Дальневосточный федеральный университет дальневосточный институт инновационных технологий и качества академия экологии, морской биологии и биотехнологии

Вид материала

Содержание

Жидкая фаза
Твердая фаза
Состав грязевого отжима
Микрокомпоненты (мг/кг)

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Глава 2. ЛЕЧЕБНЫЕ ГРЯЗИ ПРИМОРСКОГО КРАЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

С лечебной целью грязи (пелоиды) применяли еще в Древнем Египте, Древнем Риме, Индии. С конца XVIII–начала XIX века лечение грязями стало проводиться во многих странах Западной Европы (Швеция, Франция, Германия, Австрия). В России лечебные грязи использовались уже в XIV–XVI вв. (Крым, Саки, Астраханская губерния), но только с начала XIX в. грязелечение стало проводиться под контролем медицинского персонала. Центрами изучения проблем пелоидотерапии в XX в. стали Бальнеологический институт (Пятигорск), Центральный НИИ курортологии и физиотерапии (Москва), Украинский институт курортологии (Одесса).

В настоящее время доказано, что пелоидотерапия влияет на многие патогенетические звенья, лежащие в основе различных заболеваний. Это определяет широкие возможности применения грязелечения как метода патогенетической терапии при заболеваниях опорно-двигательного аппарата, нервной системы, желудочно-кишечного тракта, в гинекологии. Лечебное действие морских иловых лечебных грязей обеспечивается сложным составом илов и комплексом физико-химического воздействия на местном уровне и на весь организм, ионно-солевым составом, наличием газов, специфических компонентов и органических веществ. Условно выделяют физическое тепловое, химическое, сорбционное, механическое действие. При этом каждая грязь имеет специфические свойства и первичные аспекты действия, во многом обуславливающие особенности физиологических реакций и лечебный эффект [1, 3, 4].

В Приморском крае имеются почти все известные типы лечебных грязей: морские иловые (Ясненские, Садгородские, Находкинские, и др.), сапропелевые (Лазовские, Ольгинские, Кировские, Ласточка и др.).

Наиболее распространены морские иловые сульфидные грязи. Морские иловые сульфидные грязи формируются в заливах и бухтах Японского моря (залив Угловой, бухты Экспедиция и Тихая Лагуна, лагуны Лебединая, Духовская и др.) при интенсивном водообмене с морем в условиях, благоприятных для накопления пелитового материала и органических веществ. Илы состоят из жидкой и твердой фаз. Жидкая фаза представлена водой и растворенными солями, твердая – кристаллами солей, гидрофильным коллоидным комплексом, силикатными частицами, обломками ракушек, остатками растений.

Детально изучено, разведано и широко используется в санаторно-курортной практике только Садгородское месторождение грязей – залив Угловой. Илы данного месторождения относятся к среднеминерализованным слабосульфидным лечебным грязям, характерными особенностями которых являются высокое содержание силикатного материала в твердой фазе, небольшое содержание сульфидов (FeS 0,05–0,15 %), повышенная засоренность растительными остатками (до 5–10 %), раковинами моллюсков. Иловые грязи залегают на дне залива и представляют собой тонкодисперсную мазеподобную пластичную породу темно-серого или серого цвета. Сульфиды придают грязям темную серо-черную окраску. На базе месторождения в течение более чем 75 лет функционировал курорт. Широкое распространение получило внекурортное (пакетированное) использование Садгородской грязи. К сожалению, экологическая ситуация акватории залива Углового не позволяет в настоящее время продолжать полноценное использование грязи в лечебно-профилактических целях.

Аналогом Садгородских являются иловые грязи месторождений Ясное (Хасанский район). В отличие от Садгородского, месторождение Ясное удалено от источников загрязнения и находится в достаточно благоприятных санитарных условиях. Однако сдерживающим условием использования месторождения является отсутствие научного обоснования применения, экспериментальных и клинических исследований грязей.

