CC BY
125
О л. В. КИРИЧЕНКО, В. Г. БАРАННИКОВ, 2012 УДК 613.155:615.838
Л. В. Кириченко, В. Г. Баранников
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УСЛОВИЙ ПРОВЕДЕНИЯ МИНЕРАЛОТЕРАПИИ
ГОУ ВПО Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е. А. Вагнера Росздрава
Физиолого-гигиенические исследования, проведенные в подземных и различных типов наземных сооружениях из природного сильвинита, позволили обосновать режимы их эксплуатации и методы коррекции внутренней среды для повышения эффективности лечения пациентов.
Ключевые слова: калийный рудник, сильвинит, минералотерапия, гигиенические исследования L. V Kirichenko, V G. Barannikov - HYGIENIC EVALUATION OF MINERAL THERAPY CONDITIONS Acad. E. A. Vagner Perm State Medical Academy, Russian Agency for Health Care, Perm
Physiological and hygienic investigations conducted in the underground structures and different types of aboveground ones made of natural sylvinite have provided evidence for the modes of their maintenance and methods for correcting the internal environment to enhance therapeutic effectiveness in patients.
Key words: potassium mine, sylvinite, mineral therapy, hygienic investigations
В лечебно-профилактических учреждениях широкое распространение получила минералотерапия, основанная на применении лечебных свойств природных солей. Многолетние гигиенические исследования в спелеосолетерапии кафедры коммунальной гигиены и гигиены труда Пермской государственной медицинской академии позволили разработать различные виды соляных сооружений из минерала сильвинита [6, 9] и совместно с клиницистами способы лечения и профилактики заболеваний различного этиопатогенеза [7, 8].
Цель исследований - гигиеническая оценка лечебных факторов внутренней среды новых моделей соляных сильвинитовых устройств для совершенствования их функционирования.
материалы и методы
Объекты гигиенического изучения: 18 соляных силь-винитовых палат «Сильвин» (СМП «С») [7]; палата, оборудованная лечебными соляными экранами (ЛСЭ); палата, оснащенная соляными сильвинитовыми устройствами (ССУ) [9].
Микроклимат изучался с помощью прибора CENTER 311, радиационный фон - прибором РД-1503, аэроионизация воздушной среды - малогабаритным счетчиком аэроионов МАС-01, соляной аэрозоль определялся измерителем массовой концентрации аэрозольных частиц «Аэрокон-П». Всего было выполнено 3499 замеров. Г игиенические исследования основных физических характеристик внутренней среды СМП «С» и палат стационара, оборудованных ЛСЭ и ССУ, проводились в различные сезоны годы и время суток, оценивались фоновые значения показателей и их динамические изменения в процессе сеансов солетерапии [3].
Микробный пейзаж воздуха соляных палат исследовался до начала, в середине и после окончания сеансов солелечения в зимний и весенний периоды года. Определяли общее микробное число, наличие плесневых, дрожжевых грибов и золотистого стафилококка общепринятыми методиками. Уровни микробной обсемененности
Кириченко Л. В. - доц., канд. мед. наук, сотр. каф. коммунальной гигиены и гигиены труда (lkv-7@yandex.га); Баранников В. Г. - проф., д-р мед. наук, зав. каф. коммунальной гигиены и гигиены труда (barannikov41@mail.ru)
воздуха (178 проб) оценивали согласно нормативам существующих санитарных требований для чистых помещений лечебно-профилактических учреждений [10].
При статистической обработке материала использовали методы вариационной статистики. Рассчитывались: средняя арифметическая величина (М) и стандартная ошибка среднего значения (m). Значимость различий средних арифметических в выборках определяли с использованием 1-критерия Стьюдента. Вычисления производили с использованием стандартных пакетов программ прикладного статистического анализа: Microsoft Excel («Microsoft Corporation», США) и Statistica («StatSoft. Inc.», США). Критический уровень значимости при проверке гипотез р = 0,05.
результаты и обсуждение
На севере Пермского края (Западный Урал) располагается Верхнекамское месторождение калийных солей, представленное минералом сильвинитом. Он состоит из 20-40% хлористого калия, 58-78% хлористого натрия, 0,1-0,9% сернокислого кальция, 0,1-0,2% хлористого магния и 0,01-0,36% воды [4, 11].
