스크랩 오존 요법 논문 - 가톨릭대학교 강남성모병원 가정의학과 박은숙 박사

[원용섭]

오존 산소요법의 임상적 적용

가톨릭대학교 의과대학 강남성모병원 가정의학과 박은숙 가정의학회지 2003;24:1078-1084J

오존(O3)은 지표에서 20~30 km 떨어진 성층권에 주로 분포하여 최고 1,000 ug/m3정도의 농도로 분포하는 가스이다. 200~300 nm 범위의 자외선을 흡수하는 성질로 인해 태양광선에서 방출되는 고에너지 자외선으로부터 생태계를 보호하는 효과적인 필터역할을 한다. 자외선을 가하면 대기오염물질인 산화 질소화합물 등과 산소가 결합하여 쉽게 오존을 만들고 오존은 분석이 용이하기 때문에 대기오염 정도를 측정하는 데 이용한다. 대기중 오존농도를 오염지수로 하고 있기 때문에 오존을 대기오염의 원흉으로 오해하는 경우가 많다.

임상적으로는 오존가스가 호흡기 점막 상피에 독성을 나타내기 때문에 치료제로 이용할 경우 호흡기가 노출되지 않도록 주의해야 한다. 산업장에서 노출한계는 나라에 따라 약간씩 다르다. WHO에서는 100~120 마이크로그램/m3에서 8시간까지, 150~200마이크로그램/m3에서 1시간까지 노출을 제한하고 있다. 냄새로 감별할 수 있는 농도는 약 20마이크로그램/m3로서 우리의 후각이 좋은 검출기능을 하고 있는 셈이다.

산업기술 분야에서 오존은 공기의 소독, 풀장의 소독, 음용수(미네랄워터, 상수도)와 양식장의 소독에서부터 왁스 혹은 셀룰로오즈 섬유의 표백, 탈취, 미생물과 중금속의 제거, 의약품제조, 폐수처리 등 강력한 산화작용, 미생물과 진균 및 바이러스의 살균작용을 이용하여 다방면으로 유용하게 쓰이고 있다. 특히 상수도 처리에서 바이러스에 대한 살균효과는 클로라인보다 월등하다고 한다.1)

오존을 산업기술에 쓰기 시작한 것은 1857년 독일의 지멘스 사였다. 오존으로 미생물을 제거할 수 있다는 것을 처음 발견한 사람은 1873년 폭스(Fox)였다. 1880~1890년대에 지멘스 사의 Froelich와 Erlwein이 오존을 위생처리에 이용하도록 힘썼으나 상업적으로 성공하지는 못하였다. 1901년 지멘스 사가 비스바덴에 상수처리시설을 설치하였고 1893년과 1898년의 장티푸스 유행 후에 1902년 Paderbon에도 오존발생기를 상수처리시설에 추가하였다.

최근까지 동양권에서는 일본의 치바현과, 싱가포르에 유럽 쪽으로는 24개의 곳에 오존을 이용한 상수시설이 이용되고 있다. 대개 두 번의 오존처리가 이루어지는데 첫 번째 과정에서 통상적인 산화과정으로 제거되기 어려운 중금속과 유기물질들이 침전 제거되고, 두 번째 오존처리에서 살균소독을 한다. 프랑스에서는 700곳, 스위스에서는 100곳 이상, 미국과 캐나다에서 40곳 이상 사용하는 등 세계적으로 급속히 확산되고 있다.2)

오존은 1840년 Friedrich Schoenbein이 발견되었다. 1857년 최초의 산업용 오존 발생기가 생기자 Kleinmann은 미생물의 제거를 시도하였고, 오존을 동물과 사람에게 관장하여 점막에 미치는 영향을 연구하였다. 1957년 Joa-chim Haensler가 산소와 오존의 농도를 정확히 측정하여 정량적인 생성을 할 수 있는 의료용 오존발생기를 최초로 만들었다.

