Получение озона и его действие на биологические ткани

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ         ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ                                                                        «ПЕРМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ                                      ИМЕНИ АКАДЕМИКА Е.А. ВАГНЕРА»                                                                                  МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

 

 

 

 

Кафедра медицинской и биологической физики.

 

 

Получение озона и его действие на биологические ткани.

 

 

 

 

 

 

 

                                                               Реферат выполнила

                                                        Студентка Варламова К.С

        Факультет стоматологический Группа 107

                                                                  Преподаватель _Черемных М.Р.____

 

 

 

Пермь 2012

Содержание.

Введение _____________________________________________________________ 3                

Глава 1

1.Озон_________________________________________________________________4  

1.2 Общие принципы получения озона.____________________________________ 4

1.3 Получение озона в лаборатории. _______________________________________ 4-5                

1.4 Получение озона в промышленности____________________________________5-6          

Глава 2

2.Общее действие озона на организм и ткани человека______________________7-8

2.1 Действие озона на отдельные ткани растений___________________________ 8

Заключение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

        Современная медицина использует наряду с традиционными лекарственными и хирургическими методами лечения немедикаментозные. Один из них озонотерапия. Благодаря этому методу можно существенно снизить потребление лекарств при многих заболеваниях, при этом человеческий организм сможет активизировать собственные защитные силы.

        Поэтому я решила подробней изучить как способы получения озона, так и его действие на отдельные ткани человека и отдельные ткани растений.

        Первая часть работы описывает основные способы получения озона как в лабораториях, так и в промышленности.

        Вторая часть работы посвящена действию озона на биологические ткани. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Глава 1.

1.Озон.        

                  Озон - высокоактивный химический элемент. Озон постоянно образуется в атмосфере под воздействием ультрафиолетовых лучей солнца из кислорода воздуха. Располагаясь в верхних слоях атмосферы, озон задерживает вредное для всего живого ультрафиолетовое излучение солнца и поглощает инфракрасное излучение земли, препятствуя её охлаждению.

                  Атом кислорода может находиться в виде одной из своих форм.  

1. Одноатомный кислород - высокоактивная и очень не  стабильная форма, так как он  имеет две свободные валентные  связи.

2. Двухатомный кислород - широко распространенная и стабильная форма, поскольку не имеет свободных связей.

3. Озон - молекула, образованная  тремя атомами кислорода, имеющая  одну свободную связь, обеспечивающую  высокую активность данной молекулы.

Открытие озона как химического элемента состоялось в конце XVIII в.                                 

                 Применение озона основано на его окислительных, дезинфицирующих и бактерицидных свойствах. Озон применяют как отбеливающее и бактерицидное средство. С целью очистки питьевой воды озон применяется около 80 лет. Так, в Париже вся вода проходит обработку озоном.

1.2.Общие принципы получения озона.

                                                Образуется из молекулярного кислорода (О2) при электрическом разряде или под действием ультрафиолетового излучения. Особенно это ощутимо в местах, богатых кислородом: в лесу, в приморской зоне или около водопада. При попадании солнечных лучей, в капле воды кислород преобразуется в озон. Также Вы чувствуете запах озона после грозы, когда он образуется при электрическом разряде. 

                Образование озона проходит по обратимой реакции:

  3O2+ 68kcal/mol(285kj/mol) → 2O3

По такой схеме озон получают в промышленности.

Бытовой Озонатор - устройство, служащее для выработки озона. В принципе работы озонатора используется природный механизм получения озона после разряда молнии. Воздух втягивается через отверстие в нижней части аппарата в блок генератора и обрабатывается высокочастотным и высоковольтным разрядом. Получаемый озон высокой концентрации используется для дезинфекции и устранения микробов.

               В лаборатории озон в небольших количествах можно получить любыми реакциями для получения кислорода, так как высвобождающийся молекулярный

4

кислород соединяется с атмосферным кислородом с образованием озона O3.

Детальные особенности получения озона будут описаны ниже.

1.3.Получение озона в лаборатории.

