ГОУ ВПО «Кемеровский государственный университет»
Биологический факультет
Реферат на тему:
Воздействие озона на человека: польза или вред
Кемерово2010
Введение
Актуальность темы. На сегодняшний день проблема озона беспокоит очень многих, о ней наслышаны даже те, кто раньше и не знал о существовании озонового слоя в атмосфере. И интерес к этой проблеме понятен, ведь речь идёт о будущем человечества. Изменения в озоновом слое могут привести к изменению климата на планете в худшую сторону, поднимется уровень мирового океана, возрастёт количество раковых заболеваний из-за увеличения ультрафиолетового излучения Солнца достигающего поверхности планеты. К сожалению опасения людей, об изменении озонового слоя не беспочвенны. Впервые об опасности изменения озонового слоя Земли начали говорить ещё в 70 годы. Но тогда мало, что было сделано, что бы нейтрализовать эту угрозу. Если бы в те годы ввели эффективные методы по предотвращению этой угрозы, то в наше время это проблема не была бы так актуальна. В первую очередь это связано с экономическими интересами.
К разрушению озонового слоя приводят различные химические вещества. Такие как фреоны, использующиеся в холодильной промышленности и в аэрозолях. Окислы азота, которые образуются при ядерных взрывах и в камерах сгорания реактивных самолётов и ракет. Причём последнее особенно вредно, так как на больших высотах окислы азота живут очень долго. Применение большого количества минеральных удобрений тоже вредит озоновому слою. Дымовые газы электростанций вырабатывают миллионы тонн закиси азота в год.
Таким образом, большая часть воздействия на озоновый слой планеты связана с хозяйственной деятельностью человечества. Поэтому быстрого изменения ситуации ждать не стоит. Ведь человечество не может взять и отказаться от использования минеральных удобрений или быстро перейти на новые технологии производства. Озон стала значительным загрязнителем в результате более быстрого роста населения, промышленной деятельности, а также использование автомобиля. В настоящее время в мире широко действует Международная озоновая ассоциация, которая провела 12 международных конгрессов. Начиная с 1989 г., в рамках конгрессов Международной озоновой ассоциации, принимают участие врачи разных специальностей из таких стран как Германия, Австрия, США, Куба, Россия.
Цель – изучение влияние озона на человека и окружающую среду.
Задачи – 1. Имеет ли положительное влияние озон на человека.
2.Изучить отрицательное воздействие озона на человека.
Положительное воздействие
В настоящее время установлены и хорошо изучены основные механизмы лечебного действия озона:
1. Бактерицидное действие.
2. Вирицидное действие.
3. Фунгицидное действие.
4. Системно восстанавливающее гомеостаз:
• Восстановление кислородтранспортной функции крови.
• Оптимизация про- и антиоксидантных систем.
• Восстановление микроциркуляции и периферического кровообращения.
• Снижение свертываемости крови.
• Стимуляция кроветворения.
• Оптимизация метаболизма биологических субстратов - углеводов, белков, липидов (биоэнергетический, биосинтетический эффекты).
• Активизация продукции биологически активных веществ.
• Иммуномодулирующее действие озона (малые дозы стимулируют иммунитет, большие - подавляют).
• Анальгетическое действие.
• Детоксицирующее действие.
Озон имеет очень высокое сродство к электрону (1,9 эВ), что и обусловливает его свойства сильного окислителя, превосходимого в этом отношении только фтором (Разумовский С.Д., 1990). Озон окисляет все металлы, за исключением золота и платиновых, а также большинство других элементов.
Несмотря на высокий окислительный потенциал озона, взаимодействует он чрезвычайно селективно. Причиной этой селективности является полярное строение молекулы озона, или точнее - позитивно поляризованный атом кислорода, который придает всей молекуле электрофильный характер. Поэтому молекулы с высокой плотностью электронов являются наиболее предпочтительными реакционноспособными элементами. Соединения со свободными двойными связями С=С реагируют мгновенно, фенолы и свободные амины окисляются за секунды, в то время как, например, спирты окисляются только за часы. (5)
Для понимания биохимической сущности характера взаимодействия озона с биологическими объектами представляют интерес его реакции с органическими молекулами, содержащими двойные или тройные связи. Контакт с этими молекулами приводит к образованию многих сложных и мало изученных переходных соединений (цвиттерионы, малозониды, циклические озониды), которые могут гидролизоваться, окисляться, восстанавливаться или термически расщепляться на множество веществ, преимущественно альдегидов, кетонов, кислот или спиртов (Washuttl H., Viebahn R., 1989).
