一、臭氧的雙重作用
臭氧可因其使用濃度、劑量、途徑和作用部位等不同而產(chǎn)生不同的生物作用,它既可以產(chǎn)生治療作用也可能引發(fā)毒副反應(yīng)。
新的研究發(fā)現(xiàn)早期接觸臭氧可降低缺血性卒中風(fēng)險,使缺血性腦卒中發(fā)病率和死亡率下降。但如果肺部、眼睛、鼻腔、皮膚與臭氧長期接觸也會產(chǎn)生損害。
1.臭氧的治療作用及其作用機制
臭氧可以氧化生物因子,包括氧化細(xì)胞因子和細(xì)胞因子受體使其失活;氧化炎癥和疼痛介質(zhì)使其失活;氧化微生物而消毒殺菌。氧化產(chǎn)生的某些生物因子的副產(chǎn)物還可以作為信使作用于靶細(xì)胞,產(chǎn)生一系列反應(yīng)。
臭氧反應(yīng)產(chǎn)生的ROS作用于紅細(xì)胞可增加氧氣釋放、改善氧供;作用于白細(xì)胞可調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)、抑制炎癥反應(yīng)、抗炎鎮(zhèn)痛;作用于血小板可促進內(nèi)分泌因子和生長因子的釋放。
臭氧反應(yīng)產(chǎn)生的LOPs作用于內(nèi)皮細(xì)胞可提高NO釋放、舒張血管、改善血液循環(huán),作用于骨髓可促進超優(yōu)紅細(xì)胞合成、促進干細(xì)胞釋放,還可廣泛作用于其他器官提高這些器官的抗氧化酶活性、加速其清除氧自由基能力。
高濃度、過量的臭氧可以將糖類、酶、DNA和RNA等氧化和分解,可破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁、病毒衣殼等結(jié)構(gòu)。
因此,臭氧具有消毒殺菌、抗炎鎮(zhèn)痛、增強氧供及改善微循環(huán)等治療作用,目前已被廣泛應(yīng)用于口腔疾病、慢性退行性疾病、慢性疼痛性疾病、創(chuàng)傷和燒傷等。
2.臭氧的毒性作用及其作用機制
臭氧可以使機體合成有毒化合物,如過氧亞硝酸鹽、羥基自由基、次氯酸根。空氣中臭氧濃度不同產(chǎn)生的毒性效應(yīng)也不同:例如當(dāng)空氣中臭氧濃度為0.1百萬分體積比(ppmv)時會刺激人體上呼吸道和泌尿道;濃度為1.0~2.0ppmv時可導(dǎo)致鼻炎、咳嗽、惡心、干嘔、哮喘;濃度為2.0~5.0ppmv吸入10~20分鐘時會導(dǎo)致呼吸困難、支氣管痙攣、胸骨后疼痛;而臭氧濃度為10.0ppmv時吸入4小時可致人死亡,濃度為50.0ppmv時吸入數(shù)分鐘即可致死。
長期接觸臭氧可導(dǎo)致慢性炎癥性疾病。最近的一項研究表明,臭氧有可能誘導(dǎo)DNA突變,從而使細(xì)胞癌變。
綜上,臭氧的合理使用可誘導(dǎo)溫和的氧化應(yīng)激反應(yīng),提高機體抗氧化能力,滅活炎癥因子、疼痛介質(zhì)等有害物質(zhì),對機體有治療作用。而臭氧的不當(dāng)使用會誘發(fā)過度的氧化反應(yīng),將靶細(xì)胞內(nèi)原有的抗氧化酶消耗殆盡,產(chǎn)生有毒物質(zhì)甚至誘導(dǎo)細(xì)胞壞死,對機體產(chǎn)生毒性作用。因此在使用臭氧治療時,臭氧的濃度、劑量、給藥途徑和作用部位應(yīng)與靶細(xì)胞及機體抗氧化能力相適應(yīng)。
二、常見的臭氧療法
1.臭氧自血療法
臭氧自血療法包括臭氧大自血療法和臭氧小自血療法。
小自血療法應(yīng)用于大自血療法發(fā)展成熟之前,即抽取靜脈血液5ml注入10ml的注射器內(nèi),加入劑量為0.4mg、體積為4ml的臭氧氣體快速混合和后再肌肉注射,每周2次,可提高機體抗氧化能力,還可作為自身疫苗防治帶狀皰疹復(fù)發(fā)。