Erwin Payr은 외과 분야에서 오존치료를 적용하여 오늘날 우리가 알고 있는 형태의 오존치료를 하였다. 치료방법은 많이 수정이 되었지만 그의 저서 ＜외과영역에서의 오존치료에 관하여＞라는 저서를 효시로 하고 있다. 오존에 견디는 재질의 개발이 되지 않았던 시절이어서 오존치료를 쉽게 적용할 수 없었기 때문에 곧 의료계에서 잊혀졌다.2)

치과의사인 Fisch는 1950년대에 치과영역에서 오존을 활발하게 이용하였고 Payr에게 영향을 주게 되었다. Joa-chim Haensler는 일반의(general paractioner)인 Hans Wolff와 함께 진정한 의미의 의료용 오존발생기인 OZONOSAN을 만들어서 현재 모습의 오존치료의 기초를 마련하였다. Hans Wolff는 치료와 연구에 전념하여 “의료용 오존”이라는 저술을 하였고 이들 두 사람은 1972년 Medical Ozone Society를 만들어서 오존치료를 보급하였다.

1993년 이 기구는 Medical Society for Ozone application in Preven-tion and Therapy로 개칭되었다.2)

이들은 정확한 용량의 오존을 만들 수 있는 기계와 더불어 오존에 견딜 수 있는 합성수지 제제를 이용한 치료도구를 만들어서 오존치료가 널리 이용되고 발전할 수 있게 하였다.

Wolff는 일차 세계대전 당시 화농한 상처와, 골수염, 종창 등을 성공적으로 치료하고 1915년 이 내용을 발표하였다. 이것이 Erwin Payr에 영향을 미쳐서 1957년 독일외과학회에 “외과영역에서의 오존치료”를 발표하기에 이르렀다. 이것을 실제로 오존치료의 효시라 할 수 있다. 동시대에 프랑스의 의사 Aubourg (1936)는 오존 관장으로 장염을 성공적으로 치료함과 동시에 전신적으로도 효과를 미치는 것을 발견하였다. 체외혈액 처리과정을 치료에 시도한 것은 Wolff (1979)였다. Werkmeister (1981)는 국소적인 치료법을 개발하였고, Rokitansky (1977)는 외과의사로서 당뇨성 족부 질환의 국소치료 및 전신치료에 대한 광범위한 연구를 발표하였다. Knoch (1987)는 직장 오존 주입(Rectal ozone insufflation)을 Proctitis의 대조군 연구에 적용하였다. Fahmy (1981)는 류마치스성 관절염과 다른 관절염에 치료개념을 수립하였다. Kirschner와 Filippi는 치과영역에서 1980년대에 활발하게 연구결과를 발표하였다.2)

오존치료의 작용기전에 관한 약리학적 연구는 치료가시작된 시기에 비하면 아주 늦은 편이다. 최초의 연구는Washuettl 등(1977), Buckley 등(1975), Freeman 등(1979) 연구 그룹들이 전혈과 혈장에서 Peroxides가 생성된다는 것을 발표한 것이었다. 이어서 Washuettl (1986)과 Rokitansky (1977)는 오존에 의해 적혈구의 대사가 활성화되는 것을 명백히 하였다. Washuettl (1987)이 오존의 영향으로 면역증강이 되는 것을 최초로 발표하기는 하였으나 Bocci에 이르러서 오존에 의해 면역세포들이 활성화된다는 것이 명백히 밝혀졌다. 1990년 “오존의 생물학적 효과에 관한연구 1: 사람의 백혈구에서 인터페론-감마의 유도”를 발표하였고, 오존의 생물학적 효과에 관한 연구 2-12에 이르기까지 괄목할 만한 연구결과를 발표하였다.2-4)

혈액을 체외에서 오존 산소 혼합가스로 처리한 후 환자에게 자가수혈 하는 치료 방법으로 면역세포가 활성화 되면 면역반응이 연쇄적으로 일어남을 증명하였다. Peralta 등(1994)은5) 오존치료를 받은 동물에서 항산화제와 라디칼 제거제들이 활성화됨을 연구하였다. 간 독성제인 CCl4를 재관류시킨 쥐의 실험에서 사전에 오존으로 관장을 받은 그룹이 간 손상을 예방할 수 있음을 증명하였다.

1999년 Schultz 등6)은 치사성 복막염(lethal peritonitis) 동물실험에서 예방적으로 오존을 복강 내에 주입한 그룹에서 치사율을 95%에서 35%까지 끌어 내렸으며, 예방적으로 5회를 주입하고 복막염 유발 후에 항생제치료와 복합으로 2회의 오존주입을 한 그룹에서 80% 혹은 100% 생존율을 끌어올려서 항생제와 오존 간에 상승작용을 하는 것을 최초로 입증하였다. Lell 등은 2001년 Plasmo-dium falciparum에 감염된 적혈구 실험에서 오존으로 사전 처리하면 용혈이 예방됨을 발견하였다.2)

1. 의료용 오존의 전제조건

1) 오존의 농도 범위는 1100 마이크로그램/밀리리터여야 한다.