           Получение озона действием концентрированной серной кислоты на перманганат калия.

1. 2 KMnO4+H2SO4 = 2НMnO4+К2SO4 (реакция обмена),
2. 2НMnO4+Н2SO4 = Мn2O7 + Н2O + Н2SO4 (реакция дегидратации),

Мn2O7 —> 2МnO2+3O

Мn2O7 —>2МnО+5O (обе реакции окислительно-восстановительного разложения могут протекать одновременно; более энергичное разложение приводит к образованию МnО),

3. 3O+3O2 = 3O3 (реакция образования озона).

               При электролизе концентрированной H2SO4 окислительно-восстановительные процессы на. электродах протекают по следующей схеме:

1. Н2SO4 —> НSO4- + Н+   (ионы концентрированной серной кислоты),
2. Н2O <---> ОН- + Н+    (ионы воды).

На катоде: 2Н + 2e- --> 2Н -->Н2 (выделяется водород).

На аноде: НSO4- — 2е- —> Н2S2O8.

Надсерная кислота разлагается в воде по уравнению

Н2S2O8 + 2Н2O = 2 Н2SO4 + Н2O +O   (на аноде выделяется кислород).

Образовавшийся атомарный кислород, соединяясь с молекулярным кислородом, образует озон:      O+O2 = O3.

1.4.Получение озона в промышленности.

         Получение озона при помощи УФ облучения 

              Воздух, содержащий кислород или очищенный кислород пропускают через специальную камеру, где под воздействием коротковолнового УФ-облучения молекула кислорода диссоциирует на 2 атома и затем образуется озон путем слияния атома и целой молекулы кислорода (в кабинетах физиотерапии запах озона сопровождает известную многим процедуру кварцевания). Метод применяется весьма ограниченно, т.к. концентрации получаемого озона не превышают 0,1% по весу, что недостаточно для эффективной очистки и обеззараживания воды в промышленных условиях. 

        Электролитический способ производства озона

              Основан на электрохимических реакциях: при пропускании тока через растворы электролитов, помещенные в специальные ячейки, происходит разложение молекул воды с образованием атомарного кислорода и затем озона.

При помощи данного способа воду можно обрабатывать большими дозами озона и

создавать значительные концентрации озона в воде благодаря отсутствию потерь,

 

5

связанных с недостаточным массопереносом озона из газовой фазы в раствор,характерных для технологий получения озона УФ-облучением или электросинтезом.

Однако, большие энергозатраты не позволили электролитической технологии получения озона найти широкое распространение в промышленности.

Электросинтез озона в коронном разряде

Этот способ получения озона является самым надежным и эффективным из всех известных и поэтому получил наибольшее распространение в промышленных условиях.

Отличается оптимальным соотношением энергозатрат к концентрации вырабатываемого озона. Коронный разряд (корона - слабое голубовато-фиолетовое свечение) возникает в газе в сильно неоднородном электрическом поле между двумя электродами – высоковольтным и заземленным, разделенными зазором (разрядный промежуток) и диэлетриком, Озон образуется в результате диссоциации молекулы кислорода в результате воздействия энергии электронов, движущихся между электродами через разрядный промежуток. Концентрация озона зависит от величины напряжения, его частоты, толщины диэлектрика, величины диэлектрической постоянной, а также от концентрации кислорода в рабочем газе, определяемой типом рабочего газа - осушенный или неосушенный воздух, кислород, а также давлением рабочего газа в разрядном промежутке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

Глава 2

2.Общее действие озона на организм и  отдельные ткани человека.

