2. Биологические эффекты озона

Патогенетический эффект озонотерапии определяется высоким окислительно-восстановительным потенциалом озона, что обусловливает двоякий механизм действия:

– локальный, с выраженной биоцидной активностью в отношении бактерий, вирусов и грибов;

– системный, метаболический – в отношении белково-липидных комплексов плазмы и мембран клеток – ведущий к повышению рО₂, преобразованию и синтезу биологически активных веществ, усилению активности иммунокомпетентных клеток, усилению функциональной активности нейтрофильных лейкоцитов, улучшению реологии, кислородтранспортной функции крови, а также стимулирующее воздействие на все кислородзависимые процессы.

2.1. Бактерицидное и противовирусное действие. Антимикробные свойства озона проявляются в отношении всех видов грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов.

Озон ак­тивно инактивирует энтеробактерии, Stap.aureus, хламидии, микоплазмы. Бактерицидное действие озона установлено и в отношении таких микроорганизмов, как Escherichia сoli, Salmonella typhimurium, Salmonella enteritidis, Streptococcus faecalis, Mi­cobacterium tuberculosum, некоторых штаммов лептоспир и т.д. После 5-минутной экспозиции в озонированном физиологическом растворе происходит 100 % гибель суточных культур штаммов золотистого стафилококка, протея, кишечной палочки и синегнойной палочки. Ни один из широко применяемых антисептиков (3% раствор борной кислоты, 1% раствор диоксидина, водный раствор фурациллина 1:5000, 0,1% водный раствор хлоргексидина) не проявляет такой бактерицидности.

При этом грампозитивные бактерии более чувствительны к озону, чем грамнегативные, что связано с различием в строении их оболочек.

Озонированные дистиллированная вода (концентрация озона 4 мг/л), физиологический раствор (4-6 мг/л) и раствор фурацилина 1:5000 (барботирование в течение 30 минут озоно-кислородной смесью с концентрацией озона 10 мг/л) в условиях in vitro обусловливают полное подавление роста стафилококков, стрептококков, эшерихий, псевдомонад, протея и клебсиелл при исходной их концентрации соответственно 10³-10⁴, 10⁵-10⁶ и 10⁹ КОЕ/мл.

Механизм антимикробного действия озона обусловлен тем, что, являясь сильным окислителем, он вступает во взаимодейс­твие со структурами микробной клетки, нарушая ее функции. Озон проникает в клеточную мембрану микроорганизма и вступает в реакции с цитоплазматическими субстанциями, вызывая превращение циркулиру­ющей ДНК в свободно-циркулирующую ДНК, и это значительно снижает активность бактериальной пролиферации. Высшие же организмы имеют энзиматические механизмы рестабилизации разорванной цепи ДНК и РНК, поэтому клиническое применение озона в определенных дозах, оказывая токсическое действие на возбудителей инфекции, нетоксично для животных.

Антимикробные свойства озона наиболее активно проявляются во влажной среде, так как и при разложении озона в воде образуется высокореакционный гидроксильный радикал. Непосредственными же причинами гибели бактерий при действии озона являются, с одной стороны, локальные повреждения плазматической мембраны в процессе озонолиза С=С, с другой - озониндуцированная модификация внутриклеточного содержимого (окисление белков, нарушения функции органелл) за счет действия вторичных окислителей.

Установлено также повышение чувствительности бактерий к действию антибиотиков и белков системы комплемента на фоне проводимой озонотерапии. Озон также оказывает губительное действие на грибы и простейшие.

Эффект озонированных рыбьего жира, растительных масел обусловлен наличием озонидов, которые соединяются с рецептором для микроорганизмов и блокируют его. Изучение ультраструктурных изменений золотистого стафилококка и кишечной палочки при совместном их инкубировании с озонированным рыбьим жиром в течение 2-х часов показало, что у микроорганизмов возникают локальные повреждения биополимеров клеточной стенки и цитоплазматической мембраны, которые заключаются в утрате этими структурами на отдельных участках типичного слоистого строения, что, несомненно, способствует нарушению избирательной проницаемости мембран. Развитие последующего лизиса микроорганизмов, очевидно, является следствием активизации собственных ферментативных систем клетки в результате указанных структурных нарушений. Кишечная палочка отличается от золотистого стафилококка большей чувствительностью к озонированному рыбьему жиру. Отличительное явление, по всей вероятности, обусловлено наличием у St.aureus более массивной клеточной стенки и отсутствием у него перипламазматического пространства, являющегося у грамотрицательных бактерий местом локализации многих ферментных систем, обеспечивающих, в том числе, транспортные функции и осморегуляцию.

Антивирусное действие озона реализуется на уровне рецепторов поверхности вируса. При этом происходит окисление «вирусного шипа», за счет которого осуществляется взаимодействие с клетками-мишенями. Кроме того, определенную роль в этом процессе играют «непереносимость» пероксида инфицированными клетками и изменение активности фермента обратной транскриптазы, участвующей в синтезе вирусных белков. Капсулированные вирусы более чувствительны к действию озона, чем некапсулированные.