臭氧大自血療法一般取一定量(100~225ml)的靜脈血,用3.8%檸檬酸鈉或20IU/ml肝素處理后注入無菌的耐臭氧容器中,使靜脈血與同等體積的臭氧氣體接觸,輕柔混合5min,再將臭氧化的血液緩慢(約15min)回輸。
臭氧的生理推薦劑量為每毫升血液10~80μg,最常用的范圍是20~40μg。由于人體氧化還原系統(tǒng)效率高,生理劑量的臭氧僅使血漿等組織液的有效抗氧化能力輕度下降(不超過25%)并在20min內(nèi)完全恢復(fù),紅細(xì)胞幾乎不會受到損害。溶血可忽略不計(0.4%~1.2%),高鐵血紅蛋白仍保持正常,其他血細(xì)胞也未發(fā)現(xiàn)受損。
臭氧化的紅細(xì)胞內(nèi)ATP和2,3-DPG的水平增加,HbO2的解離曲線右移,可改善糖酵解作用,增加外周阻塞性動脈疾病的氧輸送,激活各種生物功能,抑制慢性氧化應(yīng)激,改善血管功能和恢復(fù)胰島素及其他重要激素的分泌。還可以恢復(fù)內(nèi)皮細(xì)胞中NO和氧氣循環(huán)平衡,維持正常的血供和氧供,減少炎性細(xì)胞因子的釋放。
可治療包括糖尿病及其并發(fā)癥、晚期缺血性疾病、多發(fā)性硬化和與年齡相關(guān)性黃斑變性等多種慢性退行性疾病。
2.臭氧肌肉注射
在突出椎間盤的椎旁肌肉注入濃度高于18μg/ml的臭氧可緩解疼痛,濃度過低時無效,若初次使用濃度超過20μg/ml會導(dǎo)致一過性的劇烈疼痛。經(jīng)4~7次處理后,隨著疼痛閾值升高,臭氧濃度可謹(jǐn)慎增加,但不應(yīng)超過30μg/ml。
近年來臭氧肌肉注射在國內(nèi)廣泛應(yīng)用,所用臭氧濃度較國外高。
一篇關(guān)于大鼠骨骼肌機械性損傷的實驗研究顯示,分別使用不同濃度(20μg/ml、40μg/ml和60μg/ml)的臭氧治療急性軟組織損傷,其中40μg/ml臭氧能夠顯著抑制創(chuàng)傷產(chǎn)生的無菌性炎癥反應(yīng),對橫紋肌等急性損傷的修復(fù)效果**。通過比較兔骨骼肌損傷后骨骼肌病理形態(tài)學(xué)和血漿IL-6含量的變化,臭氧濃度為30μg/ml時修復(fù)受損骨骼肌的效果**,濃度為50μg/ml時可出現(xiàn)較重的繼發(fā)性損傷和炎癥反應(yīng)。因此建議臭氧肌肉注射的**濃度為30~40μg/ml。
3.臭氧骨關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射
目前國內(nèi)外多在關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射透明質(zhì)酸鈉或臭氧來治療膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎。國外常使用臭氧濃度為20μg/ml,每膝關(guān)節(jié)臭氧體積為10ml,每周1~2次,注射3~8周不等。研究表明腔內(nèi)注射透明質(zhì)酸和臭氧都能有效地改善關(guān)節(jié)功能和減輕局部疼痛,且兩種治療后效果相當(dāng)。
