этому газу - озон - от греческого слова "пахну". Шонбейн впервые обнаружил способность озона при­соединяться к биоорганическим субстратам по месту располо­жения в них двойных связей. ( Разумовский, Зайков, 1974; Viebahn- Hansler R. 1991). Дальнейшие исследования свойств озона связаны с именами Андрюса Мариньяка и Де-Ля-Рива, Фрелиса и Беккереля, которые показали возможность преобра­зования кислорода в озон. В 1848 году Хант высказал предпо­ложение, что озон - это трехатомный кислород. В 1857 году с помощью созданной Вернером фон Сименсом “современной грубки магнитной индукции” была сконструирована первая техническая озоновая аппаратура. Она впервые была исполь- ювана в создании установки для очистки питьевой воды. С тех пор озонирование позволяет промышленным способом полу­чать гигиенически чистую и эстетически пригодную питьевую коду. Спустя сто лет Ханслер создал первый медицинский ге­нератор озона, который расширил границы озоновой терапии, благодаря возможности точного дозирования смеси озон- кислород ( У1еЬа1т - Наш1ег Я., 1991 ). В 1876 году впервые в России в Казанском университете Чемезовым В. осуществле­ны научные исследования по влиянию озона на ткани. При пропускании озона через каналы подкожной клетчатки им от­мечен сначала сосудосуживающий, а затем сосудорасширяю­щий эффект, дегидратация и торможение периферических нервов. Оказалось, что озон способен реагировать с большин­ством органических и неорганических веществ до их полного окисления, т. е. до образования воды, оксидов углерода и высших оксидов других элементов. В отношении биологиче­ских объектов установлено селективное действие озона на со­единения, содержащие двойные и тройные связи. К ним отно­сятся белки, аминокислоты и ненасыщенные жирные кислоты, входящие в состав липопротеидных комплексов плазмы и ли­пидного бислоя клеточных мембран. Реакции с этими соеди­нениями лежат в основе биологических эффектов озонотерапии и имеют патогенетическое значение при различных забо­леваниях.

Под руководством академика АМН СССР Б.А. Короле­ва группой ученых ЦНИИ Нижегородской государственной медицинской академии разработан новый способ озонотерапии интрасосудистое введение насыщенных растворов. В ок­тябре 1977 года был проведен первый эксперимент на собаке по обоснованию данного метода, а в апреле 1979 года впервые в мире кардиоплегический раствор был введен в коронарное русло больной при операции врожденного порока сердца. В ноябре 1986 года впервые проведено озонированное искусственное кровообращение во время протезирования митрального к шпана. В ходе изучения нового метода и технических средств использования озона были разработаны методические подходы парентерального применения озонированных раство­ров при проведении трансфузионной терапии, обработке переливаемой консервированной и аутокрови больных в послеопе­рационном и постреанимационном периодах. Был раскрыт ряд иажных механизмов действия озона, определяющих патогене- | пческий эффект озонотерапии.

В 1989 г. профессор A.B. ЗМЫЗГОВА в Центральном научно-исследовательском институте Эпидемиологии Мз. Р.Ф. директор академик РАМН Покровский) в 1989 г., впервые в пашей стране разработала методику применения медицинскогоо юна при инфекционной патологии. Она же в первые в России * I а на широко использовать в качестве системной озонотера­пии большую аутогемоозонотерапию (БАТ). С 1992 г. професор Змызгова A.B. является руководителем «Научно- практического центра озонотерапии», созданного для лечения широкого круга заболеваний.

Бактерицидное, вируцидное, фунгицидное действие озона

При наружном использовании высоких концентраций газобразного озона и озонированных растворов проявляются его мощные окислительные свойства против биоорганического субстрата микроорганизмов. Первичной мишенью биоцидного действия озона являются плазматические мембраны клеток. Озониндуцированная модификация внутриклеточного содер­жимого (окисление цитоплазматических белков, нарушение функций органелл) вероятно, опосредована действием вторич­ных окислителей - продуктов озонолиза мембранных липидов. При действии озона на мембрану клетки окисление липидов в ней идет преимущественно по механизму озонолиза двойных связей. Действие озона на мембраны адресуется, в первую очередь, более полярным участкам Это связано не с более вы­соким родством озона к ним, а с большей их доступностью со стороны внеклеточной водной фазы. Непосредственной при­чиной гибели бактерий при действии озона являются локаль­ные повреждения плазматической мембраны, приводящие к утрате жизнеспособности бактериальной клетки и (или) спо­собности ее к размножению. У дрожжей главная причина — нарушение внутриклеточного гомеостаза как следствие нару­шения барьерных свойств плазматической мембраны. При электронно-микроскопических исследованиях обнаружено об­разование поперечных сшивок белок-белок, белок-липид, в процессах ПОЛ под действием озона. Одним из сшивающих агентов может быть малоновый диальдегид. Это подтвержда­ет, что при летальной дозе для Candida продольные сколы мембран замещаются поперечными, что приводит к быстрому изменению ультраструктуры плазматической мембраны. Важ­но, что молекулы озона взаимодействуют не только с компо­нентами поверхностной мембраны, но, изменяя ее проницае­мость, приводят через 10-20 минут к разрушению внутриклеточных органелл. Нельзя исключить и тот механизм, который живые организмы используют для ликвидации чужеродных антигенов, и заключающийся в действии свободных радикалов кислорода, образующихся при разложении озона в водной среде. Именно наличием высокореакционного гидроксильного радикала объясняется губительное действие озона на боль­шинство микроорганизмов. Так, в экспериментах in vitro М. ( arpendalle (1993) установлено, что газообразный озон убивает практически все виды грамм-положительных и грамм- отрицательных бактерий, вирусов, грибов и простейших. По тайным ряда авторов озон в концентрациях от 1 до 5 мг/л приводит к гибели 99,9% E.coli, Streptococcus faecalis, Mycobacterium tuberculosum, Cryptosporidium parvum, Varavium и др. в течение 4-20 минут, ln vitro при концентрации 0,1 мг/л иже для уничтожения весьма стойких спор Penicilium notatum требуется 15-20 минут.

В наших исследованиях проведено испытание бактери­цидных свойств озонированной дистиллированной воды с концентрацией в ней озона 4 мг/л Установлено в условиях in Viiro, что происходит полное подавление роста колоний ста­филококка, кишечной и синегнойной палочек, протеев, клеб- сисллы при 10(3)-10(4) КОЕ/ мл При более высоком количестве микроорганизмов (около 10(5) -10(7) КОЕ/мл) отмечается неполная инактивация микроорганизмов. Подчеркивая выра­женный бактерицидный эффект озона на грамположительную форму гнойных ран и трофических язв, отмечено наряду с ди­намическим снижением резистентности микробов к озону и повышение чувствительности микроорганизмов к антибиоти­кам. Важным представляется выраженное подавление актив­ности экзотоксина Staph, aureus и экзо- и эндотоксина Ps. aeruginosa. Продемонстрировано повышение чувствительности бактерий к бактерицидному действию комплемента при воз­действии озона. Растворы озона очень эффективны по отно­шению к Staphylococcus aureus, устойчивого к метициллину. Эти же авторы обнаружили мощное вирусолитическое дейст­вие против энтеровирусов и вируса полимиелита.

Согласно данным Bolton (1982) капсулированные виру­сы более чувствительны к действию, чем некапсулированные. Это объясняется тем, что капсула содержит много липидов (например, у вируса герпеса до 22 %), которые легко взаимо­действуют с озоном. Важнейшим открытием явилось обнару­жение антивирусного эффекта озон на культуре лимфоцитов, зараженной HIV-1 (Freberg, Carpendale,1988). В 1989 году Wagner подтвердил полученные результаты.

При введении озона в кровь посредством различных технологий антивирусный эффект обусловлен более сложны­ми механизмами.

Механизм инактивации вируса HIV исследователи объ­ясняют следующими моментами: 1) Частичное разрушение оболочки вируса и потеря им своих свойств; 2) инактивация фермента обратной транскриптазы, в результате чего ингиби­руется процесс транскрипции и трансляции белков и, соответ­ственно, образование новых клеток вируса; 3) нарушение спо­собности вирусов соединяться с рецепторами клеток-мишеней.

