Terapia ionizovaným kyslíkom (IO2Th/Engler) je fyzikálna, adjuvantná, krátkodobá medicínska aplikácia čiastočne ionizovaného kyslíka. Ionizácia molekúl kyslíka (O2) znamená ich obohatenie o jeden elektrón (O2•− = elektricky negatívne nabitý super anión) alebo odobratie jedného elektrónu (O2•+= elektricky pozitívne nabitý katión). Ionizovaný kyslík vykazuje oproti neutrálnemu kyslíku niektoré podstatné rozdiely, pričom má podstatne viac pozitívnych biologických účinkov. Významné účinky vychádzajú z ovplyvnenia autonómneho nervového systému, kde parasympatikus je stimulovaný aniónmi, naopak sympatikus je stimulovaný katiónmi. Bolo publikovaných viacero štúdií na bunkových kultúrach i zvieracích modeloch, ktoré skúmali biologické účinky ionizovaného kyslíka. Sú známe publikácie, ktoré potvrdili pozitívny efekt ionizovaného kyslíka na činnosť kyslíkového metabolizmu a stabilizáciu bunkových membrán. Taktiež bola in vitro dokázaná schopnosť ionizovaného kyslíka O2•+ deštruovať nádorové bunky. U pacientov so stredne ťažkou pľúcnou hypertenziou inhalácia O2•− znížila pľúcnu vaskulárnu rezistenciu priemerne o 30 % bez negatívneho ovplyvnenia ostatných hemodynamických parametrov. V dvoch nových štúdiách bol sledovaný efekt inhalácie O2•- na ovplyvnenie mikrocirkulácie pri liečbe traumatickej vazoneurózy a na vytesňovanie oxidu uhoľnatého z erytrocytov. Pacienti s traumatickou vazoneurózou po aplikácii O2•− pri pletyzmografickom vyšetrení vykazovali výraznejší nárast amplitúdy pulzových vĺn oproti pacientom inhalujúcim neutrálny medicínsky kyslík, resp. kontrolnej skupine bez aplikácie oxygenoterapie. To potvrdzuje vazodilatačný efekt negatívne nabitého kyslíka. O2•− zároveň výraznejšie uvoľňoval oxid uhoľnatý z erytrocytov v porovnaní s neutrálnym medicínskym kyslíkom a O2•+. Je to možné vysvetliť lepšou penetráciou negatívnych foriem kyslíka cez membránu erytrocytov, preto viac molekúl kyslíka môže „konkurovať“ molekulám CO o väzbu na hemoglobín. Táto vlastnosť by v hyperbarických podmienkach mohla byť potenciálne využitá u pacientov intoxikovaných oxidom uhoľnatým. Aj keď terapia ionizovaným kyslíkom bola testovaná u mnohých ochorení, klinické štúdie absentovali. Aktuálne práce však prinášajú konkrétne výsledky, ktoré v rámci pracovného lekárstva potvrdili benefit O2•− u pacientov s traumatickou vazoneurózou i pri expozícii oxidom uhoľnatým.

The treatment with ionized oxygen (IO2Th/Engler) is a physical, short-term medical application of partially ionized oxygen. Ionization of oxygen molecules (O2) means their enrichment by one electron (O2•− = electrically negative super anion) or removal one of electron (O2•+= electrically positive cation). Ionized oxygen displays some significant differences, while it possesses significantly more positive biological effects. The significant effects are based on influencing the autonomous nerve system, where parasympathetic nervous system is stimulated by anions, whereas sympathetic system is stimulated by cations. Several published studies were performed on cell cultures and animal models, which investigated biological effects of ionized oxygen. There are publications which confired positive effects of ionized oxygen on the activity of oxygen metabolism and stabilization of cellular structures. Moreover, the ability of ionized oxygen O2•+ to induce destruction of tumor cells was confirmed. In patients with moderate pulmonary hypertension, inhalation of O2•− decreased pulmonary vascular resistance by 30% on the average without any negative effects on other hemodynamic parameters. In two new studies the effects of O2•- inhalation on microcirculation during therapy of traumatic vasoneurosis and displacement of carbon monoxide from erythrocytes was investigated. The patients with traumatic vasoneurosis after O2•− application during plethysmography displayed markedly higher increase of pulse wave amplitude compared with patients inhaling neutral medical oxygen or a control group without application of oxygen therapy. It confirmed the vasodilatation effect of negatively charged oxygen. O2•− also markedly more released carbon monoxide from erythrocytes compared with neutral medical oxygen and O2•+. It may be explained by a better penetration of negative oxygen forms across cellular membrane and a higher supply of oxygen molecules can compete with CO molecules on hemoglobin. This quality might be potentially used in hyperbaric conditions in patients intoxited with carbon monoxide. In spite of the fact that the therapy by ionized oxygen has been tested in many diseases, clinical studies are missing. At the present time there are contribution with specific results, which confirmed beneficial effects of O2•− in the area of occupational medicine in patients with traumatic vasoneurosis as well as in exposure to carbon monoxide.

Klinika pracovného lekárstva a klinickej toxikológie LF Univerzity P J Šafárika a Univerzitnej Nemocnice L Pasteura Košice

Application of treatment with ionized oxygen in occupational medicine

Literatura