В калийных рудниках начиная с 1964 г. нами проводились широкомасштабные гигиенические исследования условий труда шахтеров, а в дальнейшем воздействия на организм человека естественных факторов подземных выработок [2]. Выявлено, что специфическими природными особенностями калийных рудников Верхнекамского месторождения являются: массообменные процессы и микроклимат, характеризующийся субнормальной температурой воздуха на протяжении всего года, низкой температурой и высокой теплопроводностью окружающей породы, а также их естественная радиоактивность за счет содержания в сильвините калия-40, радия, тория и других элементов, которые создают повышенный аэроионизационный фон в соляных выработках. Санитарно-химические исследования подтвердили хемосорбционные свойства калийных солей, способствующие процессам очищения рудничного воздуха от вредных веществ. Результаты исследований позволили создать и ввести в эксплуатацию в 1977 г. подземный аллергологический стационар в действующем калийном руднике [11].
При дальнейшем изучении лечебных свойств спелеостационара был определен комплекс естественных
23
гиена и санитария
2/2012
факторов, оказывающих положительное влияние на пациентов в течение курса минералотерапии. Он включал: стабильный микроклимат; повышенные уровни радиационного фона и легких отрицательных аэроионов, соляного аэрозоля (хлористый калий и натрий); полное отсутствие аллергенов, звуковых, световых и других раздражителей; стабильные концентрации кислорода и углекислого газа.
Исследования функционального состояния организма 128 больных с заболеваниями бронхолегочной системы, проведенные в динамике спелеолечения, выявили значительное улучшение параметров дыхательной функции: возрастание максимальной вентиляции легких, мощности выдоха, увеличение жизненной емкости легких, а также нормализацию реактивности бронхов. Отсутствие в воздухе спелеолечебницы аллергенов способствовало снижению сенсибилизации организма, уменьшению или ликвидации воспаления в бронхолегочном аппарате и улучшению показателей естественного иммунитета. Отдаленные результаты, прослеженные у 478 пациентов спелеолечебницы, свидетельствовали о положительном эффекте у большинства больных, который удерживался на протяжении от 1 года до 3 лет [12].
Спелеостационар в калийном руднике наряду с доказанной эффективностью лечения больных имел определенные недостатки, обусловленные экономическими трудностями, сложностью строительства и эксплуатации сооружения, психологической нагрузкой на больных, оказавшихся в подземных условиях. В связи с этим для обоснования моделирования естественных лечебных факторов спелеолечебницы на поверхности были проведены дальнейшие гигиенические исследования в изолированном пространстве рудника без поступления свежего воздуха. Для проведения эксперимента 17 практически здоровых мужчин в возрасте 18-20 лет были помещены на 6 ч в специальную выработку при объеме воздуха 12 м3 на 1 человека. Установлено, что показатели температуры и относительной влажности воздуха за время пребывания людей в замкнутом калийном пространстве не изменялись. Медленно происходило снижение содержания кислорода и увеличение содержания углекислого газа, концентрации антропотоксинов и микроорганизмов не превышали предельно допустимых норм. Активные процессы стабилизации и самоочищения подземной среды могут быть объяснены специфическими массообменными и хемосорбционными процессами, происходящими в калийном руднике. Испытуемые не предъявляли никаких жалоб, у них отсутствовали функциональные изменения со стороны сердечно-сосудистой, дыхательной и центральной нервной систем.
Полученные результаты позволили разработать климатическую камеру для солелечения, моделирующую условия подземной спелеолечебницы на поверхности [1]. В дальнейшем она была технически усовершенствована и запатентована как соляная микроклиматическая палата «Сильвин» [6], нашедшая применение в лечебно-профилактических учреждениях России (Москва, Санкт-Петербург, Калининград, Иркутск, Ханты-Мансийск, Пермский край, Башкортостан, Татарстан, Минеральные Воды, Сочи, Анапа и др.) для лечения и реабилитации больных.
Все возрастающее применение минералотерапии требует усиления гигиенического подхода к ее органи-
зации. Коммерциализация данного вида физиотерапии снижает эффективность лечения, а отсутствие достаточного гигиенического контроля при эксплуатации соляных сооружений ухудшает их лечебные свойства и дискредитирует данный метод.
Для обоснования оптимальных режимов эксплуатации соляных микроклиматических палат в лечебнопрофилактических учреждениях были проведены исследования основных лечебных факторов внутренней среды СМП «С» без пациентов. Внутрипалатная температура воздуха составляла 23,3 ± 0,3oC, относительная влажность - 59,7 ± 0,88%, скорость движения воздуха - 0,12 ± 0,02 м/с, концентрация соляного аэрозоля - 0,8 ± 0,02 мг/м3, уровень радиационного фона - 0,17 ± 0,006 мкЗв/ч, максимальные концентрации легких отрицательных аэроионов - 1531,5 ± 101,2 ион/см3, легких положительных - 590 ± 68,4 ион/см3. При оценке показателей аэроионного состава воздуха палаты была выявлена их зависимость от сезона года. Наибольшая концентрация легких отрицательных аэроионов отмечалась в летний период, что соответствовало данным литературы [11]. В течение всего года расчетный коэффициент униполярности был менее 1. Установлено влияние продолжительности эксплуатации соляных палат на показатели аэроионизации и радиационного фона, которые были достоверно выше в сооружениях со сроком эксплуатации от 1 года до 2 лет (2500 ± 257,9 ед/см3; 0,18 ± 0,01мкЗв/ч) по сравнению с их уровнем во вновь построенных сооружениях (2186,9 ± 89,7 ед/см3; 0,15 ± 0,005 мкЗв/ч) и палатах, эксплуатируемых более двух лет (1040 ± 43,6 ед/см3; 0,13 ± 0,004 мкЗв/ч).