Озон реагирует с насыщенными углеводородами, аминами, сульфгидрильными группами и ароматическими соединениями. Чувствительными к действию озона, помимо ненасыщенных жирных кислот, являются ароматические аминокислоты и пептиды, прежде всего содержащие SH-группы. Cогласно данным Криге (1953), продуктом взаимодействия молекулы озона с биоорганическими субстратами является молекула озонида. Озонирование ароматических соединений протекает по типу озонирования олефинов с образованием полимерных озонидов.
Озонирование серо- и азото-содержащих органических соединений протекает следуюшим образом:
Озон - газ, токсичный при вдыхании. Он раздражает слизистую оболочку глаз и дыхательных путей, повреждает сурфактант легких. Последовательность болезненных проявлений при дыхании озоном была описана Флюгге. Сначала наступает сонливость, затем изменяется дыхание - оно становится глубоким, неритмичным. В конце появляются перерывы в дыхании. Смерть наступает, видимо, в результате паралича дыхания. Патологоанатомические исследования показали характерную картину отравления озоном: кровь не свертывается, легкие пронизаны множеством сливных кровоизлияний. Вследствие этого установлена предельно допустимая концентрация (ПДК) озона в воздухе рабочего помещения 0,1 мг/м2, что в 10 раз больше обонятельного порога для человека. При наружном (на кожные покровы и раневую поверхность), энтеральном и парентеральном введении в терапевтическом диапазоне концентраций озон не оказывает токсического действия на организм человека. (7)
При наружном применении высоких концентраций газообразного озона и озонированных растворов проявляются его мощные окислительные свойства, направленные против микроорганизмов. Причем озон более эффективен во влажной среде, так как при разложении озона в воде образуется высокореакционный гидроксильный радикал. Озон убивает все виды бактерий, вирусов, грибов и простейших. При этом, в отличие от многих антисептиков, озон не оказывает разрушающего и раздражающего действия на ткани, так как клетки многоклеточного организма имеют антиоксидантную систему защиты.
Среди причин бактерицидного эффекта озона чаще всего упоминают нарушение целостности оболочек бактериальных клеток, вызываемое окислением фосфолипидов и липопротеидов. Грам-положительные бактерии более чувствительны к озону, чем Грам-отрицательные, что видимо связано с различием в строении их оболочек. Есть также данные о взаимодействии озона с протеинами. Обнаружено проникновение озона внутрь микробной клетки, вступление его в реакцию с веществами цитоплазмы и превращение замкнутого плазмида ДНК в открытую ДНК, что снижает пролиферацию бактерий.
Эффект озонированного растительного масла обусловлен наличием озонидов. Полагают, что за счет кислородной связи озонид ненасыщенной жирной кислоты соединяется с рецептором 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.
Вирицидное действие озона связывают с повреждением полипептидных цепей оболочки, что может приводить к нарушению способности вирусов прикрепляться к клеткам-мишеням и расщеплению одной нити РНК на две части, подрывая фундамент реакции размножения. Капсулированные вирусы более чувствительны к действию озона, чем некапсулированные. Это объясняется тем, что капсула содержит много липидов, которые легко взаимодействуют с озоном.
Важнейшим открытием явилось обнаружение антивирусного эффекта озона на культуре лимфоцитов, зараженной ВИЧ-1 (Freberg, Carpendale, 1988). Механизм инактивации ВИЧ объясняется следующими моментами:
• частичное разрушение оболочки вируса и потеря им своих свойств;
• инактивация фермента обратной транскриптазы, что ингибирует процесс транскрипции и трансляции вирусных белков и, соответственно, размножение вируса;
• нарушение способности вирусов соединяться с рецепторами клеток-мишеней
По данным Viebahn, электрофильная молекула озона может реагировать с парой свободных электронов азота в N-ацетилглюкозамине, который обнаруживается в вирусных акцепторах клетки-хозяина; это снижает чувствительность клеток к вирусам и устраняет феномен зависимости. Причем выяснено, что озон может инактивировать вирус как экстракорпорально, так и внутри клеток. Важную роль играет активация синтеза биологически активного пептида интерферона, защищающего незараженные клетки от проникновения вируса. Кроме того, многие инфекции, сопровождающие ВИЧ, оказались устойчивыми к антибиотикам, но способными инактивироваться озоном, в концентрациях, не токсичных для клеток организма.
Точками воздействия озона в организме теплокровных являются:
• ненасыщенные жирные кислоты,
• свободные аминокислоты,
• аминокислоты в пептидных связях,
• никотинамид-коэнзим.
Обнаружены селективные свойства озона по отношению к соединениям, имеющим двойные связи, и прежде всего к полиненасыщенным жирным кислотам (ПНЖК). Основными продуктами, образующимися при взаимодействии озона с ненасыщенными жирными кислотами наряду с озонидами являются гидропероксиды, т.к. вода в организме имеется в избытке. Образующиеся в реакциях озонолиза пероксиды отличаются от аутогенных своей короткоцепочечностью и гидрофильностью.