По данным Viebahn, электрофильная молекула озона может реагировать с парой свободных электронов азота в N- ацетилг- мокозамине, который обнаруживается в вирусных акцепторах к летки-хозяина; это снижает чувствительность клеток к виру­сам и устраняет феномен зависимости. Причем установлено, что озон может инактивировать вирус как экстракорпорально, гак и внутри клеток.

Кроме того, многие инфекции, сопровождающие HIV, оказались устойчивыми к антибиотикам, но способными инактивироваться озоном в концентрациях, не токсичных для кле­ток организма.

Важную роль играет влияние озона на неспецифиче­скую систему защиты организма (активация фагоцитоза, уси­ленный синтез цитокинов - интерферонов, тумор- пекрозирующего фактора, интерлейкинов), а также компонен- I ов клеточного и гуморального иммунитета.

Бактерицидный эффект озонированного растительного масла обусловлен наличием озонидов, образующихся в реак­циях озона по месту расположения двойных связей в жирной кислоте. Полагают, что за счет кислородной связи озонид не­насыщенной жирной кислоты “садится“ на рецептор для мик­роорганизмов и блокирует его. Наибольшим бактерицидным эффектом обладает масло с пероксидным числом 2,5- 3 тыс.Но даже при разведении масляного раствора в 10, 20, 50 и 100 раз оно сохраняет стерилизующий эффект в отношении мик­роорганизмов. Обнаружен его эффект на культуру Т. rubrum, Т. interdigitale, M.cfnis, плесневые и дрожжеподобные грибы рода Candida. Терапевтическая эффективность представлена при микозе стоп, бнихомикозе, кандидозе кожных складок, па­ховой эпидермофитии.

Активация метаболизма.

В результате исследований, проведенных в последние годы установлено, что использование озона усиливает потреб­ление глюкозы тканями и органами, уменьшает содержание недоокисленных метаболитов в плазме (Viebahn R.), улучшает микрогемоциркуляцию и реологические свойства крови, уве­личивает кислородную емкость плазмы и облегчает отдачу ок- сигемоглобином кислорода клеткам и, вследствие важности этих противогипоксических механизмов, снижает степень вы­раженности тканевой гипоксии (Перетяган С.ГІ., Конторщико- ва К.П.). Озонирование перфузата поддерживает относительно высокую скорость кровотока в микроциркуляторном русле, препятствует развитию пареза сосудистого тонуса артериол и венул, значительному снижению числа функционирующих и возрастанию количества плазматических капилляров (Жема- рина Н., Бояринов Г.А.), а, также оказывая положительное действие на метаболизм эритроцитов, предотвращает пере­группировку их внутриклеточного содержимого и повышает резистентность мембраны, предупреждает образование боль­шого количества деструктивных и измененных форм клеток и их агрегатов.

В печени озон активирует процессы утилизации глюко­зы, жирных кислот и глицерола, увеличивает интенсивность реакций окислительного фосфорилирования, поддерживает на нисоком уровне синтез АТФ при сохранении нормального со­держания гликогена.

В почках озон, интенсифицируя процессы использова­ния глюкозы, глюкозо-6-фосфата, лактата, пирувата и реакций окислительного фосфорилирования, нормализует уровень Л I Ф при высокой активности глюконеогенеза. Оказывая по­ложительное действие на метаболизм печени и почек, озони­рование уменьшает степень выраженности дистрофических шменений в этих органах во время искусственного кровооб­ращения, а также повышает резистентность мембран внутри­клеточных органелл гепатоцитов и нефроцитов (Бояринов Г. А.).

Вливание озонированного физиологического раствора при геморрагическом шоке усиливает адаптационные реакции кардиореспираторной системы. Озон, улучшая метаболизм сердечной мышцы, увеличивает сократительную и насосную функции сердца; повышая уровень серотонина в крови, уменьшает частоту дыхания, увеличивает дыхательный объем.

В течение многих лет проводились исследования био­химических процессов, активность которых оказалась чувст­вительной к очень низким дозам озона при любом способе введения в организм. Объектом изучения явились эксперимен­тальные животные, цельная кровь, изолированные органы.

Наиболее полно изучены реакции озона с ненасыщен­ными жирными кислотами, а именно, 13-дипольное присоеди­нение его к двойной связи с образованием озонидов. В виду плотной упаковки липидов и белков в биомембранах, именно плазматические мембраны выступают основной мишенью дей­ствия озона на клетку (Конев, Матус, 1992). Учитывая высокое содержание ненасыщенных жирных кислот и их эфиров, большая часть вводимого озона расходуется на реакции с - С=С- связями с образованием биологически активных функ­циональных групп - озонидов. Японскими учеными в условиях in vitro с помощью метода Н-ЯМР показано, что при озониро­вании оливкового масла двойная связь в триглицеридах преоб­разуется в озониды без продуктов деградации озонидов (аль­дегиды и карбоксильные кислоты). С помощью высокоэффек­тивной жидкостной хроматографии возможна количественная оценка данных соединений (T.Miura, 2001). Поскольку вводи­мые или в составе крови или физиологического раствора дозы озона настолько малы по сравнению с многочисленными объ­ектами в организме, это не дает возможность объяснить эф­фект озонотерапии через непосредственные реакции его со всеми мембранами. По всей видимости, включается триггер­ный механизм озонидов, запускающий синтез различных био­логически активных веществ или активацию первостепенных ферментов.

К настоящему времени известны два основных пути за­пуска внутриклеточных реакций сопровождающихся опреде­ленным физиологическим ответом:

1. через взаимодействие гормонов с рецепторами;

2. через изменение структуры липидного бислоя мем­бран с последующим включением системы внутриклеточных вторичных мессенджеров, передающих сигнал на геном.

Взаимодействием с липидными компонентами клеточ­ных мембран и образование в результате озонолиза на мем­бранах различных соединений, в том числе и озонидов, можно объяснить регуляторные эффекты озона, Именно фосфолипи- чы мембран выполняют функцию связующего звена между рецепторами мембран и первым вторичным мессенджером - аденилатциклазной системой, контролирующей липазную и фосфолипазную активность.

Нами проведены исследования уровней следующих по порядку вторичных мессенджеров - ц-АМФ и ц-ГМФ на раз­личных экспериментальных моделях in vivo (Котов С.А. 2000)

В результате подтверждена роль этих уникальных соединений в компенсаторных реакциях клеток на экстремальные воздей­ствия. Повышением уровней АТФ и ц-АМФ в печени крыс с перевитой саркомой-45 с помощью озона, можно объяснить быстрое восстановление синтетической и детоксикационной функции этого органа, что имеет важное значение в нормали­зации обменных процессов. В ткани головного мозга крыс ос­новные изменения и их коррекции были связаны с уровнем ц- ГМФ и ГТФ. Увеличение ц-ГМФ вызывает активацию проте- инкиназы, которая, в свою очередь, фосфорилирует ряд белков гладкой мускулатуры. В результате этого процесса происходит расслабление гладких мышц и увеличение диаметра сосудов головного мозга, что повсеместно наблюдается в клинической практике при использовании озона.

При введении даже очень низких доз озона отмечается быстрая интенсификация ферментов, катализирующих процес­сы окисления углеводов, липидов и белков с образованием

энергетического субстрата АТФ.

На усиление аэробных реакций в процессе введения озона указывают многие авторы. Во-первых, показана актива­ция ферментов ГМШ и цикла Кребса, бета- окисления жирных кислот, установлено повышение уровней АТФ и КФ как в экс­периментах на изолированных органах, так и на целостном ор­ганизме. На активацию сопряжения дыхательных процессов с окислительным фосфорилированием указывают увеличение активности протонной АТФ-азы в митохондриях миокарда. В наших экспериментах обнаружено увеличение активности это­го фермента. В монографии Демурова указывается, что окис­лительное фосфорилирование происходит путем прямого со­пряжения с участием пи-электронных систем, образующихся в ГТНЖК. Показано, что в мембранах митохондрий реализуются два режима утилизации липидных радикалов

Один из них - ПОЛ - представляет режим холостого хо­да. При переключении этого режима на второй, функциональ­ный, происходит ингибирование ПОЛ. В процессе синтеза АТФ липидные радикалы принимают электроны из дыхатель­ной цепи. По всей видимости, возврат электронов происходит с участием железо-серных белков, содержащих негемовое же­лезо. При образовании липидных радикалов жирные кислоты отдают восстановительные эквиваленты в виде атомов водо­рода белкам, содержащим кластеры, которые передают их в виде электронов в дыхательную цепь. В результате такого об­мена общий пул восстановительных эквивалентов на пути их от субстрата к кислороду остается неизменным. В этом плане услуживает внимание гипотеза Неделиной об образовании свободно-радикальной формы АТФ/АТФ-О. в активном цен-

1. рс АТФ-синтетазы. Реакционная способность АДФ присое­динять неорганический фосфат с образованием АТФ.