Оценка микробной обсемененности воздушной среды СМП «С» показала наиболее высокую степень ее чистоты в сооружениях со сроком эксплуатации до 1 мес. Несоблюдение гигиенических рекомендаций [3] в процессе функционирования соляных палат приводило к ухудшению самоочищения сильвинитовых поверхностей. При использовании СМП «С» более 2 лет на соляных ограждениях обнаруживались плесневые и дрожжевые грибы в концентрациях соответственно 90 ± 7,3 и 105 ± 11,5 КОЕ/м3. Данное обстоятельство делает необходимым проведение 1 раз в 2 года профилактических работ по регенерации соляных поверхностей потолка, стен и пола.
При лечении пациентов температура и относительная влажность воздуха при 2-часовом сеансе возрастали по сравнению с фоном (19,1 ± 0,27oC; 20,3 ± 1,04%) и имели достоверные отличия к концу 2-го часа (24,5 ± 0,30С; 27,5 ± 0,4%). Максимальные значения радиационного фона отмечались к концу 1-го часа (0,15-103 ± 0,001 мкЗв/ч). Наибольшая концентрация биполярных легких аэроионов регистрировалась после 1-го часа сеанса (1553 ± 11,5 ион/см3; 1430 ± 15,4 ион/ см3). В начале 2-го часа происходило достоверное снижение легких отрицательных аэроионов до 1472 ± 13,6 ион/см3, что делает целесообразным проведение сеансов солелечения в течение 60 мин.
Для коррекции параметров лечебной среды СМП «С» использовался атмосферный воздух, прошедший кондиционирование и соляной фильтр, заполненный дробленым сильвинитом. Экспериментально были установлены оптимальные режимы работы системы вентиляции [5].
Размещение и эксплуатация соляных микроклиматических палат в лечебно-профилактических учреж-
24
дениях сопряжено с определенными техническими и экономическими трудностями. В связи с этим нами разработаны и внедрены более простые и малозатратные формы сооружений для минералотерапии, представляющие собой прикроватные соляные экраны и специальные сильвинитовые устройства [9].
Оценка влияния лСЭ на внутреннюю среду помещений выявила, что показатели температуры воздуха, относительной влажности и скорости движения воздуха находились в пределах гигиенических требований [10] и в течение суток практически не изменялись.
Средние значения радиационного фона в вечернее время были достоверно ниже (0,12 ± 0,001 мкЗв/ч), чем в утренние (0,15 ± 0,002 мкЗв/ч) и дневные (0,14 ± 0,004 мкЗв/ч) часы. Аналогичная динамика отмечалась и в показателях аэроионизационного фона. Утром средняя концентрация легких отрицательных аэроионов в воздухе палат, оборудованных лСЭ, составляла 1402,5 ± 78,4 ед/см3, что было достоверно выше их содержания в дневные и вечерние часы (825,8 ± 33,6 и 745,0 ± 19,5 ед/см3 соответственно). Содержание легких положительных аэроионов также достоверно снижалось с 1200,0 ± 33,7 ед/см3 (утро) до 524,0 ± 75,6 ед/см3 (день) и 156,7 ± 17,6 ед/см3 (вечер). Коэффициент униполярности на протяжении суток был ниже 1 и находился в пределах от 0,21 ± 0,01 (утро) до 0,64 ± 0,02 (вечер). Динамика радиационных и аэроионизационных показателей была аналогична данным литературы о протекании природных геофизических процессов в минерале сильвините [4].
Наибольшая концентрация соляного аэрозоля в воздухе палат с лСЭ отмечалась в диапазоне частиц размером 2-4 мк и составляла 0,10 ± 0,01 мг/м3, в то время как в обычных палатах стационара преобладали частицы диаметром 5-10 мк концентрации
5,8 ± 0,2 мг/м3
ССУ представляет собой прикроватную стеновую панель из сильвинитовых плиток с наибольшей реакционной поверхностью в зоне дыхания пациента. Оно снабжено соляным воздуховодом, заполненным дробленым сильвинитом и оборудованным побудителем движения воздуха [9].
