версия для печати

1. ВВЕДЕНИЕ

Широкое распространение бронхолегочных заболеваний в стране и вполне очевидные трудности их медикаментозного лечения предопределили развитие в последние годы немедикаментозных видов терапии.

К ним относят различные виды физиотерапии, бальнеотерапии, рефлексотерапии и психотерапии.

Спелеоклиматическое лечение вполне можно обозначить как комплексный вид лечения, поскольку в этом случае на организм оказывают воздействие и физические факторы внешней среды (температура, влажность, газовый состав и высокая ионизация воздуха, ингаляция высокодисперсного аэрозоля) и психологические факторы (соответствующая обстановка проведения процедур, возникающее психологическое ощущение временной изоляции от "агрессивной" внешней среды) и, наконец, немаловажный фактор временной элиминации аллергенов.

Все эти положения легли в основу метода спелеотерапии, первоначально весьма успешно примененного и изученного в спелеолечебницах. Творческим продолжением метода и путем его более широкого распространения стало изготовление и применение в лечебных и профилактических целях искусственных галокамер.

Вдыхание высокодисперсного аэрозоля хлорида натрия в условиях относительно стабильных температурно-влажностных условиях способствует снижению бронхиальной реактивности, нормализации мукоцилиарного транспорта, улучшению дренажной функции бронхов и ликвидации грубых иммунологических расстройств.

Вместе с тем, наряду с существенными достоинствами и широкой доступностью метод не лишен определенных недостатков (в частности не всегда показан избыток ионов хлорида натрия) и бывает недостаточно эффективен.

Рациональным было бы изучение различных солей и сравнительный анализ их эффективности или особенностей действия по общепринятым методикам.

В этой связи весьма интересны исследования и наблюдения, проведенные в спелеолечебнице Первого Березниковского рудника и спелеоклиматических камерах, изготовленных на основе сильвинитовых пород Верхнекамского соляного месторождения.

Образование спелеолечебницы было связано с многолетними наблюдениями за заболеваемостью шахтеров и с анализом газового и бактериального состава воздуха, используемого для шахтной вентиляции.

2. ФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИЛЬВИНИТОВЫХ ПОРОД, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В СПЕЛЕОКЛИМАТОТЕРАПИИ

С геологической точки зрения соляные породы, слагающие каменносоляные и калийные пласты, представлены комплексом различных материалов.

Основные из них - галит, сильвин, карналлит. Они и определяют эффективные физико-механические и физико-химические характеристики соляных пород.

Кристаллы галита (NaCL) и сильвина (KCL) имеют кубическую структуру. Каждый ион Na+ и К+ окружен 6 ионами С1-, а каждый ион CL- - 6 ионами Na+ или К+. При этом плоскости кристаллов заполнены ионами равномерно, вследствие чего спайность по граням куба является совершенной.

 Разница в структурах кристаллов NaCL и KCL определяется лишь более сильным поляризующим действием иона Na+ по сравнению с ионом К+. Этим и вызвано незначительное отличие в механических характеристиках галита и сильвина.

Первичный сильвин обычно образует взаимные прорастания с галитом в массивных - от тонко - до крупнокристаллических - скоплениях. Получившаяся порода называется "сильвинит". Окраска сильвинита -различные оттенки красного, бурого цвета - обусловлена тонкорассеянными мельчайшими вкраплениями иголочек и пластинок гематита.

Радиоактивное разрушение связи K-CL обуславливает пурпурно-фиолетовую окраску. Молочно-белый цвет обусловлен мельчайшими полостями, заполненными азотом и метаном, с незначительной примесью битумов.

Двухкомпонентные соляные породы, состоящие, например, из галита и сильвинита, образуют в зависимости от содержания сильвина следующий ряд: каменная соль (0-5 %); сильвиносодержащая каменная соль (5-10 %); галитсильвинитовая порода (10-15 %); сильвиновая порода (менее 50 %). При этом примесями считаются компоненты (CaCL2, MgCL2, глина), содержание которых превышает 5 %.