2) 의료용 산소를 재료로 하여 만들어야 한다

.3) 실내에 오존이 새어 나오지 않아야 한다

.4) 장치의 재료들은 생리적으로 안전한 것이어야 한다.

5) 오존의 농도를 지속적으로 측정 가능한 장치가 있어야 한다(UV photometry).

6) 환자와 독립되어 있는 오존발생장치여야 한다.

이와 같은 조건을 만족하는 의료용 오존발생장치가 오조노산 등 몇 개의 업체에서 나와 있다.

오존가스를 담는 용기는 유리 혹은 실리콘 코팅이 되어 있는 플라스틱 용기여야 한다.실리콘 처리된 50 cc 플라스틱 주사용기에 담긴 오존은 섭씨 20도에서 반감기가 55분 정도다.

오존수는 오존가스를 물에 용해시켜 만들어서 외상의 치료에 이용하는데 2차 증류수에 용해 시켜야 반감기가 길다. 2차 증류수에 녹인 것은 반감기가 10시간인 데 반해 미네랄을 제거한 물에 녹인 것은 80분, 일차 증류수에 녹인 것은 20분에 불과하다.

2. 오존의 임상적 적용

적응증으로는,

1. 동맥혈관 질환: 적혈구의 대사를 활성화 하고 산소방출의 효과를 기대한다,

2. 피부의 궤양: 상처 소독, 상처 청결, 상처 회복의 증진,

3. 대장의 질환: 대장염, 직장염, Fistula: 상처 소독, 면역 증강, 항염 작용,

4. 감염, 바이러스성 질환: 면역 증강,

5. 암 환자의 보조적 치료: 면역 증강,

6. 노인성 질환: 항산화계, 면역계의활성화,

7. 류마치스성 질환, 퇴행성 골관절염: 항염 효과, 항산화계의 활성화, 면역계 활성화,

8. 치과영역: 소독, 상처 청결, 상처 치유의 증가

금기 사항은 갑상선기능 항진증, G6PD 결핍증이다. 전자는 오존의 대사 항진 작용이 증상을 가중시킨다고 보고, 후자의 경우 적혈구가 신화작용으로부터 보호받을 장치가 없는 상태이기 때문이다. 오존산소 혼합 가스를 직접 혈관에 투여하는 것은 금기이다. 산소의 잘 용해되지 않는 성질 때문에 이차적으로 공기폐색을 일으킬 수 있기 때문이다. 실제로 그런 폐해가 있었기 때문에 지금은 금기로 되어 있다.2)

치료의 형태

(1) 전신적 치료

① 체외혈액처리:Major Autohemotherapy (MAH) 산소 오존 자가수혈요법

지난 10년간 MAH는 오존의 전신적 치료에 가장 안전한 방법으로 통용되어 왔다.

50~100 CC 혈액을 환자에게서 채혈병에 뽑아서 산소-오존 혼합가스를 채혈병으로 주입하여 반응시킨 다음 환자에게 다시 수혈하는 방식이다. 무균상태이면서, 가스가 혈액과 잘 혼합될 수 있도록 관류관이 병에 장치 되어 있는 MAH세트가 제작되어 나와 있다.

그림 1은 수혈세트나 혼합가스를 담는 주사기 등 가스와 닿는 모든 재질이 오존에 견디는 것이어야 한다. 동맥순환계질환, 면역결핍과 관련된 질환, 즉 악성종양 환자의 보완적 치료, 류마치스성 질환의 보완적 치료, 감염성질환 등이 주요 적응증이다

.② 직장 주입(Rectal Insufflation): Aubourg가 1936년에 시작한 이래 가장 오래 사용되고 있는 치료법이다.MAH에 비교하여 전신적 효과가 유사한 것으로 알려져 있으며, 실제로 3배 정도의 용량을 주입하면 효과가 거의 같은 것으로 되어 있다. MAH에서 오존 2,000마이크로그램은 직장주입법 시 6,000마이크로그램의 용량과 맞먹는다고 한다. 혈관을 확보하기 어려운 노인이나 쇠약한 환자, 어린이에서 적용할 수 있다. 고농도의 오존을 소량 주입하면 장 점막 표면에 국소적인 치료에 이용한다. 직장 주입을 위한 실리콘 처리된 비닐백과 펌프로 구성된 세트를 이용할 수도 있고, 직장튜브에 직접 주사기로 뽑은 산소 오존 가스를 주입할 수도 있다.