國內(nèi)動物實驗指出醫(yī)用臭氧在治療犬骨性關(guān)節(jié)炎時,20μg/ml時有治療作用,而30μg/ml時可加重軟骨組織結(jié)構(gòu)破壞,臨床研究表明連續(xù)6周在膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)注入臭氧氣體(每周2次,體積為20ml,濃度為20μg/ml)聯(lián)合口服塞來昔布(每日1次,每次200mg)和氨基葡萄糖(每日3次,每次240mg)能顯著降低輕中度膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎病人的疼痛程度。因此建議臭氧膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射的**濃度為20μg/ml,體積為10ml,每周1~2次,每療程3周以上。
4.臭氧椎間孔及椎間盤內(nèi)注射
在影像學(xué)引導(dǎo)下椎間盤內(nèi)注射或椎間孔注射臭氧治療頸椎間盤突出癥和腰椎間盤突出癥取得了較好的療效。
治療椎間盤突出癥理想的臭氧濃度為2wt%(相當(dāng)于30μg/ml),劑量為3~10ml。
動物實驗發(fā)現(xiàn)超過60μg/ml的高濃度臭氧鞘內(nèi)注射可明顯損傷星形膠質(zhì)細(xì)胞,影響脊髓Bax、Bcl-2表達和損傷大鼠運動功能。
有病例報道臭氧椎間孔及椎間盤內(nèi)注射術(shù)后病人出現(xiàn)頭痛和惡心,CT掃描證實顱內(nèi)積氣。因此為預(yù)防臭氧進入蛛網(wǎng)膜下隙對人體造成中樞毒性,建議使用臭氧濃度低于60μg/ml(20~40μg/ml較好),體積小于10ml,并注意注射速度不宜過快。
5.臭氧皮下及皮內(nèi)注射
臨床研究表明肩胛背部慢性疼痛病人皮下注射臭氧具有抗痛覺過敏和鎮(zhèn)痛的作用,使用臭氧濃度為8~12μg/ml,劑量為每點3~5ml,總量為25~50ml。
有研究表明在皰疹皮損區(qū)痛點每周兩次皮下注射臭氧(濃度30μg/ml,每點注射1~2ml,總量低于20ml)能增強神經(jīng)阻滯治療皰疹后神經(jīng)痛的療效,并減少阿片類藥物用量和治療費用。
國外動物實驗中皮下注射不同濃度的臭氧(10μg/ml,20μg/ml和30μg/ml)來治療辣椒素誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng),發(fā)現(xiàn)濃度為20μg/ml時抗炎消腫效果**,其主要機制為臭氧的反應(yīng)產(chǎn)物ROS和LOPs分別作用于白細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞,增強抗炎作用、改善血液循環(huán)、消除水腫。
另有動物實驗證明小鼠單次皮下注射臭氧可減少小鼠痛覺超敏,減弱額葉皮質(zhì)星形膠質(zhì)細(xì)胞促炎半胱天冬酶和IL-1β的過度表達,有助于治療神經(jīng)病理性疼痛,但臭氧具體的濃度、劑量不詳
因此,臭氧皮下或皮內(nèi)注射可治療軟組織炎性疼痛和神經(jīng)病理性疼痛,治療軟組織疼痛時使用臭氧濃度應(yīng)不超過20μg/ml,每點注射3~5ml;治療神經(jīng)病理性疼痛時使用臭氧濃度30~35μg/ml,每點注射1~2ml。
由于臭氧具有價格低廉、操作簡便、感染等并發(fā)癥少和適用范圍廣等優(yōu)點,近年來臭氧在國內(nèi)外的研究和應(yīng)用越來越廣,其給藥途徑、劑量、濃度等尚不統(tǒng)一。由于不同個體、不同組織本身的抗氧化能力存在差異,不恰當(dāng)?shù)某粞鯌?yīng)用會產(chǎn)生毒性作用,因此有必要對臭氧療法進行更細(xì)致、更深入的研究,增加和完善系統(tǒng)性、規(guī)范化的指南,以確保臭氧療法的安全性和有效性。