В долине реки Киевка обнаружены сапропелевые илы (озера Шелюшино, Безымяное). По данным физико-химических исследований илы отвечают требованиям, предъявляемым к лечебным грязям, и являются близким аналогом пресноводных илов курорта Талая (Магаданская область).

В конце ХХ в. открыто новое месторождение сульфидных иловых грязей - месторождение бухты Мелководная, общая эксплуатационнозначимая площадь которого составляет 717992 м³ высококачественной лечебной грязи. В настоящее время месторождение включено в реестр природных лечебных ресурсов РФ (№ Госрегистрации 25-06-7 от 03.05.06). На месторождение оформлено первооткрывательство (Свидетельство об установлении факта открытия полезных ископаемых № ВЛВ 08ПРЧ10074 от 28.04.08).

Исследованием химических и физических свойств грязей бухты Мелководная (Воевода) занимались Росгеолфонд, ООО «Дальстам», Приморгеолфонд, НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения СО РАМН (г. Владивосток), Тихоокеанский институт географии ДВО РАН (г. Владивосток), Томский НИИ курортологии и физиотерапии. По классификации Мелководненская грязь относятся к лечебным иловым слабосульфидным среднеминерализованным грязям Садгородского типа.

Мелководненское месторождение лечебных грязей расположено в бухте Мелководной (Воевода) острова Русский. Бухта Воевода глубоко врезана в северную часть суши острова, где переходит в бухту Мелководная и бухту Круглая. На основании «Лицензии на право пользования недрами» и «Лицензии на право пользования водным объектом» ООО «ДальСТАМ» провело поисково-разведочные работы в акватории бухты Мелководная. Изученность донных отложений, растительных и животных сообществ бухты Мелководная отсутствовала, в связи с чем были проведены работы по подводному ландшафтному картографированию под руководством доктора геолого-минералогических наук Б.В. Преображенского. Ландшафтная характеристика бухты Мелководная подтверждена бурением скважин в зимнее и летнее время на глубину от 0,3 до 2,5 метров.

Протоколом Территориальной комиссии Приморского края по запасам утверждены балансовые запасы Мелководненского месторождения грязей, по состоянию на начало 2008 года они составляли 717,99 тыс. м³ или 947,7тыс. тонн. По категории С₁ – 234,52 тыс. м³ и категории С₂ – 483,472 тыс. м³. Прогнозные запасы по категории Р₁-391,3 тыс. м³. Месторождение и запасы относятся к оцененным, что позволяет вести его опытно-промышленную эксплуатацию.

Бальнеологическое заключение, составленное по результатам физико-химических, бактериологических, радиологических, микробиологических показателей, определило кондиции лечебных грязей «Мелководненские»: влажность 45,9-64,67 % и объемный вес 1,40-1,41 г/см³ характерны для верхнего горизонта морских илов. Сопротивление сдвигу изменяется от 2282-9699 дин/см², повышенные показатели относятся к глубинам от 1,0 до 2,5 метров, что свидетельствует о некоторой переуплотненности ила и требует его разбавления морской водой в процессе подготовки к процедурам. Теплоемкость 0,47-0,86 кал/гград. обусловлена влагоемкостью в отдельно взятой пробе ила.

В кристаллическом скелете грязей преобладают глинистые минералы на сухое вещество (каолинит, гидрослюды, монтмориллонит), присутствуют карбонаты – 4,68-6,59 %, гипс – 0,53-4,36 %.

Реакция среды слабощелочная, рН-6,99-7,8, то есть илы условно нейтральные, окислительно-восстановительный потенциал отрицательный (от + 9,6 до -109), что свидетельствует о восстановительных условиях в илах и способствует образованию сероводорода и накоплению сульфидов железа. Содержание сульфидов (одного из важнейших, с бальнеологической точки зрения, компонентов в грязях) составляет 0,053-0,155 %, что соответствует слабосульфидным илам. Минерализация грязевого раствора 33,1-36,6 г/дм³ близка солености океанической воды (35 г/дм³), то есть илы являются среднеминерализованными. Грязевой раствор содержит бальнеологически ценные компоненты и соли – бром (45-60 мг/дм³), бор (3,93-12,24 мг/дм³).