③ 근육 주사법: Minor Autohemotherapy: Bier에 의한 자가혈액주사법의 변형으로서 30 CC 항오존 처리 주사기에 10 cc 정도의 20마이크로그램/ml 산소 오존혼합가스를 뽑아서 3∼5 cc 환자의 혈액을 잘 섞은 후 근육에 주사한다. 주로 알러지성 질환, 여드름, 화농성피부염 등에 적용한다.

(2) 표면적 적용(Topical application)

① 저압오존가스의 적용: 국소적인 피부의 상처에 흡인컵을 적용하여 산소 오존 혼합가스를 계속적으로 들어가고 나가게 하는 장치를 이용한다. 욕창, 피스툴라에 특히 효과가 있다. 당뇨족의 경우 적응증이지만 구조상 흡인 컵의 적용이 어려우므로 플라스틱 주머니를 장화처럼 신기고 산소 오존가스를 주입하여 치료한다.

② 표피 오존 세정(transcutaneous ozone irrigation/immersion): 넓은 범위의 상처나 국소적인 저압오존가스의 적용이 어려운 상처에 적용한다. 항오존 처리된 비닐을 이용하여 상처를 밀봉하고 주입구를 통해 기존가스를 흡인하여 없앤 후 산소 오존가스를 채워서 15분간 방치하여 두는 방법이다. 나머지 가스는 다시 흡인하여 촉매제를 통하여 제거한다.

③ 오존수의 적용: 모든 종류의 상처에 이상적으로 적용 할 수 있다. 오존 분자는 물에 용해되어 안정된 상태를 상당한 시간 유지할 수 있기 때문에 오존수를 이용한 상처치료는 매우 효과적이다. 빠르게 부종을 제거하여 동통을 없애고 상처의 치유 속도를 증가시킨다. 중요한 주의 사항은 오존수의 제조에는 이차 증류수를 써야 한다는 점이다. 일차 증류수로 만든 오존수는 반감기가 20분밖에 되지 않는다. 이차 증류수로 만든 오존수는 실온에서 10시간, 냉장 보관하면 5일 정도까지 반감기가 증가한다. 오존수는 반드시 유리병에 보관해야 한다. 최근의 상처, 최근 감염된 상처, 진균 감염, 단순포진, 대상포진, 외이도염에 적용한다. 치아발치 후의 상처 치료, 아프타성 구내염, 캔디다 구내염, 치주염에도 효과적이다.

④ 직장 주입의 국소적 적용: 직장염, 궤양성 대장염 등에 고농도(80100마이크로그램/ml)의 산소-오존 가스를 50 cc 주입한다. 혈변이 없어지는 등 호전을 보이면, 농도를 4060 마이크로그램/ml로 낮추고 마지막으로는 전신적 치료법과 동일하게 2030마이크로그램/ml 300 cc를 적용한다.

⑤ 관절강 내 주입: 어깨 혹은 무릎관절의 염증성 질환에 적용한다. 부종을 줄이고 혈종을 줄여서 빠르게 동통을 줄여 주는 효과가 있고 관절의 운동성을 빠르게 향상시켜준다. 류마치스성 관절염이나 골관절염에도 보조적인 치료법으로 쓰이고 있다. 관절강 외에도 근막증후군, 건초염 등에 국소적으로 주사하기도 한다.

⑥ 오존화 올리브유:올리브유에 오존을 용해시킨 치료제도 유럽 쪽에는 많이 나와 있다.안정성이 높아서 상당 기간 보존할 수 있는 장점이 있다. 오존수나 오존가스에 비해서는 작용시간이 느리다. 예를 들면 오존수는 수 초 내에 살균효과를 보이지만 오존-올리브유는 수 시간이 걸린다. 진균과 세균에 대해 살균작용이 있어서 광범위한 피부 감염에 사용된다.2)

2)오존의 적응증

(1) 동맥 순환계 질환

① 말초 동맥 순환계질환: 동맥순화의 장애는 산소의 부족으로 오는 증상이므로 전형적인 적응증이라 할 수 있다.오존 처리한 혈액을 자가 수혈하는 MAH가 효과적이다. 전적으로 이 치료만을 적용한다기 보다 다른 치료법에 병행하는 것을 권한다. Lafontaine에 의하면 수술이 불가능하거나, Stage IIa/IIb에 적용하기를, Dorswitz는 수술이 부적응이거나, 혈관수술을 할 수 없는 경우에 적용 할 것을 주장하였다. Rokitansky는 Stage III와 Stage IV인 환자에서 50%까지 BK Amputation을 피할 수 있었다고 한다. Milan의 Mattassi도 유사한 결과를 보고하였다.