2.2. Противогипоксический эффект – один из наиболее мощных системных эффектов озонотерапии. Он реализуется по двум направлениям: через улучшение кислородного транспорта и за счет положительного влияния на процессы утилизации кислорода.

Активизация транспорта кислорода к тканям на фоне озонотерапии связана с возрастанием его парциального давления в артериальной и венозной крови, с повышением деформабельности эритроцитов, способных проникать в более мелкие капилляры, и, наконец, с уменьшением сродства гемоглобина к кислороду. В механизмах противогипоксического действия определенную роль играет вазодилятация, касающаяся в первую очередь артериол и посткапилярных венул. Вазодилятирующий эффект озона связан с выделением эндотелиоцитами так называемого «эндотелиального фактора расслабления сосудов» – оксида азота.

Индуцирование процессов утилизации кислорода клетками организма в процессе озонотерапии связано с активацией кислородозависимых реакций, к которым относится гликолиз, бета-окисление жирных кислот, цикл Кребса. Из промежуточных продуктов этих реакций представляют интерес восстановление формы никотинамиддинуклеотида (НАД) и никотинамиддинуклеотида восстановленного (НАДФ), которые являются донорами протонов для естественных антиоксидантов (глутатиона, -токоферола, аскорбиновой кислоты), окисленные формы которых неактивны. В результате повышается мощность антиоксидантных систем защиты, одновременно оптимизируется работа митохондриальной дыхательной сети, ускоряется образование макроэргических соединений (АТФ, АМФ).

Кроме того, антигипоксический эффект является одним из механизмов противовоспалительного действия озонотерапии. К другим механизмам этого эффекта относятся прерывание цикла образования простагландинов как маркеров воспаления за счет окисления арахидоновой кислоты, а также восстановление нормального рН и электролитного баланса в очаге воспаления.

При применении озонированных растворов увеличивается парциальное давление кислорода в крови, содержание гемоглобина, эритроцитов, уменьшается вязкость крови, корригируются микроциркуляторные расстройства, повышается иммунокомпетентность организма за счет клеток периферической крови. Иммуномодулирующий эффект озонотерапии реализуется через влияние на мембрану макрофагов и лейкоцитов при помощи вторичных цитокинов и лимфокинов, применяющих непосредственное участие в регуляции активности клеточного и гуморального звеньев иммунитета. Переливание животным озонированно­го раствора после острой кровопотери стимулирует активность фер­ментов антибактериальной защиты лейкоцитов. Факторами повышения иммунокомпетентности являются активация деятельности фагоцитарного аппарата, возрастающая пролифератив­ная активность лимфоцитов.

Эффекты применения озона определяются его концентрацией, общей суммарной дозой и носят дозозависимый характер. В малых и оптимальных терапевтических дозах (0,5 - 1,0 мг/л) озон выступает как иммуномодулятор, под действием которого нормализуется иммунограмма, а именно соотношение субпопуляций лимфоцитов. В этих дозах озон уменьшает воспалительный процесс, способствует мобилизации гуморального звена противоинфекционной защиты, активирует репарацию клеток крови и внутриклеточную ре­генерацию в печени, стимулирует гликолитический путь энергообеспечения тканей.

2.3. Обезболивающее действие озона связано с уменьшением интенсивности симптома острой боли в результате непосредственного окисления алгопептидов, образующихся в месте повреждения ткани и участвующих в передаче ноцицептивного сигнала в ЦНС. В купировании хронических болевых синдромов большая роль отводится восстановлению баланса между процессами перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты, а также активизации антиноцицепторных медиаторных систем.

Под его воздействием возрастает количество гликогена в печени за счет преобразования в гликоген разрушающихся жировых включений, проявляется десенсибилизирующее и аналгезирующее действие. По современным представлениям озон действует как общий антагонист боли и воспаления, восстанавливая анионы и катионы в поврежденной клеточной мембране, активируя симпатическую нервную систему.

2.4. Дезинтоксикационный эффект ярко выражен и проявляется через активирование эндо­генных дезинтоксикационных механизмов и оптимизацию функции системы микросомального окисления в печени, что повышает ее детоксикационную функцию, а также через усиление почечной фильтрации.

2.5. Миотропный эффект озона на репродуктивные органы, при введении его в организм самок, обусловлен наличием озонидов, образующихся в результате контакта озона с ПНЖК крови, которые принимают участие в процессе ингибирования -адренорецепторов миоцитов и, возможно, в усилении работы кальциевого насоса.

Озон, растворенный в физиологическом растворе, при парентеральном введении, стабилизирует показатели сократительной деятельности миокарда за счет активизации метаболических процессов в сердечной мышце.

Озон можно использовать для лечения тех же заболе­ваний, при которых показана оксигенотерапия, причем с лучшим лечебным эффектом.

Противопоказаниями к применению озонотерапии являются:

– гипертиреоз;

– снижение свертываемости крови;

– острый инфаркт миокарда;

– тромбоцитопения;

– индивидуальная непереносимость озона.