Переход АТФ в свободно-радикальную форму требует притока электронов из дыхательной цепи митохондрий в АТФ- синтетазный комплекс и выхода обратно в цепь. В связи с этим возрастание р О2 влечет за собой и увеличение синтеза АТФ. Подтверждением этой гипотезы являются изменения активно- сти протонной АТФ-азы митохондрий при озонировании. Из­вестно. что этот фермент, участвуя в образовании АТФ при генерировании мю-Н, является одновременно АТФ- синтетазой. Увеличение генерирования мю-Н является причи­ной синтеза АТФ.

Работа Н-АТФ-азы непосредственно связана с процес­сами окислительного фосфолирирования. Транспорт электро­нов в дыхательной цепи сопряжен с процессами создания гра­диента концентрации протонов на мембране и, соответственно, с образованием разности электрохимического потенциала иона Н, поскольку Н не способны диффундировать через митохонд­риальную мембрану. Посредством Н-АТФ-азы из АДФ и неор­ганического Р синтезируется АТФ за счет образовавшегося электрохимического потенциала ионов водорода. Н-АТФ-азу называют сопрягающим фактором Р. Этот фермент представ­ляет собой сложный олигомерный белок с мол. массой 580000, состоящий из 5 типов субъединиц.

При рекомбинации этих субъединиц наблюдается АТФ- азная активность." Предполагают, что именно F-субъединица ответственна за синтез АТФ. Благодаря субъединицам слож­ный комплекс оказывается связанным с мембраной. Если уда­лить F, то в мембране сохраняется лишь транспорт электронов. Дефицит кислорода вызывает падение мю-Н и снижение ак­тивности Н-АТФ-азы. Падение активности Н-АТФ-азы корре­лировало с падением количества АТФ. Восстановление аэроб­ного окисления, восстанавливает мю-Н. Кроме того, в услови­ях гипоксии накопилось большое количество восстановленных переносчиков. Поэтому насыщение кислородом создает усло­вия для генерирования мю-Н. В экспериментах Washuttl пока­зано, что небольшое количество озона усиливает потребление кислорода кровью во много раз. В то же время этим же авто­ром показано, что стабильность образующихся при озонолизе продуктов незначительна, в течение короткого времени они распадаются и не поддаются аналитическому обнаружению. Алберс приписывает этим продуктам окислительно­восстановительные свойства. Повышенное потребление ки­слорода организмом было доказано с помощью специальных измерений газов крови. Наиболее четкое подтверждение было показано на увеличении артерио-венозной разницы по кисло­роду.

В наших экспериментах в условиях in vitro с плазмой крови человека оценено влияние озонированного физиологи­ческого раствора, обработанного газовой смесью с концентра­цией 800 мкг/л Число двойных связей измерялось с помощью прибора анализатора двойных связей, разработанного в институте химической физики АН РФ. В исходном состоянии со­держание двойных связей составляет 2,4 х 10-2 моль/л. Через 5 минут взаимодействия с озонированным раствором величина снизилась до 2,2 , а через 40 минут упало в 2 раза. Увеличение в 2-3 раза объема озонированного раствора вызывало умень­шение числа двойных связей в 2 раза уже через 5 минут. Из­менению числа двойных связей соответствовало снижение в плазме крови в 2-3 раза процентного содержания ненасыщен­ных жирных кислот - С 20:4; С 20:3; С 18:3; С 18:2 при значи­тельном увеличении моноеновой кислоты 16:1 и насышенных- 14:0; 15:0; 16:0. Влияние озонированных растворов на индекс ненасыщенности можно объяснить реакциями по месту распо­ложения двойных связей в жирных кислотах, что приводит к их разрыву и укорочению или к образованию соответствую­щих продуктов (Федорук, Конторшикова, Андреева, 1995) в сторону увеличения более короткоцепочечных жирных кислот.

Проведенные исследования по изучению спектра бел­ков в плазме крови у экспериментальных животных не выяви­ло изменений в соотношении фракций, что свидетельствовало о том, что низкие концентрации озона не повреждают белко­вые структуры. В то же время, у больных, в частности, с вос­палительными заболеваниями лица и шеи после курса озонотерапии отмечена нормализация белоксинтезирующей функ­ции печени, т.е. увеличение количества альбумина и снижение уровней белков острой фазы.

При озонировании отмечается сдвиг равновесия между восстановленным ti окисленным НАД в сторону окисленной формы, крайне необходимой для осуществления процессов бе­та-окисления жирных кислот. Образующийся при этом ацетилкоэнзим-А включается в цикл Кребса. НАД играет важную роль в окислении и декарбоксилировании пирувата. В резуль­тате многими авторами отмечено снижение уровней липидов, углеводов, ряда недоокисленных продуктов.

Образованный в ходе гхентозофосфатного шунта НАД- Н2 окисляется в НАД. В результате посредством активации ферментативных реакций значительно повышается уровень 1,3-дифосфоглицерата. Следствием любого повышения 1,3- ДФГ является повышение уровня 2,3-ДФГ. Таким образом, в результате озонолиза индуцируется каскад реакций, которые в конечном итоге приводят к повышению уровня 2,3-ДФГ и уве­личению числа ионов водорода. Повышение уровня 2,3-ДФГ выполняет важнейшую функцию в лечебном эффекте озона, поскольку это соединение облегчает высвобождение кислоро­да из окисленного гемоглобина:

НЬ0₂ + 2,3-ДФГ -> НЬ 2,3-ДФГ + 0₂

Вышеупомянутое также означает, что озонотерапия обеспечивает усиленную отдачу кислорода недостаточно кро­воснабжаемым тканям, что было подтверждено на основе ана­лиза газового состава крови. Длительные исследования по из­мерению газов крови выявили снижение р 0₂ с нормы (40 мм рт. ст.) до 20 мм рт. ст. и даже ниже (О. Rokitansky et al.,1981). Это означает, что в тканях, страдающих от недостаточности кровоснабжения, высвобождается больше кислорода - такого эффекта невозможно достичь с помощью медикаментов. До­полнительное увеличение числа ионов водорода за счет повы­шенной буферной емкости окисленного гемоглобина имеет также дезоксигенируюший эффект, известный как «бор- аффект».

Активация метаболических процессов способствует на­коплению в эритроцитах макроэргических соединений - АТФ. 15 результате восстанавливается активность транспортной помпы - К-На -АТФ-азы, что нормализует соотношение внут­ри- и внеклеточных катионов, необходимых для поддержания электрического потенциала покоя клеточной мембраны, по- нерхностного заряда и отсюда агрегационных свойств, опреде­ляющие реологические свойства крови. Кроме того, в наших исследованиях установлено увеличение деформабельности »ритроцитов, т.е. вязко-эластические свойства мембраны, ко­торая оценивалась методом пипеточной аспирации по измере­нию изотропного натяжения и упругости мембран. Деформа- бельность эритроцитов зависит от состояния спектрин- актиновой сети и ее взаимодействия с липидным бислоем. Суммарным результатом явилось отмечаемое многими авто­рами улучшение реологических свойств крови (Тарасова А.И. 1991), что является важной составной частью эффективности озонотерапии. Обработка озоном определенной концентрации суспензии эритроцитов снижала вязкость липидного бислоя мембран, что продемонстрировано методом флуоресценции с использованием зонда пирена (Конторщикова К.Н.).

В экспериментах in vitro показана возможность реакций с озоном аминокислот, которые являются предшественниками биологически активных веществ (дофамин, норадреналин, ад­реналин). Они быстро поставляют жирные кислоты, выпол­няющие главную роль для мышечной активности, мобилизуют глюкозу в качестве энергии для мозга, снижают выделение ин­сулина (Перетягин С.П 1991).