② 뇌 순환계 질환:Wasser (1995)는 뇌혈관 질환에 MAH가 매우 효과적인 보조적 치료법임을 발표하였다. 43명의 환자에게 3,000 마이크로그램을 50~100 cc의 환자 혈액에 처리하여 매일 1회의 자가수혈을 며칠간 반복하여 경과를 관찰하였다. 37명은 완전히 회복하여 미세 운동 능력까지 회복하였고 6명은 일반운동능력을 회복하였다. MRI촬영 결과를 비교한 결과 오존치료를 받은 환자들이 그렇지 않은 환자들에 비해 흉터조직이 훨씬 작은것으로 나타났다.

ATP의 즉각적인 증가와 2, 3-DPG의 증가가 세포의 대사를 활성화하여 부종을 빨리 줄여 주고 조직 내 Mastcell의 활성화 시간이 짧아지며 그 결과로 astrocytes가 콜라젠을 생성하는 것을 줄여서 상처 조직을 줄일 수 있을것이라고 고찰하였다.(2)

(2)피부의 궤양;Werkmeister (1995) 오존의 살균력과 상처청결능력을 이용 하여 피부궤양, 피스튤라, 욕창 등의 치료에 활발히 이용하여 연구 결과를 보고하였다. Sader (1996)는 방사선치료 후에 잘 아물지 않는 얼굴 부위의 상처의 치료에 저압오존가스를 국소적으로 가하는치료를 하여 외관과 기능에 호전을 보였다고 보고하였다. 당뇨성 족부질환의 궤양, 화상의 치료에도 효과가 있다고 인정 받고 있다. (3)

(3) 대장 및 직장 질환; Koch (1995)는 Stage I 직장염 환자 248명을 대상으로 연구하여 매회 20 마이크로그램/ml산소-오존가스를 300 ml씩 10회 주입한 환자 군이 증상의 빠른 호전을 보임과 동시에 호전기간도 3개월 이상 더 길게 유지됨을 보고하였다.Crohn’s 질병에 수반된 누관에도 효과적이라는 보고도있다.

(4)감염질환과 바이러스성 질환;Dorsweitz (1981)는 B형 간염환자들을 산소-오존가스로 MAH치료를 하여 간 효소 수치가 6주째에 정상화하여 일반적인 경과에 비해 호전 속도가 빠름을 보여 주었다. Knoch 등은 동물실험에서 산소-오존가스를 직장에 투입하여 문맥 산소 농도가 50% 증가하는 것에 착안하여 B형 간염 환자에 직장 주입치료를 한 결과 빌리루빈, 알칼라인포스파타제, 트란스아미나제가 빠른 속도로 감소됨을 입증하였다.Yamamoto는 C형 간염 환자 4명에서 MAH치료 후 C형 간염-RNA가 감소됨을 발견하였다. 36개월 치료를 지속하면 영구적으로 효과가 지속된다고 하였다.7)

Mattassi (1981)는 헤르페스 단순포진과, 대상포진 환자에게 전신적 치료를 하여 질환의 진행을 현저하게 예방하였고 재발성향이 없어졌다고 보고하였다.

(5)악성종양 질환에 보조적 치료; 전통적 항암치료의 효과를 연장시키고 환자의 전반적 상태를 호전시켜 삶의 질을 향상시키는 목적으로 산소-오존 치료는 권할 만하다. 면역세포를 활성화시키는 오존의 성질을 이용해서 면역계를 회복시키는 효과를 기대할 수 있다. Bocci (1990∼1998)

