ГЛАВА 2
БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОЗОНА И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ
Несмотря на более чем столетнюю историю озонотерапии различных заболеваний,
лишь в последнее десятилетие она начала получать научное обоснование, находить
широкое применение в современной медицине. Озон – высокоактивная аллотропная
модификация кислорода. Его молекула состоит из трех атомов кислорода и имеет
несимметричную структуру треугольника, в котором есть одна свободная связь и
этим обеспечивает высокую активность данной молекулы, вследствие чего озон
является более сильным окислителем, чем кислород [11,75]. При нормальных
условиях озон – голубой газ с характерным запахом, порог обоняния которого для
человека составляет 0,02 мг/м3. Жидкий озон – темно-синяя прозрачная жидкость.
Твердый озон – темно-фиолетовые игольчатые кристаллы. Его молекулярная масса
составляет 48 а.е.м., а плотность в 16,5 раз больше, чем у кислорода [11,166].
Чистый озон во всех агрегатных состояниях взрывоопасен, так как его молекула
обладает большой избыточной энергией (24 ккал/моль).
Основными особенностями озона является его нестойкость и сильная окислительная
активность, обусловленная высоким сродством к электрону. Он способен
реагировать с большинством органических и неорганических веществ. Озон окисляет
все металлы, кроме золота и платины, сернистые соединения до сернокислых,
нитриты до нитратов. Термодинамически эти реакции могут протекать до полного
окисления, то есть до образования воды, окислов углерода и высших оксидов
других элементов.
Реактивность озона по отношению к органическим веществам объясняется полярным
строением его молекулы. Он реагирует с ненасыщенными углеводородами, аминами,
сульфгидрильными группами и ароматическими соединениями, что важно для
понимания биохимической сущности взаимодействия озона с биологическим объектом
[11,41].
Для биологии и медицины представляет интерес растворимость озона в жидкостях.
Он растворяется в воде лучше, чем кислород, образуя нестойкие растворы, причем
скорость разложения его в растворе в 5-8 раз больше, чем в газовой фазе [34].
Это обусловлено, по-видимому, его реакциями с примесями и ионом гидроксила,
поскольку скорость распада чувствительна к содержанию примесей и рН.
Растворимость озона в растворах хлорида натрия подчиняется закону Генри. С
увеличением концентрации хлорида натрия в водном растворе растворимость его
уменьшается. Известны два механизма реагирования озона в водной среде:
С образованием свободных радикалов, преимущественно в щелочной среде.
Ионные реакции в условиях физиологического уровня рН [60,74].
Медицинский озон представляет собой смесь озона и кислорода, получаемого из
чистого кислорода путем электрического разряда.
Эффективность проводимой терапии во многом зависит от разрешающей способности
медицинских озонаторов. Получение озона с кислорода базируется на употреблении
методик барьерного разряда, электролиза, фотохимического способа и
высокочастотного электрического поля. Для измерения концентрации озона в водной
среде чаще всего используют йодометричную фотометрию с применением
фотокалориметра. Разработанный сотрудниками Харьковского института озонотерапии
и медооборудования универсальный медицинский аппарат озонотерапии «ОЗОН УМ-80»
позволяет с гарантированной чистотой и точностью (погрешность концентрации ±
5%) производить озоно-кислородную смесь в широком диапазоне от 0,2 до 80 мг/л,
регулируя в автоматическом режиме концентрацию с шагом 0,1 мг/л независимо от
колебаний входного давления, что делает применяемые методики лечения
высокостандартизируемыми [75].
На сегодня озонотерапия применяется в соответствии с рекомендациями и
показаниями к ее назначению в различных областях медицины, разработанными
Украинской ассоциацией озонотерапевтов и подразделяется на местное и системное
введение, а также профилактику госпитальной инфекции [80,101,11].
Биохимический эффект озона основан на его окислительном действии при прямом
контакте с микроорганизмами, бактериями, вирусами, спорами и связана, главным
образом, с окислительным разрушением капсида (оболочки), с повреждением ДНК и
РНК[108,122,139,142].
Антивирусное и антибактериальное действие озона основано на инактивации
вирусов, бактерий и интолерантности клеток организма человека относительно
пероксидов. Считают, что причиной антивирусного и антибактериального эффекта
озона является высокий окислительный потенциал (Е0 = 2,01V) и его
восстановление непосредственно на структуре молекулы озона. Полная инактивация
вирусов происходит при парентеральном введении физиологического раствора с
концентрацией озона 4 мг/л [3,49,95,112,143].
Инфицированная клетка в качестве защитной функции продуцирует перекись
водорода. На этом же и основана защитная реакция лейкоцита – фагоцитоз [64].
При хронической инфекции функциональная активность лейкоцитов понижается и они
становятся неспособными инактиваровать бактерии, потому что мало образуют Н2О2
или не образуют совсем [8,10]. Озон или его пероксиды действуют на так
называемый «спайк» вируса, разрушают его контакт с клеткой [39,40]. Введение
озона в организм в определенных концентрациях сопровождается широким диапазоном
действия на различные органы и системы – центральную нервную систему,
эндокринную, дыхательную, кроветворную, сердечно-сосудистую, выделительную,
иммунную и репродуктивную систему в целом. Озон имеет бактерицидное,
фугицидное, вирусолитическое, антистрессовое, десенсибилизирующее,
иммуномодулирующее, цитостатическое, анальгезирующее действие [34,48,113].
Взаимодействие озона с клетками крови сопровождается включением руководимого
процесса пе