Оптимизация про- и антиоксидантных систем орга­низма.

Оптимизация про- и антиоксидантных систем организ­ма является одним из основных биологических эффектов сис­темного воздействия озонотерапии, реализуемых через влия­ние на клеточные мембраны и заключающихся в нормализа­ции баланса уровней продуктов перекисного окисления липи­дов и антиоксидантной системы защиты. В ответ на введение озона в тканях и органах происходит компенсаторное повы­шение, прежде всего активности антиоксидантных ферментов супероксиддисмутазы (СОД), каталазы и глутатионпероксидазы, широко представленных в сердечной мышце, печени, эрит­роцитах и других тканях (Конторщикова К.Н.).

Активация метаболических реакций окисления углево­дов и свободных жирных кислот вызывает накопление НАД- Н2 и НАДФ-Н2, являющихся донорами протонов для восста­новления окисленных компонентов неферментативной антиок­сидантной системы (глутатион, витамин Е, аскорбиновая ки­слота и др.). Методом хемилюминесценции определяется об­щая антиоксидантная активность плазмы крови или гомогена- гов тканей органов. На основании определения активности процессов ПОЛ и антиксидантной системы подбирались и обосновывались концентрации озона для различных патологи­ческих состояний в акушерской практике, при сочетании хи­миотерапии и озонотерапии в онкологии. Возможная доза вво­димого озона определяется мощностью антиоксидантной сис­темы защиты организма. Применение экзогенных антиокси­дантов с предварительным расчетом вводимой дозы необхо­димо только при высоких концентрациях озона.

Противовоспалительный эффект озона.

Озон способен окислять соединения, содержащие двой­ные связи, в частности, арахидоновую кислоту (20:4) и синте­зируемые из нее простагландины - биологически активные вещества, участвующие в развитии и поддержании воспали­тельного процесса. Кроме того, озон уменьшает степень тка­невой гипоксии и восстанавливает метаболические процессы в пораженных тканях в месте воспаления и корригирует pH и электролитный баланс. На этом основан антивоспалительный эффект (Wong R .,Gomez S.).

Обезболивающий эффект озона.

При многих патологических состояниях и особенно при наличии воспалительных процессов (ревматизм, артрит) четко выражен обезболивающий эффект озона, обусловленный, по всей видимости, постепенным поступлением кислорода в об­ласть воспаления и окислением апгоген-медиаторов, образую­щихся в месте повреждения ткани и участвующих в передаче ноцицептивного сигнала в ЦНС (Riva Sanseverino Е.,1989). Этим объясняется снятие с помощью озона острой боли при травмах, воспалительных процессах.

В купировании хронических болевых синдромов боль­шая роль отводится восстановлению баланса между процесса­ми перекисного окисления липидов и антиоксидантной систе­мой защиты, а также активацией антиноцицептивных медиа- торных систем. В результате снижается количество токсичных молекулярных продуктов перекисного окисления липидов (малонового диальдегида и оснований Шиффа) на клеточных мембранах, которые изменяют функцию мембрановстроенных ферментов, участвующих в синтезе АТФ и поддержании жиз­недеятельности тканей и органов, что наблюдается при многих хронических заболеваниях, сопровождающихся болевыми проявлениями.

Дезинтоксикационный эффект озона.

Дезинтоксикационный эффект ярко выражен и прояв­ляется через оптимизацию микросомальной системы гепатоцитов и усиление почечной фильтрации. Метаболизм гепато- цитов так же претерпевает изменения под влиянием озона. Отмечено, что в клетках печени происходит накопление цито­хрома Р-450, каталаз, увеличивается число гранул гликогена, являющихся важнейшими антиоксидантами, увеличивается выработка АТФ. В основе метаболической перестройки лежат морфофункциональные изменения гепатоцитов: гиперплазия пероксисом, нормализация строения элементов гладкого эндоплазматического ретикулума, уменьшается степень дистрофи­ческих изменений. Благодаря взаимосвязанной деятельности этих механизмов происходит улучшение многих функций пе­чени, в том числе и антитоксической.

В почках озон интенсифицирует процессы утилизации глюкозы, глюкозо-6-фосфата, лактата, пирувата при сохране­нии высокой активности глюконеогенеза. Отмечено сохране­ние АТФ. повышение резистентности мембран нефроцитов. Многими исследователями после курса озонотерапии регист­рировалось снижение уровней молекул средней массы, харак­теризующих токсичность организма при различных тяжелых состояниях. -

Дозозависимый эффект озона на протеолитические системы организма.

В настоящее время протеолитическим системам уделя­ется серьезное внимание, как одним из регуляторных систем. Протеиназы, с одной стороны, выполняют деструктивную пи­щеварительную функцию, освобождают организм от аномаль­ных и выполнивших свою функцию белковых структур. С дру­гой стороны, они участвуют в активации и функционировании системы свертывания крови, фибринолитической, калликреин- кининовой, ренин-ангиотензиновой системы, системы белков комплемента, апоптоза. Анализ активности ряда протеолити- ческих систем, прежде всего, выявил их достоверную взаимо­связь с параметрами перекисного окисления липидов и анти- оксидантной системы защиты.

Введение в организм низких доз озона сопровождается гипокоагуляционным эффектом с удлинением времени свер­тывания, увеличением антикоагулянтной и фибринолитиче­ской активности, снижением степени индуцированной агрега­ции тромбоцитов. Высокие дозы озона проявили выраженный прокоагулянтный эффект на плазменное звено гемостаза, что проявлялось ускорением свертывания крови на фоне резкой инактивации антикогулянтной активности. Одновременно уве­личивалась агрегирующая способность тромбоцитов. При этом выявлена прямая корреляционная зависимость между показа­телями ПОЛ и индуцированной агрегацией тромбоцитов.

В низких дозах активность этих ферментов увеличива­лась только в тех органах, где они должны выполнять свою функцию, при высоких дозах - в соседних окружающих тканях и в крови, вызывая отрицательные эффекты, такие как актива­ция коагуляционного звена гемостаза, являясь пусковым фак­тором свертывания (Окрут И.E., 2000, Ефременко Ю.Р., 2001).

Иммуномодулирующие свойства озона.

Об иммуномодулируюшем эффекте озона впервые бы­ло заявлено в 1989 году Winkler. В 1991 году проф. Bocci V. обнаружено образование интерферона макрофагами под дей­ствием озона.

Долголетние изучения влияния озона на иммунный ста­тус выявили его свойства индуцировать синтез цитокинов, ка­ждый из которых выполняют определенную защитную функ­цию. Так, интерферон предупреждает проникновение вируса в клетку хозяина, опухоль-некротизирующий фактор (TNF) спо­собен лизировать злокачественно перерождающиеся клетки. Интерлейкин-1 повышает температуру тела, усиливает синтез в печени С-реактивного белка, альфа-1-антитрипсина, важ­нейших антиооксидантов плазмы - трансферрина и церуло- плазмина. Помимо этого, интерлейкин-1. активирует Т- лимфоциты-киллеры и Т-лимфоциты-хелперы. T-h в ответ на воздействие интерлейкина-1 начинают синтезировать целую серию биологически активных веществ - лимфокинов, вызы­вающих пролиферацию Т-лимфоцитов, превращение В- лимфоцитов в плазматические клетки с повышением синтеза иммуноглобулинов (Paulesu L., Luzzi E., Bocci V. 1991). Боль­шинство исследователей отмечают зависимость эффектов озо­на на иммунную систему в зависимости от дозы.

Низкие концентрации озона способствуют накоплению на мембранах фагоцитирующих клеток, моноцитов и макрофа­гов, гидрофильных соединений - озонидов, которые стимули­руют синтез в этих клетках различных классов цитокинов. Ци- токины, являясь биологически активными пептидами, способ­ствуют дальнейшей активации неспецифической системы за­щиты (повышение температуры тела, выработка печенью бел­ков острой фазы) и, помимо этого, активируют клеточный и гуморальный иммунитет. Все вместе способствует лечению вторичных иммунодефицитов (V. Воал 1997).