(6) 노인 건강에 적용; 노인에게 610회의 산소-오존요법을 실시하면 전신상태의 호전을 보이며, 특히 생활의 활기가 증가된다고 한다. 면역계의 활성화와 더불어 적혈구를 활성화하여 산소의 해리를 증가시키고, 항산화 효소계를 활성화하여 항산화 능력을 향상시키는 것이 기전으로 이해된다. Bocci에 의하면, 6,000 마이크로그램의 오존(20 마이크로그램/ml 300 ml)을 직장주입치료를 10회 받은 환자들은 혈중 2, 3 DPG와 ATP가 증가한다고한다. 보통 1주에 2회 하여 5주간 10회까지 하는 것을 1주기 치료로 하여 1년에 12번 반복한다.Bocci는 1997년 47명의 황반 퇴화(macular degeneration)환자에게 1215회의 MAH치료를 하여 12개월간 관찰하여 59%는 호전, 32%는 현상유지, 9%는 계속 퇴화진행 한 결과가 나왔다고 한다.

(7)류마치스성 질환과 골관절질환;Bocci에 의해 진행된면역학적 연구에 의하면, 전신적 오존치료는 자발적인 interferone-베타를 증가시켜 류마치스성 관절염에서 보이는 과도한 TH1기능에 길항적으로 작용하고, superoxide dismutase (SOD)를 증가시켜 만성 염증 시 증가하는 su-peroxide radical을 제거한다고 하였다. 관절강 내 주입에도 같은 효과를 국소적으로 나타낼 것으로 보인다. 이에더하여 상처회복의 활성물질인 TGF-베타(Transforming 가 증가하여 연골세포를 활성화시키는 것으로 보고 있다. Fahmy 등은 류마치스성 관절염에 적용하여 효과가 있음을 보고하였다. Riva 등은 무릎관절 환자 326명을, 외상그룹, 관절변형이 없는 그룹, 관절변형이 있는 그룹으로 나누어서 치료한 결과, 가장 효과가 큰 것은 외상그룹이었고 관절변형이 없는 골관절염이 그 다음으로 효과가 있고, 관절변형이 있는 그룹은 큰 호전이 없었다고 보고하였다.

의료용 오존의 작용기전

1. 의료용 오존의 구성과 효과

의료용 오존은 순수 산소와 순수 오존의 혼합가스이며 생리적으로 이용 가능한 농도는 1100 마이크로그램/ml 즉 산소 내 오존 용적이 0.055%이다.오존의 살균력과 바이러스 억제 능력과, pH 7 이하에서 전자친화분자(electrophilic molecule)로 작용하며, 산화 기능에 의해 활성화 산소를 만드는 성질을 이용하는 것이다.이 성질은 생체 내에서 살균, 상처세정, 효과적인 면역활성제, 적혈구의 혈류학적 성질을 개선, 적혈구의 대사활성화,

2, 3 DPG와 ATP의 증가, 헤모글로빈의 산소해리능력 증가, 단핵구의 활성화, IL-1, IL-2, IFN-감마, TNF-알파, TGF-베타의 증가 등 면역력 강화 등으로 나타난다.2)

2. 의료용 오존의 작용기전

Hoigne 등8)에 의하면 오존은 주변 환경에 따라 매우 선택적인 반응을 한다.

1) 섭씨 20도의 환경에서 오존은 2O3→3O2로 변하는데50 ml 주사기 안에서 반감기는 55분, 이차증류수로 만든 오존수는 10시간이다.

2) 생리적 환경인, pH 7.4 이하인 환경에서는 불포화 지방산의 이 중 결합부(세포막의 인지질)에서 빨리 이온반응을 하여 과산화합물을 만든다.

3) pH 8 이상인 알칼리 환경에서는 OH- 이온과 반응하며 지속적으로 OH 라디칼을 만들어 낸다. 따라서 생리적 환경에서는 이온반응이 일어나며 기존의 라디칼들과 반응하지 않음을 알 수 있다. 항산화제인 비타민 E는 혈중에서 오존과 전혀 반응하지 않으며 비타민 C와도 일부만 반응하며, 이온반응과 라디칼 반응을 동시에 하는 항산화 효소들과도 마찬가지라고 한다.

이와 같이 혈액 속의 오존은 세포막의 인지질에 결합하여 과산화결합 상태로 세포 내로 들어가서 세포의 대사에 영향을 미친다. 적혈구에서는 GSH의 감소와 2, 3DPG와 ATP가 증가하는 반응이 일어나고, 면역세포에서는 Nuclear Factor NFkB를 활성화하여 싸이토카인의 생성을 증가시킨다.9,10)

오존은 적혈구와 만나 과산화합물의 중간형태를 거쳐적혈구 내로 들어가서 세포의 항산화 방어기전을 자극하는데, 저농도의 오존이 작용한다. 80 마이크로그램/ml까지 작용하며 최적의 농도는 20~60 마이크로그램/ml이다.