Исследование радионуклидов показало, что удельная эффективная активность (Аэфф.), определяемая по содержанию природных изотопов: радий-226, торий-232, калий-40, составляет -214,43 Бк/кг (предельно допустимые содержания - 370 Бк/кг). Загрязнений по техногенным радионуклидам (цезий-137 и стронций-90) также не отмечается.

Проведенные микробиологические исследования показали, что донные отложения представлены микрофлорой, преобразующей соединения азота: аммонифицирующие, нитрифицирующие, денитрифицирующие бактерии, а также микобатериями сапрофитовых форм, сульфатредуцирующие, тионовыми, железобактериями. Сульфатредуцирующие микроорганизмы способствуют образованию сероводорода и сульфида железа в донных отложениях. Также присутствуют гнилостные, маслянокислые, целлюлозоразрушающие бактерии. Санитарно-бактериологическое состояние грязей удовлетворительное.

Лечебная грязь месторождения Мелководненское по физико-химическим свойствам отличается от других сульфидных иловых грязей Дальневосточного региона (табл. 7). Важными отличительными особенностями данной грязи является высокая влажность, липкость, большое сопротивление сдвигу из всех известных лечебных грязей. Это обеспечивает хороший контакт пелоида с кожей пациента и максимальное проявление термического, химического, сорбционного и механического действия пелоидотерапии [3].

Значительное количество водорослей и моллюсков, выращивание гребешка в западной части бухты указывает на антимикробные свойства сульфидной грязи и интенсивно протекающие процессы ее самоочищения.

В процессе опытно-промышленной добычи осуществляется отработка техники и технологии добычи грязей, разработка мероприятий по охране окружающей среды. В настоящее время добыча грязи производится в районе точки № 31, где сульфидные грязи залегают в 150-200-х метрах от берега на глубине 2,5-3,0 метра. Добыча проводится с плавучей платформы без нарушения окружающей среды, при помощи модефицированного бура «Геолог». После подъема бура скважина затягивается, не оставляя значительных повреждений иловых отложений.

Таким образом, состав пелоида Мелководненского месторождения предполагает наличие специфического лечебного действия, которое до настоящего времени не изучалось. Следует отметить, что каждый пелоид по своему физико-химическому составу и лечебным свойствам является уникальным. В связи с этим ряд авторов считают неправомерным отождествлять все лечебные свойства хорошо известных и мало изученных пелоидов. В экспериментально-клинических исследованиях доказано, что на фоне общего неспецифического действия лечебных грязей имеют место специфические особенности их влияния [2, 4]. Это положение обуславливает необходимость изучения физиологичности действия Мелководненской грязи, научных исследований для уточнения медицинских показаний и методики применения конкретно каждого пелоида.

Впервые на стадии поисково-разведочных работ были проведены экспериментально-клинические исследования действия грязи нового Мелководненского месторождения [5].

В эксперименте на крысах-самцах линии Вистар изучено физиологическое действие Мелководненской грязи при курсовом применении общих процедур пелоидотерапии. В качестве экспериментальных животных использовали 20 крыс-самцов линии Вистар средней массой 180,510,6 г. Работа с животными проводилась в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (1977 год). Все животные находились на стандартном виварном рационе и были разбиты на группы: контрольная группа – интактные крысы-самцы, содержащиеся на обычном рационе и свободном доступе к питьевой воде (10 крыс); опытная группа – интактные крысы, содержавшиеся на обычном рационе при свободном доступе к воде и получавшие общие грязевые процедуры. Мелководненскую грязь температурой 28-30^оС накладывали ежедневно на 15 мин., на курс - 15 процедур.