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 лим­фоцитов Т-хелперов, направленную на регуляцию выработки В-лимфоцитами иммуноглобулинов (антител). Этот эффект позволяет поддерживать больных с аутоиммунной патологией (ревматоидный артрит, рассеянный склероз, склеродермия) без назначения лекарственных препаратов. В работах немецких озонотерапевтов доказана эффективность такого подхода в ле­чении ревматоидного артрита, отечественных клиницистов - в лечении рассеянного склероза (Котов С.А. 2000), склеродер­мии и системной красной волчанки (Главинская Т.А., Биткина

O.A. 1998).

Озонотерапия в онкологии.

Первое открытие было заявлено Отто Варбургом (Гер­мания, 1966), утверждавшим, что ключевой посылкой для раз­вития опухоли является недостаток кислорода на клеточном уровне. Второе открытие, о котором впервые сообщил Варро (Германия, 1974) выявило непереносимость опухолевыми клетками пероксидов.

В 1980 году Ф. Свит с коллегами представил доказа­тельства ингибируюшего действия озона по отношению к опу­холевым клеткам в условиях in vitro. Изучая влияние опреде­ленных концентраций озона на развитие культур опухолевых клеток, полученных из злокачественных новообразований лег­ких, молочной железы и матки, выявили 90% подавления рос­та. При этом была подчеркнута слабая способность опухоле­вых клеток компенсировать кислородный взрыв, вызванный озоном, по сравнению с нормальными клетками. Результаты эксперимента показали, что животные, получавшие озонокис­лородную смесь, прожили на 30-48 дней дольше, чем мыши контрольной группы.

Карликом с соавт. (1987) описано селективное подавле­ние роста опухолевых клеток, доказанное на карциноме яич­ников, карциноме эндометрия, аналогичные результаты были получены Занкером и Кроцеком. Антиканцерогенное действие озона зарубежные исследователи объясняют также способно­стью озона индуцировать высвобождение тумор-

некротизируюшего фактора , который вовлекается в уничто­жение опухолевых-клеток. Для злокачественных клеток харак­терно преобладание анаболических процессов над катаболиче- скими, в основном характерен синтез белков для роста и деле­ния клеток при накоплении энергетического материала в виде глюкозы и ПНЖК при снижении потребления кислорода, спо­собного активировать кислородзависимые катаболические ре­акции.

Наши исследования (Конторщикова К.Н.) проводились на белых беспородных крысах массой 180-200 г. Взвесь клеток опухоли “Саркома-45 (опухолевый банк ОНЦ) (0,5мл) вводили в область правого бедра. Все введенные в эксперимент живот­ные были разделены на 5 групп: 1 - интактные; 2 и 4 - живот- ные-опухоленосители без лечения со сроками развития опухо­ли 21 день и 28 дней, соответственно; 3 и 5 - крысы с теми же сроками развития опухоли, которым вводили озонированный физиологический раствор внутрибрюшинно в объеме 0,5 мл в течение 5 дней. Кроме того, животным 4-ой группы такой же объем вводился непосредственно в опухоль. Озонированный физиологический раствор (0,9% МаС1) готовили пропусканием через него озонокислородной смеси со скоростью 1 л/мин при концентрации озона 3000 мкг/ л в газовой смеси. В качестве источника озона служил специальный генератор. Концентра­цию озона контролировали стандартными методами: в газовой фазе спектрофотометрически при длине волны 254 нм, в жид­кости - методом йодометрического титрования. Разовая доза озона составляла 0,432 мкг. Биохимический анализ крови иткани опухоли осуществляли в динамике развития злокачест­венного процесса и на этапах введения озонированного рас­твора. В динамике развития злокачественной опухоли отмеча­лись изменения в соотношениях про- и антиоксидантных сис­тем. При этом в крови этот баланс смешался в сторону прева­лирования прооксидантов и сопровождался повышением уровней первичных продуктов - ДК, ТК, так и конечных - ОШ. 15 опухолевой ткани, напротив, имела место достоверная акти­вация антиоксидантных ферментов - СОД и каталазы и увели­чение количества восстановленного глутатиона. Это свиде­тельствует о том, что опухолевые клетки, усиливая антиокси- дантную защиту, предохраняют от окислительного разруше­ния метаболиты, предназначенные для синтеза. Одновременно в опухолевых клетках постепенно нарастало содержание всех макроэргических соединений, что указывало на усиление гли­колиза за счет притока глюкозы из крови. В цельной крови в это время суммарное содержание АТФ, АДФ и АМФ резко па­дало, что, естественно, ухудшало метаболизм всего организма в целом.

Введение озонированного физиологического раствора корригировало нарушенный баланс про- и антиоксидантных систем в крови. В конце курса содержание продуктов перекис- ного окисления липидов (ПОЛ) и активность изучаемых фер­ментов достигали уровней таковых у интактных животных. Особенно следует отметить повышение содержания восста­новленной формы глутатиона - основного донора протонов для репарации свободнорадикальных поражений. В опухолевой ткани наблюдалось постепенное падение активности антиок- сидантных систем,"что в конечном итоге привело к интенси­фикации свободнорадикальных реакций с резким повышением уровней ДК и ТК . По всей видимости, это явилось причиной изменения метаболических процессов, характерных для опу­холевой клетки.

Прежде всего это отразилось на снижении активности гликолиза и проявилось снижением содержания АТФ, суммар­ного количества АТФ, АДФ и АМФ. Недостаточное обеспече­ние макроэргическими нуклеотидами ослабило синтетические процессы, лежащие в основе роста и деления опухолевой клет­ки. Обнаруженное нами увеличение отношения ГДФ/ГТФ свидетельствовало о нарушении в системе вторичных мес­сенджеров, запускающих синтез на уровне наследственного аппарата клетки. При оценке состояния метаболизма печени показало, что опухолевый рост изменял сначала фосфолипид- ный состав мембран гепатоцитов в результате активации фос- фолипаз.

Таким образом, предварительные экспериментальные данные позволяют сделать вывод об эффективном вмешатель­стве озона в свободно-радикальные и энергетические процес­сы опухолевой клетки, вызывающем изменения в анаболиче­ских процессах, и в конечном итоге, ее гибель, что подтвер­ждается морфологическими исследованиями.

Рекомендуемая литература

1. V.Bocci. Ozone as a bioregulator. Pharmacology and toxicology of ozonetherapy today. Journal of Biological Regulators and Homeostatic Agents. 1997, v.10, no 2/3 p.31-53.

2. 1

   Kontorschikova C.N., Peretyagin S.P., Ivanova I.P. Physico-chemical properties of ozonated isotonic sodium chloride solution. Proceedings of 12th World Congress of the International Ozone Associa­tion,France, 1995, p.237-240.

3. Mattassi R. Ozonoterapia. Milano: organizzazione Editoriale Medico Farmaceutica 1985,1-179.

4. Miura T., Suzuki S., Sakurai S., et al. Structure elu­cidation of ozonated olive oil. Procttdings of the 15- th World congress, London 2001, p. 72- 77.

5. Scherbatyuk T. Experimental research of biological effects of ozone therapy and radiation therapy in cancer animals Proceedings of the 15-th World con­gress. London, 2001, p. 340 -348.

6. Viebahn R. The use of ozone in medicine. 2nd ed.Heidelberg: Karl F. Haug Publishers, 1994,1-178.

7. Бояринов Г.А, Соколов В.В. Бояринов Г.А., Со­колов В.В. Озонированное искусственное крово­обращение (экспериментальное обоснование и результаты клинического применения). - Ниж­ний Новгород: Изд-во “Покровка”. - 1999. - 318 с.

8. Гончарова Т.А. Влияние озонированного физио­логического раствора на функциональное со­стояние печени крыс в норме и с Саркомой-45.

на периферию долек и никогда не бывает мостовидных соединений между отдельными зонами.

При вирусном гепатите В (ВГВ) цитолиз клеток печени является результатом нарастающего иммунного ответа на по­раженные вирусом гепатоциты. НЬзА§ совместно с антигена­ми видовой специфичности I класса НЬА являются непосред­ственной мишенью на мембранах гепатоцитов для сенсибили­зированных цитотоксических Т-лимфоцитов. Наличие этих структур на мембранах гепатоцитов, а также активный синтез аутоиммунных антител к измененным тканям печени и от­дельным субклеточным структурам (митохондриям) иниции­рует цитолитические реакции. Этот механизм является веду­щим в цитолизе гепатоцитов при ВГВ. В результате интегра­тивных и репликативных процессов в гепатоцитах, обуслов­ленных вирусом, развивается цитолитический, мезенхимально­воспалительный, холестатические синдромы, что приводит к различным функциональным и структурным нарушениям пе­чени с появлением определенных клинических и лаборатор­ных признаков.