 Проведенные исследования химического состава пород, слагающих пласты сильвинита и каменной соли на Верхнекамском калийном месторождении, показали, что суммарное содержание в них галита и сильвина в среднем составляет 97-98%.

Как известно, калий (К) - один из самых распространенных элементов на Земле. Его кларк 2,5 %. В природе К находится в виде трех изотопов 3919К (калий-39), 4019К (калий-40) и 4119К (калий-41), распространение которых в горных породах находятся в постоянном соотношении 93,08:0,0119:6,91.

Изотоп калий-40 неустойчив, при распаде испускает бета-частицы (электроны) со средней энергией Е=0,54 МэВ и превращается в кальций-40: 4019К  4020Са - е, либо путем К-захвата превращается в аргон-40: 4019К -е  4118Ar +hV.

Образовавшееся ядро аргона-40 нестабильно и, переходя в стабильное состояние, испускает гамма-квант с энергией 1,46 МэВ. Период полураспада калия-40 составляет 1,32'109лет. Первый тип превращения преобладает (8:10) и даже при сравнительно небольшой энергии бета-излучения радиоактивность калия-40 является существенным фактором в ионизации воздуха.

Эманированные бета-частицы (электроны) присоединяются к внешним оболочкам атомов и молекул воздуха и образуют отрицательно заряженные аэроионы на всем пути свободного пробега. Для бета-частицы с энергией 0,54 МэВ длина пробега в сухом воздухе достигает 1,7 метра.

В мягких тканях человека пробег не превышает 2 мм, а учитывая, что практически все бета-излучение поглощается одеждой, прямое воздействие радиоактивного излучения калийных руд ничтожно, тем более, что пробег бета-частицы в сильвинитовой породе составляет около 2 мм, а, следовательно, бета-излучение идет лишь от самого внешнего слоя сильвинита.

Кроме бета-излучения калий-40 является источником и гамма-излучения с более низкой ионизирующей, но существенно более высокой проникающей способностью.

Источниками гамма-излучения в соляных породах определены также незначительные содержания урана, радия, тория, а бета-излучения - рубидия, однако, как показали специальные исследования, в обоих случаях подавляющий вклад определяется калием-40.

Вместе с тем анализ радиоактивности образцов сильвинитовой руды, используемых для строительства спелеоклиматических камер показал, что содержание естественных радионуклидов в отобранных пробах и концентрация радонов в спелеоклиматической камере не превышает допустимых уровней согласно действующим нормам радиационной безопасности (письмо Государственного комитета РСФСР санитарно-эпидемиологического надзора за № УГ/12-256 от 24.01.92).

Аэрозольный состав атмосферы определяется в основном составом совмещающих пород, т.е. взвешенные в воздухе частицы на 60-65 % состоят из солей натрия. В воздухе спелеолечебницы содержится 3-5 мг/м3 частиц солей, размеры который на 80-90 % составляют 5 мкм, т.е. являются оптимальными для проникновения в бронхиолы.

Ионный состав атмосферы характеризуется повышенным содержанием легких аэроионов. В среднем по данным специальных исследований в 1 см3 воздуха содержится 760-960 легких отрицательных аэронов (при коэффициенте униполярности 0,5-0,7). Для сравнения: в атмосферном воздухе 115-160 аэроионов при коэффициенте униполярности 1,2-1,3.

Важными факторами, определяющими терапевтические свойства спелеоклиматических камер, являются практически полное отсутствие в воздухе аллергенов, включая аллергены микробного происхождения, а также чрезвычайно низкая обсемененность микроорганизмами.

В частности, в камерах в зависимости от времени года общее микробное число в 1м3 воздуха составляет 130-700, в то время как воздух считается чистым в жилых помещениях, если этот показатель составляет ниже 1500/м3.