80 마이크로그램/ml 이상의 농도에서는 주로 세포독성을 나타내므로, 상처의 소독과 세정을 위한 표면 도포시에는, 80~ 100 마이크로그램/l의 농도를 쓴다. 낮은 농도에서는 상처 회복능이 증가한다고 한다. 오존-올리브유는 특히 저농도로 장시간 작용하므로 상처회복 효과를 얻기 위해 사용한다(Schultz 1981).

Weitzel (1961) 등에 의하면 hydroxyalkylperoxides는 유기과 산화합물(organic peroxides)로 유발시킨 악성복수증 (malignant ascites)에 억제 효과가 있었다고 보고하고, 그 중에서도 hydroxydimethylperoxides가 가장 효과적이었다고 한다. 피부세포막의 지질과 반응하여 쉽게 과산화합물을 만드는 벤조일퍼옥사이드는 피부암을 잘 일으키므로 동물실험모델에 흔히 사용한다. 고농도의 벤조일퍼옥사이드는 발암작용을 한 데 비하여, 5% 정도의 저농도에서는 오히려 광선유발성 암을 예방하는 효과가 있었다(Iverson 1988).

3. 항산화제와 오존

1) 항산화 효소; 치료용량의 오존을 투여하면 세포내의 과산화 반응을 일으켜서 항산화 반응을 유발한다.Superoxide Dismutase (SOD)와 Catalase, Glutathion Peroxi-dase가 주로 관여한다.

오존이 반응하여 만들어낸 오존 퍼옥사이드는 주로 이온반응을 통하여 라디칼을 제거할 것이기 때문이다. 그래서 비타민 E는 오존 퍼옥사이드와는 반응하지 않는다. 또한 G6PD (glucose-6-phosphate-dehydrogenase의 항 산화 과정도 개입하는 것으로 알려졌다.

결과적으로 오존은 항산화과정을 활성화하는 효과로 인해, 라디칼이 많이 생성되는 만성염증, 염증성 혈관질환, 노화현상 등에 적용할 수 있다는 것이다. Peralta 등은재관류 손상 실험에서(1999), Leon 등은 CCl4로 간염을 유발한 동물실험에서(1998) 이를 입증하고 있다.

2)항산화제로서 비타민 C와 비타민 E; 비타민 E는 통상적으로 효소작용을 거치지 않는 생물학적 라디칼 제거제로 쓰이고 있다.지방산고리와 유사한 구조를 가지고 있어서 쉽게 세포막의 인지질층에 들어가서 라디칼을 제거하게 된다.

비타민 E는 오존에 의해 생성된 퍼옥사이드와는 반응하지 않는데 반해 비타민 C는 오존과 동시에 투여하면 오존의 싸이토카인 생성능력을 떨어뜨린다고 한다. 결과적으로 비타민 E는 오존과 동시에 투여해도 좋으나 비타민C는 동시에 투여하지 않는 것이 좋다. 오존의 과산화반응과정은 아주 짧은 시간(수 초)에 일어나고 비타민 C의 반응은 수 십분 내지 4시간에 걸쳐 일어나므로 임상에서는 흔히 MAH치료 후에 생리식염수를 주사하고 약 15분 정도 후에 비타민 C를 투여하기도 한다.

4.적혈구 대사에 주는 영향

오존이 적혈구 표면에 닿으면 세포막의 인지질 층의 불포화지방산의 이중결합에 결합하여 세포 내로 들어와H2O2의 형태로 들어 온다. 헤모글로빈 속의 철을 보호하여 헤모글로빈/산소 균형을 유지하기 위해 즉각적으로 항산화 체계가 작동된다. Glutathione체계를 이용하여 peroxide를 제거하고 글루타치온의 환원에 G6PD체계가 작용하면서 적혈구 내 전반적인 대사 반응이 연쇄적으로 일어난다. ATP의 증가가 전반적인 대사의 증가를 보여주고, 2, 3DPG의 증가가 적혈구의 기능의 향상을 보여준다.