Ранним признаком цитолитического синдрома является нарушение проницаемости клеточных и субклеточных мем­бран гепатоцитов, которые проявляются повышением актив­ности цитолитических ферментов АлАТ (аланиновой ами- нотрансферазы), АсАТ (аспарагиновой аминотрансферазы), малатдегидрогеназы (МД) и повышением сывороточного же­леза. Вследствие нарушений белковосинтетической функции печени снижается синтез альбумина и протромбина,

В эксперименте установлено, что гипоксия снижает мышечную активность воротной вены, в результате чего про­свет печеночных вен сужается, что приводит к расширению синусоидов и замедлению внутрипортального кровообращения (Hellstrand, 1978). При гипоксии повышается артериальное со­противление в печени, поражается эндотелий, повышается проницаемость сосудов и нарушается выделительная функция клеток по выделению метаболитов в пространство Диссе и си­нусоиды (Hughes et al., 1979).

Многочисленными экспериментальными клиническими работами также показано, что кислородное голодание угнетает активность митохондриальных ферментов, нарушает элек­тронный транспорт. Изменение внутрипеченочного кровооб­ращения формирует циркуляторную гипоксию, в результате чего страдает структура и функции гепатоцитов (Коганский М.А., 1981). Нарушение последовательного окисления тирози­на, являющегося исходным продуктом образования катехола­минов, при ВГ приводят к повышенному содержанию адрена­лина в крови (Змызгова A.B., 1972) и к спазму сфинктеров в синусоидах и сосудах печени, тем самым усугубляет циркуля­торную гипоксию (Коганский М.А., 1981). В свою очередь, циркуляторная гипоксия приводит к гипоксической гипоксемии с нарушением тканевого дыхания. Изменяется проницае­мость клеточных мембран, поражаются митохондрии, блоки­руются SH-группы, инактивируются дыхательные ферменты, подавляется окислительное фосфорилирование и синтез АТФ (Коганский М.А., 1981). Так, например, нарушение тканевого

Рис. 3.5. Динамика вакат-кислорода при ОВГВ

При остром вирусном гепатите показатель вакат- кислорода в зависимости от тяжести патологического процесса превышал норму в 1,5 - 2 раза, а насыщение кислородом ве­нозной крови, наоборот, уменьшалось соответственно в 1,2 -1,8 раза. Четкая зависимость также наблюдалась и между сте­пенью тканевой гипоксии и показателями вакат-кислорода, т.е. чем выше была потребность тканей в кислороде, тем выше был показатель вакат-кислорода. Известно, что в окислитель­но-восстановительных реакциях активное участие принимает глютатион, синтез которого осуществляется в печени. Глютатион является трипептидом, состоящим из цистеина, глютами­новой кислоты и глицина. Все эти заменимые аминокислоты принимают участие в нейтрализации токсинов. Окислительно­восстановительный глютатион оказывает регулирующее влия­ние на активность многих ферментов, содержащих БН-группы. Восстановленный глютатион повышает потребление кислоро­да эритроцитами. При резком повышении его в эритроцитах снижается сродство гемоглобина к кислороду и увеличивается утилизация кислорода тканями.

У обследованных больных содержание как общего (рис. 3.6), так и восстановленного глютатиона было снижено на всем протяжении заболевания. Таким образом, развитие цито- литического синдрома в печени при вирусных гепатитах с по­следующим нарушением органного кровотока, развитием тка­невой гипоксии, артериальной и венозной гипоксемии, накоп­ление в организме неокисленных и недоокисленных продуктов обмена веществ, вследствие нарушения окислительно­восстановительных процессов, являются ключевым звеном па­тогенеза вирусных гепатитов, для коррекции которого необхо­димы методы, направленные на ликвидацию цитолитического синдрома и кислородной недостаточности.

Рис. 3.6. Характер изменений общего глютатиона в раз­личные периоды вирусного гепатита.

С введением в медицинскую практику озонотерапии появилась возможность эффективно воздействовать на это па­тогенетическое звено ВГ. Введение озоно-кислородной смеси

в терапевтических дозах оказывает выраженный противоги- поксемический эффект благодаря улучшению кислородтранс- портной функции эритроцитов и усилению процессов утили­зации кислорода тканями (О.В. Масленников, К.Н. Конторщи- кова, 1999).

Следующим важнейшим патогенетическим показанием для назначения озонотерапии у больных вирусными гепатита­ми является нарушение у них процессов перекисного окисле­ния липидов (ПОЛ).

Успехи последних лет в изучении структуры и функции клеточных мембран позволили установить, что мембранные липиды участвуют не только в функционировании, но и в ре­гуляции жизнедеятельности клеток (проницаемости, рецепции, ферментативном катализе и др.). Но наиболее важная роль мембран состоит в участии в процессах перекисного окисле­ния липидов, в результате которых к молекуле окисляемого субстрата присоединяется целая молекула кислорода с образованием перекисных соединении липидов.

Известно, что процессы ПОЛ протекают в любой клетке и различных мембранных структурах, носят цепной свободно­радикальный характер и совершаются непрерывно (Ю.А. Вла­димиров, А.И. Арчаков, 1972). В регуляции ПОЛ участвуют ферменты, инициирующие (прооксиданты) или ингибирующие (антиоксиданты) ПОЛ. К прооксидантам относятся свободные радикалы липидной природы (супероксидный радикал Ог-) (В.Н. Бобырев с соавт., 1988), гидроксильный радикал (ОН-) (Д. М. Валиханова с соавт., 1981), ионы Fe2+ (А.И. Арчаков, 1975).

При активации ферментов крови, в митохондриях, микросомах происходит образование Ог-. Сам же гидроксил О2- не инициирует ПОЛ, а инициирующим агентом является ОН-, ко­торый образуется при наличии О2-. В реакциях двух Ог- в при­сутствии Fe₂+ образуется Н2О2, при разложении которой обра­зуется ОН-. Следовательно, для процессов ПОЛ необходимо присутствие свободного железа Fe2+. Двухвалентное железо всасывается из кишечника в кровь, где оно окисляется до Fe₃+, захватывается трансферрином и доставляется в лизосомы, где восстанавливается до Fe2+. Белковая часть его поступает об­ратно в кровь. Свободное железо расходуется на синтез гемо- вых и негемовых оснований, участвует в процессах тканевого дыхания, окислительного фосфолирирования. В сыворотке крови также существует система регуляции ПОЛ, включающая два белка: церулоплазмин и трансферрин.

Церулоплазмин - макроглобулин, синтезируется только в печени, обладает супероксидной активностью и окисляет ак­тиватор ПОЛ Fe₂+ до Fe3+. Трансферрин захватывает Fe₃+, препятствуя его восстановлению до Fe2+ (A.B. Козлов с соавт., 1988). Эта система эффективно ингибирует процессы ПОЛ, активированные ионами железа, активными формами кисло­рода, как в тканях, так и в сыворотке крови.

В настоящее время для оценки антиоксидантной актив­ности крови (АОА) принято рассчитывать отношение церуло- плазмина (антиоксидант) к трансферрину (прооксидант), между которыми происходит окислительный процесс, вследствие чего продуцируются супероксидные анион-радикалы и гидро­перекиси (Bannister J. Et al., 1988).

Вработах, выполненных под руководством проф.А.В. Змызговой (Н.А. Болдырев, 1986, К.Б. Гукасова, 1996), выяв­лены значительные нарушения процессов ПОЛ, как при ост­ром, так и при хроническом ВГВ. Так, у больных ОВГВ в раз­гаре болезни содержание малонового диальдегида (МДА) - конечного продукта перекисного окисления липидов, досто­верно превышало норму, а по мере выздоровления снижалось, однако даже к моменту выписки из стационара еще не дости­гало показателей здоровых лиц (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Динамика показателей ПОЛ и АОА у больных ОВГВ

Наиболее высокие показатели МДА регистрировались при остром ВГ по сравнению с хроническим, а также в период ферментативных обострений ОВГ, при появлении холестати- ческих компонентов и при холестатических формах вирусных поражений печени. Так, у больных в разгаре острого вирусно­го гепатита с наличием холестагического компонента, содер­жание МДА было в 1,4 раза выше, чем при его отсутствии.