Анализ микроклимата показал, что температура и относительная влажность воздуха в палатах, оборудованных ССУ, оставались стабильными на протяжении суток и составляли 25 ± 0,04oC и 46,5 ± 0,9% соответственно. Максимальные значения радиационного фона регистрировались утром (0,15 ± 0,003 мкЗв/ч), минимальные - днем (0,12 ± 0,004 мкЗв/ч). Наибольшая концентрация легких отрицательных ионов также отмечалась в утреннее время - 602,3 ± 28,4 ед/см3 и снижалась к вечеру до 540,0 ± 20,5 ед/см3. Концентрация легких положительных аэроионов составляла днем 365,0 ± 15,6 ед/см3, вечером уменьшалась в 2 раза и находилась в пределах 156,7 ± 17,6 ед/см3. Коэффициент униполярности на протяжении всех суток был менее 1 (0,38 ± 0,04 - утро, 0,7 ± 0,02 - день, 0,29 ± 0,01 - вечер).
Клинико-физиологические исследования выявили высокую эффективность применения новых, внедренных типов ССУ в лечении аллергозов, ишемиче-
ской болезни сердца в послеоперационном периоде, а также осложнений беременности, сопровождающихся нарушением маточно-плацентарного кровообращения [7, 8, 12].
Таким образом, исследования лечебных факторов различных моделей соляных сильвинитовых сооружений показали, что гигиенические параметры внутренней среды палат стационара, оборудованных лСЭ или ССУ, максимально приближены к уровню физических факторов наземных соляных микроклиматических палат «Сильвин», что позволяет формировать активную лечебную среду за счет оптимизации радиационного фона, аэроионизации, аэрозольного состава и микробного пейзажа. Все это свидетельствует о перспективности минералотерапии и диктует необходимость более широкого использования данного немедикаментозного метода лечения.
Литер атур а
1. А. с. 3503835 СССР. Климатическая камера / В. Г Баранников, А. В. Туев, А. Е. Красноштейн и др. № 1068126; Заявлено 22. 10.82; Опубл. 23.01.84. Бюл. № 3.
2 . Баранников В. Г // Сборник научных трудов. - Пермь, 1997.
- С.151-154.
3 . Баранников В. Г. Санитарно-гигиенические требования к
соляным комплексам и соляным микроклиматическим палатам: Метод. рекомендации. - М., 2003.
4. Исаевич А. Г. // Комплексное освоение недр Западного Урала: Материалы науч. сессии Пермского горного института УрОРАН. - Пермь, 1998. - С. 50-53.
5. Кириченко Л. В. Гигиеническое обоснование режимов эксплуатации соляных сильвинитовых микроклиматических палат и совершенствование методов их коррекции: Дис. ... канд. мед. наук. - Пермь, 2007.
6. Пат. 2002114692 Рос. Федерация. Соляная микроклиматическая палата «Сильвин» / В. Г Баранников, С. В. Дементьев. № 2218140; Заявлено 05.06.02; Опубл. 10.12.03. Бюл. № 34.
7. Пат. 2008101714 Рос. Федерация. Способ лечения атопических дерматитов / В. Д. Елькин, В. Г. Баранников, С. В. Дементьев и др. № 2363440; Заявлено 16.01.08; Опубл. 10.08.09. Бюл. № 22.
8. Пат. 2009138954/14 Рос. Федерация. Способ лечения плацентарной недостаточности у женщин с осложненным течением беременности / В. Г. Баранников, Е. А. Сандакова, Л. В. Кириченко и др. № 2410131; Заявлено 21.10.2009; Опубл. 27.01.2011. Бюл. № 3.
9. Пат. 2006127161 Рос. Федерация. Устройство для солелечения дерматологических заболеваний / Л. В. Кириченко, С. В. Дементьев, В. Г. Баранников и др. № 58032; Заявлено 26.07.06; Опубл. 10.11.06. Бюл. № 31.
10. СанПиН 2.1.3.2630-10. Санитарно-эпидемиологические требования к организациям, осуществляющим медицинскую деятельность. - М., 2010.
11. Спелеотерапия в калийном руднике / Баранников В. Г., Черешнев В. А., Красноштейн А. Е. и др. - Екатеринбург, 1996 .
12 . Черешнев В. А., Баранников В. Г., Кириченко Л. В. и др. // Вестн. Уральск. мед. акад. науки. - 2010. - № 3 (31). - С. 90-93.
Поступила 04.07.11
25