               На организм озон действует  как мощный антисептик, по силе  с которым не может сравниться  ни один антибиотик. Служащий  человеческому здоровью озон способен уничтожать все виды бактерий, вирусов, грибков и простейших. Формула озона позволяет ему оказывать противовоспалительное, иммуномодулирующее, обезболивающие, дезинтоксикационное и заживляющее действия. На многообразных лечебных эффектах озона основаны и свойства озонотерапии. Проникая внутрь клетки человеческого организма, озон образует биологически активные группы озонидов, которые оказывают окислительное воздействие на мембрану микроорганизмов, разрушая целостность её оболочек. Именно на такой способности основан антисептический эффект озона, который распространяется даже на сильные вирусы и бактерии, устойчивые к антибиотикам и противовирусным препаратам, как, например, вирусы герпеса, гепатитов, хламидии. Замечательно, что клетки человека при этом не повреждаются, а, наоборот, получают замечательную энергетическую подпитку. Также стимулируют озониды и клетки иммунной системы повышая её защитную активность в 4 раза. Озониды способствуют исчезновению воспалительных явлений. Воздействуя на организм, озон усиливает его защитные свойства. При получении даже низких доз озона отмечается активация ферментов, ускоряющих процессы окисления углеводов, липидов и белков с образованием АТФ – основного источника энергии клетки. Вот почему почти сразу же после введения озоно-кислородной смеси человек ощущает прилив сил и энергии. Каким бы сильным ни было переутомление, оно исчезает, а на смену приходит чувство бодрости. Озон оказывает активное оздоравливающее действие на организм человека.

               Среди немедикаментозных методов лечения, внутривенная озонотерапия заслуженно получает все большее распространение во всем мире. Это связано со свойствами озона оказывать влияние на транспортировку и высвобождение кислорода в ткани, его дезинфицирующим действием. Это обстоятельство обуславливает широкий диапазон применения озонотерапии – в хирургии, акушерстве и гинекологии, в терапии, иммунологии, неврологии, эндокринологии, дерматологии, при инфекционных и венерических заболеваниях.Высокая окисляющая способность озона и образование во многих реакциях с его участием свободных радикалов кислорода определяют его высокую токсичность. Воздействие озона на организм может приводить к преждевременной смерти. Наиболее опасное воздействие: на органы дыхания прямым раздражением и повреждением тканей, на холестерин в крови человека с образованием нерастворимых форм, приводящим к атеросклерозу, на органы размножения у самцов всех видов животных, в том числе и человека (вдыхание этого газа убивает мужские половые клетки и препятствует их образованию). При долгом нахождении в среде с повышенной концентрацией этот газ может стать причиной мужского бесплодия. Под влиянием озона уменьшается концентрация глюкозы в крови, что, по-видимому, связано с ростом активности Г-6-ФДГ и усилением ее использования в реакциях гексозомонофосфатного шунта.

7

Кроме того, снижается содержание в крови лактата и пирувата, что, вероятно, обусловлено использованием этих недоокисленных продуктов углеводного обмена в процессах образования 2,3-ДФГ (Д.М.Зеленов, 1988). Отмечен сосудорасширяющий эффект озонотерапии, что предположительно связывают с активацией МО-синтетазы. Образующаяся окись азота обладает вазодилятационным действием. В экспериментах показана возможность реакций с озоном аминокислот, которые являются предшественниками биологически активных веществ (дофамина, норадреналина, адреналина). Они мобилизуют жирные кислоты и глюкозу, обладают вазоактивным действием. 
                В настоящее время активно изучается влияние озона на белые клетки крови и иммунную систему, что особенно актуально при хронических инфекционных заболеваниях, когда отмечается снижение уровня перекиси водорода. Выяснено также, что озон стимулирует выработку цитокинов лимфоцитами и моноцитами.  
К цитокинам относятся интерфероны, фактор некроза опухоли и интерлейкины, которые характеризуются антивирусными и иммуномодулирующими свойствами. Наиболее изучено влияние озона на метаболизм печени. Обнаружено, что при инфузии озонированного физиологического раствора (ОФР) повышается проницаемость мембран гепатоцитов. Происходит стимуляция гликогенолитического пути энергообеспечения, в результате чего возрастает содержание гликогенов в клетках печени за счет преобразования в гликоген разрушающихся жировых включений. В печени значительно повышается активность каталазы и продуцирующих ее структур - пероксисом. Активизируется микросомальная система печени, повышающая ее детоксикационную функцию.