У больных ХВГВ изменения показателей МДА имели такую же направленность, как и при остром, с той лишь раз­ницей, что степень выявленных изменений была достоверно ниже, чем при ОВГВ (рис. 3.8). Если система ПОЛ при вирус­ных гепатитах активировалась, то антиоксидантная система, определяемая по отношению церулоплазмина к трансферрину, у обследованных больных в разгаре заболевания, наоборот, была угнетена (рис. 3.9). Активацию системы ПОЛ и угнете­ние АОА крови находили и другие авторы (В.И. Лучшев, 1982, В.М. Баран, 1983, А.Н. Болдырев, 1984, В.П. Бублий, 1987 и др.). Установлено, что активация ПОЛ происходит и в ткани печени, уровень которой коррелировал с цитолитическими на­рушениями (Ю.П. Гичев с соавт., 1983). Согласно современ­ным представлениям, причиной активации ПОЛ при ВГ явля­ется проникновение вирусов в гепатоциты и их последующее взаимодействие с мембраной гепатоцитов с образованием сво­бодных радикалов. При этом главная роль в поражении клеток отводится иммунным реакциям - взаимодействию киллерных клеток с мембранами гепатоцитов и активацией ПОЛ. Уста­новлено, что активированные лимфоциты, естественные кил- лерные клетки (ЕКК) участвуют в образовании Н₂Ог и О 2- (А.Ф. Блюгер с соавт., 1977; Т.Н. Крылова с соавт., 1977 и др.).

Факторами, способствующими активированию и про­лонгированию процессов ПОЛ у больных вирусными гепати­тами являются: гипоксия, накопление в сыворотке крови и тканях неокисленных и недоокисленных продуктов обмена веществ. В пользу* этого утверждения свидетельствуют дан­ные, полученные при озонотерапии больных острыми и хро­ническими гепатитами (Змызгова A.B. с соавт., 1990, 1998, 1999, 2000).

Озонотерапия способствовала снижению активации ПОЛ и опережающей ПОЛ стимуляции АОА крови. При этом у больных ОВГВ достоверно (р<0,05) быстрее, чем при ХВГВ и чем у больных, не получавших озонотерапию, происходила нормализация процессов АОА крови и приближались к нор­мальным показатели МДА.

Известно, что для нормальных процессов ПОЛ необхо­димо также наличие на низком уровне веществ, ингибирую­щих этот процесс. К таким антиоксидантам относятся фермен­ты детоксикации, среди которых основным антиоксидантом является супероксиддисмутаза (СОД). Этот фермент захваты­вает свободные радикалы, нормализует О2- в реакции 2Н + 0₂- = Н₂0 + 0₂, тем самым препятствует образованию Н₂0₂.

Имеются сведения о том, что периферические отделы долек печени обладают большей активностью СОД, чем гепатоциты центральных долек (Б.А. Коган с соавт., 1979).

Элиминация перекисей происходит при участии фер­мента каталазы (КТ). Этому ферменту отводится основная роль во внутриклеточных реакциях скорости ПОЛ (В.Н. Бобы­рев, 1982) по защите организма от токсического действия супероксидных анион-радикалов. Степень изменения индекса каталазы у обследованных нами больных ОВГВ снижалась тем больше, чем тяжелее протекало заболевание (рис. 3.10).

Рис. 3.10. Степень изменения индекса каталазы в дина­мике ОВГВ

У больных ВГ активность каталазы увеличивается в эритроцитах (Журкин с соавт., 1986) и нейтрофилах (М.А. Ря­занцева, 1992).

Известно, что зрелые нейтрофилы являются высокоспе­циализированными клетками, в гранулах которых содержатся различные ферменты, способствующие выполнению разнооб­разных функций этих клеток, в частности, фагоцитозу. При этом, для полного фагоцитоза необходим взрыв окислитель­ных процессов в клетке, в результате чего продуцируются су- пероксидные анион-радикалы и гидроперекиси (Ю.А. Влади­миров, А.И. Арчиков. 1972).

В процессах детоксикации немаловажное значение име­ет также система глютатиона, глютатионредуктаза, глютатитивности этих ферментов в лимфоцитах обусловлена накопле­нием в организме супероксидных анион-радикалов и продук­тов их взаимодействия с клетками, с последующим нарушени­ем проницаемости их мембран и снижением функциональной активности клеток и даже к их цитолизу.

Подобные нарушения активности ферментов интокси­кации происходят не только в клетках крови, но и конечно же в гепатоцитах, косвенным подтверждением этого является вы­сокая степень корреляции сниженной активности СОД, ГР и ГТП с наибольшим повышением активности ферментов цито­лиза АлАТ и Ас АТ в сыворотке крови в разгаре ОВГВ.

У больных ВГ, получавших озонотерапию, регистри­руемая более низкая активность указанных ферментов деток­сикации, чем в контрольной группе, по-видимому, связана с положительным влиянием медицинского озона на перекисные процессы в организме больных (рис. 3.13).

Таким образом, существует целый каскад механизмов в патогенезе ВГ, в основе которых лежит цитолитический про­цесс клеток печени с последующим нарушением органного кровотока, развитием различных гипоксий и гипоксемий, по­вреждением клеточных мембран, активацией ПОЛ, снижением АОА крови, а также с изменением активности ферментов, ре­гулирующих окислительно-восстановительные процессы, для коррекции которых показана озонотерапия.

С

казанное еще раз подтверждает патогенетическую обоснованность применения медицинского озона в комплекс­ном лечении больных вирусными гепатитами.

Рис. 3.13.Показатели активности ферментов детоксика­ции в % от нормы на фоне озонотерапии больных ОВГВ

(1 - до лечения; 2 - через 5-7 дней лечения; 3 - через 10 дней после лечения).

Следующим патогенетическим звеном ВГ является синдром интоксикации, для коррекции которого высокоэффек­тивной является озонотерапия. Внутриклеточное поражение гепатоцитов, развитие цитолитического синдрома, нарушение печеночного кровотока, развитие кислородной недостаточно­сти, нарушение окислительно-восстановительных процессов лежат в основе нарушения функциональной активности пече­ни у больных вирусными гепатитами. В первую очередь стра­дает белково-синтетическая, антитоксическая, выделительная функции печени. Нарушается синтез альбумина, ферментов, протромбина и т.д.

Страдает последовательное окисление аминокислот, вследствие чего в организме накапливаются токсические мета­болические недоокисленные продукты обмена веществ. Так, например, вследствие нарушения обмена незаменимой кисло­ты фенилаланина повышается содержание в крови фенолов, скотола (A.C. Кайнова, 1969), а при нарушении последова­тельного окисления тирозина образуется диоксифенилпирови- ноградная кислота, являющаяся чрезвычайно токсическим ме­таболитом для ядер головного мозга (A.B. Змызгова, 1972). Степень накопления этого вещества зависит от глубины пора­жения гепатоцитов, нарушения окислительно­восстановительных процессов.

Нарушение антитоксической функции печени приводит к накоплению в организме больных неокисленных и недоокис- ленных продуктов метаболизма, также способствующих ин­токсикации организма.

Функции печени многогранны, поэтому она играет за­метную роль в деятельности основных систем организма. Из­менения печеночных функций влекут за собой нарушения ра­боты других систем, обуславливая те или иные клинические проявления болезни.

Характер клинических симптомов и их выраженность зависит от этиологической структуры ВГ, распространенности и степени цитолитического синдрома и ярче проявляется при остром ВГ, по сравнению с хроническим. При этом наиболеечасто и независимо от этиологии ВГ на первый план выступа­ют астеновегетативяые симптомы. Больные жалуются на сла­бость, повышенную утомляемость, снижение работоспособно­сти, плохой сон, головные боли. На этом фоне могут присое­диняться диспептические симптомы (снижение или отсутствие аппетита, метеоризм, возможна тошнота, рвота, дисфункция кишечника). А далее развиваются собственно печеночные симптомы (желтуха, ахолия кала, темная моча).