헤모글로빈/산소가 말단에서 산소를 유리하기 위해서는 2, 3DPG가 필요하며 이 때 4분자의 산소가 유리된다.수혈을 위해 보관된 혈액은 저장시간이 길어질수록 2,3DPG의 양이 감소하는데 10일이 지나면 처음 농도의 10%만 남아 있고 보관기한인 30일째에는 전혀 남아 있지 않게 된다.

따라서 산소운반 기능은 하루만 지나도 현저히 떨어지게 된다(Stryer 1992, Mueller-Eckhardt 1988). 오존이 가진 기능을 활용하면 저장혈액의 기능을 다시 회복할 수 있다.30 마이크로그램/ml로 처리하였을 때 24시간 후에 2,3DPG가 상당히 증가하였고 그 후 24시간째에도 처음 농도의 80% 정도가 남아 있었다고 한다(Viebahn 1992). Rokitansky에 의하면 말초혈관장애 환자 시험에서 2,3- DPG가 상승하였다고 한다.

5. 적혈구의 형태(rheology)에 미치는 영향

Bayer 등은(1993) 적혈구의 내구력을 측정하는 실험에서 277 마이크로그램/ml에서 용혈을 줄일 수 있으며 37 마이크로그램/ml에서 가장 효과적임을 보고하였다.

6. 면역계에 미치는 영향

Bocci는 일련의 실험들을 통하여 오존이 면역계를 활성화시킴을 입증하였는데 인터페론-알파, 베타, 감마와 인터류킨(IL-1b,2,4,6,8,10) TNF-알파, GM-SCF (granulocyte ma-crophage colony-stimulating factor) TGF-베타1 등을 증가시키고 CD8 (cyto-toxic T cell) 마크로파지, 호산구, Natural Killer Cell을 활성화시키며, 항체의존성 세포독성을 증가시켜서 감염된 세포를 제거한다고 한다. 인터류킨-10, TGF베타1 등은 과도한 면역 반응을 조절하는 기능을 할 것으로 기대되는데 류마치스성 질환에 MAH치료가 효과를 보이는 것이 그 증거이다.2,3)

결론

이상과 같이 지난 수 십 년에 걸쳐 경험적으로 입증 되고, 최근 10여 년간 임상 시험 및 연구실 실험을 통해 입증된 결과를 바탕으로 유럽 쪽에서 활발하게 치료에 이용되고 있는 산소-오존 요법을 소개하였다. 이처럼 활발히 적용되고 있는 효과적인 치료법이 국내에는 전혀 소개되지 않았다는 것은 놀라운 현실이 아닐 수 없다.

산소-오존요법의 효과를 나타내는 작용기전이 적혈구의 기능향상과 혈액의 항산화 체계 활성화, 면역력의 증가 등으로서 일차의료 현장에서 적용할 수 있는 분야가 광범위하다. 만성피로 증후, 항노화 분야에 적용, 항암요법 혹은 방사선요법을 받는 환자에서 부작용을 줄이고 삶의 질을 높여 주는 목적, 동맥혈관장애 질환, 뇌혈관질환, 당뇨성 혈관장애 환자에서 보조적 치료, 간염, 헤르페스, 대상포진 등의 바이러스성 질환의 치료, 퇴행성관절염질환, 류마치스성 질환 환자의 치료 등 전통적 치료법에 보완적으로 적용하여 환자의 상태와 삶의 질을 향상시키는 데에 활발한 적용과 임상연구가 요청된다.

현재 한 의료기업체에 의해 식약청에 허가신청이 들어 가 있고 임상연구가 시도되고 있는 상황으로 머지 않은 장래에 우리의 의료 현장에서도 활발하게 이용될 수있을 것을 기대해 본다.

참 고 문 헌

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2. Renate Viebahn-Haensler the Use of Ozone in Medicine 4thEnglish ed., ODREI-Publishers, Huegelsheim 2002:13-20.

3. Bocci V, Paulesu L. Studies on the biological effects of Ozone 1. Induction of Interferon-g on Human Leukocyte Haematolo-gica 1990;75:510-515.

4. Bocci V. Biological and clinical effects of Ozone. Has Ozone therapy a future in medicine? British Journal of BiomedicalScience 1999;56:270-279.

5. Peralta C, Leon OS, Xaus C, Prats N, Sala Planell E, Puig-Parellada P, et al. Protective effects of Ozone treatment onthe Injury associated with hepatic ischemia reperfusion. Anti-oxidant-Prooxidant Balance Free Radical Research 1999;31: 191-196.

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해실한 미소

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