Известно, что многообразные функции печени находят­ся в тесной взаимосвязи с многими жизненно важными орга­нами и системами, в связи с чем поражение ее паренхимы от­ражается на деятельности всего организма в целом и обуслов­ливает клиническую картину заболевания. Так, накопление в крови неокисленных и недоокисленных продуктов азотистого обмена приводит к поражению ЦНС, клиническая характери­стика которого зависит от количества в организме цереброток- сических веществ и может проявляться от легких вегетососудистых признаков до глубокой печеночной комы.

Для борьбы с интоксикацией больных с диффузным по­ражением печени и наличием выраженных признаков инток­сикации издавна используются внутривенные инфузии раство­ров: 5% раствора глюкозы, физиологического раствора, 5-10% растворов альбумина, плазмы крови, гемодеза и др.

Однако, для ликвидации таким способом интоксикации приходится длительно вводить растворы 1 -2 раза в сутки, а при тяжелом течении больные почти круглые сутки могут на­ходиться «под капельницей»

В последние годы для борьбы с интоксикацией исполь­зуют метод плазмафереза и гемосорбции. Оба метода трудоем­ки и считаются оперативными. Для этого забирают кровь больного объемом от 300-500 мл до 1 литра. Одновременно восполняют потерю расчетной дозы белка в виде плазмы, аль­бумина, вводят также кристаллоидные растворы. При плазма- ферезе форменные элементы крови отделяются от плазмы и возвращаются больному, а плазма выбрасывается. А при гемо­сорбции травмируются форменные элементы крови, требуются дорогие сорбенты. Оба метода не только трудоемки, но и тя­жело переносятся больными (H.A. Ахрамеева, 1993).

От перечисленных выше методов детоксикации озоно- терапия выгодно отличается по простоте, экономичности и хо­рошей переносимости.

Введение в организм озоно-кислородной смеси в тера­певтических дозах усиливает транспорт кислорода эритроци­тами, улучшает утилизацию О2 тканями, повышает парциаль­ное давление кислорода (Р 0₂) в артериальной и венозной кро­ви (О.В. Масленников, К.Н. Конторщикова, 1999), в результате чего снижается гипоксия, повышается микроциркуляция, уси­ливаются трофические процессы в органах и тканях, улучша­ются реологические свойства крови, восстанавливается дина­мическое равновесие между перекисным окислением и анти- оксидантной защитой, улучшаются нарушенные функции пе­чени. Медицинский озон является универсальным стимулято­ром, запуская и участвуя в многообразных внутриклеточных биохимических процессах организма.

К настоящему времени изученные в эксперименте и в клинике свойства "медицинского озона позволили широко применять его при разнообразных заболеваниях. А вот при ви­русных гепатитах, несмотря на большое количество указанных выше патогенетических предпосылок, имеются единичные со­общения по применению озонотерапии при паренхиматозных поражениях печени.

Так, К.Н. Конторщикова (1999) в эксперименте при хроническом токсическом гепатите у мышей после введении озоно-кислородного физиологического раствора находила в ткани печени снижение общих липидов, активацию антиокси- дантных ферментов (СОД и каталазы), повышение адениловых нуклеотидов и прирост нормальных нуклеотидов.

В.В. Новомлинский в эксперименте на собаках при дли­тельном выключении печени из кровотока путем пережатия печеночной двенадцатиперстной связки вызывал развитие тя­желой печеночной недостаточности.

8. G. Knoch, W. Klug (1989) при лечении ОВГВ путем введения озоно-кислородной смеси методом большой аутоге- моозонотерапии или инсуффляции озона в прямую кишку по­казали, что при озонотерапии быстрее, чем в контрольной группе снижался уровень билирубина, щелочной фосфатазы, активности трансаминаз. А в эксперименте на животных после инсуффляции газа в кишку в воротной вене и в ткани печени на 30% повышалось РО2.

По данным V. Betancourt et al. (1997) ежедневное рек­тальное введение медицинского озона в дозе 10 мг в течение 15 дней 40 больным ВГ приводило к более быстрому исчезно­вению клинических признаков заболевания и восстановлению нарушенных функций печени.

На положительное влияние озонотерапии на функцио­нальное состояние печени у больных с диффузными заболева­ниями печени указывают В.В. Негода, О.В. Разваляева, О.Ю. Свириденко (1998).

По данным Шахова С.В. с соавт. (1998) применение инфузий озонированного физиологического раствора (5-6 се­ансов) в комплексной терапии больных хроническими гепати­тами, жировым гепатозом и циррозом печени (всего 30 боль­ных) не только быстрее улучшало общее состояние пациентов и функции печени, но и сокращало пребывание больных в ста­ционаре. Озонотерапия с успехом использовалась также В.А. Максимовым с соавт. (1999) для лечения острых и хрониче­ских вирусных гепатитов и циррозов печени.

В Научно-практическом центре озонотерапии медицин­ский озон применяется уже в течение более 10 лет при раз­личных патологических состояниях, в том числе и при вирус­ных гепатитах различной этиологии.

Накопленный клинический опыт позволяет утверждать, что озонотерапия - высокоэффективный метод патогенетиче­ской терапии, направленный в первую очередь на борьбу с любого вида интоксикацией и гипоксическими состояниями.

Необходимо отметить, что при правильном применении и использовании терапевтических доз озона метод совершенно безопасен. Мы за длительный срок его применения ни разу не видели каких-либо серьезных осложнений, либо последствий. Только у двух больных, в связи с появлением у них аллергиче­ской сыпи на теле, озоногерапия была отменена сразу же по­сле первого сеанса большой озонированной аутогемотерапии (БАТ).

Противопоказаниями для ее применения служили сле­дующие общепринятые состояния: серьезные нарушения ге­мостаза, тромбоцитопения, кровотечение, гипертонический криз, аллергия к озону.

В комплексном лечении больных вирусными гепатита­ми мы использовали нижеперечисленные методы, озонотера- пии отдавая предпочтение методу БАТ.

Большая аутогемоозонотерапия (БАТ).

Курс лечения состоит из 10-15 сеансов, частота сеансов определяется тяжестью заболевания и степенью интоксикации. Первые 2-3 сеанса можно производить ежедневно или через день. Далее 2-1 раз в неделю, с концентрацией озона 30-50 мг/л.

Одновременно во время курса озонотерапии назнача­лись различные антиоксиданты в общепринятых дозах: мекси- дол, пикногенол, аевит, триавит, антоксинат, раствор селена и

Инсуффляция озонокислородной смеси в кишечник. В день проведения инсуффляции, большая аутогемоозонотера­пия исключается.

Через одноразовый пластиковый катетер, который вставляется в ампулу прямой кишки, шприцом Жане вводится озонокислородная смесь объемом от 100 до 300 мл. Концен­трация озона 30-80 мг/л. Курс лечения состоит из 10-15 сеан- совс такой же чистотой как и БАТ.

Одновременно во время курса озонотерапии назнача­лись вышеперечисленные антиоксиданты.

Озонотерапия больных острыми вирусными гепатитами

Не смотря на, то что последние годы нас интересовали в основном проблемы лечения хронических вирусных гепати­тов, мы в начале изучили терапевтическую эффективность озонотерапии у больных острыми вирусными гепатитами.

Под наблюдением находилось 37 больных ОВГВ сред­ней тяжести, средний возраст которых составил 27,0+14,8лет . Все больные находились на стационарном лечении получали так называемую базисную терапию, включающую постельный режим, диету (стол 5 по Певзнеру), витамины. 17 больных по­лучали БАГ, а остальные 20 человек составили контрольную группу и для снятия интоксикации получали внутривенную инфузию 5% раствора глюкозы.

Первые 2-3 сеанса БАТ больные получали ежедневно или через день, а далее 2-3 раза в неделю. Курс составил 6-8 сеансов. Одновременно больным назначались антиоксиданты.

Самым ярким положительным влиянием озонотерапии было ее дезинтоксикационное действие. Так, буквально через 2-3 процедуры БАТ больные отмечали значительное улучше­ние самочувствия, уменьшение слабости, улучшение аппетита, сна. Как видно на рисунке 3.14, в 2,5 раза быстрее, чем в кон­трольной группе исчезала слабость, зуд кожи, боли или тя-