Физиологическое действие Мелководненской грязи оценивали на основании поведенческих реакций животных, биометрических показателей, лабораторных показателей, характеризующих иммунологический статус, обменные процессы, функциональное состояние гепатобилиарной и мочевыделительной систем.

Материалом экспериментального исследования явились кровь, моча. Определяли показатели белкового, водно-электролитного, азотистого обменов, активность ферментов печени (биохимический анализатор FP-901 фирмы «Labsistems», Финляндия). Электролиты в сыворотке крови и моче определяли на ионометре EF-HK “Fresenins” (Германия). Иммунологическое исследование крови животных включало определение фагоцитарной активности нейтрофилов (ФАН); фагоцитарного резерва (ФР); поглотительной активности (ФЧ) и ее резерва (ФЧР), динамики фагоцитарного процесса (суммарный процент завершающих стадий), его завершенности. Количественные и качественные параметры окислительного метаболизма – тест нитросинего тетразолия (НСТ) и его резерв (НСТР), индекс активации нейтрофилов (ИАН) и его резерв (ИАНР).

В процессе курсового применения грязи поведенческие реакции животных опытной группы, также как и контрольной, характеризовались достаточной активностью. На фоне общих грязевых процедур шерсть животных по сравнению с контролем была более блестящей и гладкой, с выраженным подшерстком, плотно прилегала к телу. Масса тела всех животных увеличивалась равномерно, ежедневный прирост составлял в среднем 2,2 г. За весь период эксперимента прирост массы тела у крыс опытной группы увеличился в пределах нормальных значений и незначительно превышал данный показатель у животных контрольной группы.

После курса пелоидотерапии Мелководненской грязи у животных опытной группы содержание общего белка в сыворотке крови было на 8,7% ниже по сравнению с аналогичным показателем у животных контрольной группы. Отмечено повышение активности трансаминаз у животных опытной группы: активность АЛТ в опытной группе превышала контрольные значения на 24,2%, а АСТ – на 19,7% (p<0,05). Курсовое использование Мелководненской грязи в условиях физиологического состояния организма повышает белковосинтетическую функцию печени и оказывает стимулирующее действие на её ферментативную систему.

Концентрация натрия, калия и магния в сыворотке животных в обеих группах достоверно значимого различия не имела. Отмечено повышение концентрации катионов кальция в сыворотке крови, сопряженное с увеличением концентрации данных катионов в моче в 2,1 раза (p<0,02). Увеличение концентрации креатинина в сыворотке крови и моче у животных после курса пелоидотерапии характеризовалась повышением его почечного клиренса при снижении канальцевой реабсорбции и суточной экскреции, адекватных значениям контрольной группы. Представленные данные свидетельствуют о физиологическом течение процессов гломерулярной фильтрации и канальцевой реабсорбции на фоне курсового приема процедур Мелководненской грязи. Состояние фагоцитарного звена иммунитета в опытной группе крыс не претерпевало достоверных изменений в сравнении с животными контрольной группы. При этом выявлено изменение показателей окислительного метаболизма. У животных опытной группы более чем в 2 раза по сравнению с интактными крысами возрасла интенсивность протекания внутриклеточного процесса, увеличилось количество клеток, восстанавливающих диформазан. Значительное усиление спонтанного уровня бактерицидности сопровождается снижением функциональных резервов фагоцитов при интенсивной пелоидотерапии, проводимой животным.

Экспериментальное исследование выявило модулирующее действие грязи на состояние обмена кальция, частичное восстановление функционирования фагоцитарного звена иммунной системы, повышение резервных возможностей окислительного метаболизма нейтрофильных гранулоцитов, активацию компенсаторных возможностей организма, что сопровождается повышением противовоспалительной активности, уменьшением спазмов гладкомышечных структур, увеличением эластичности соединительнотканных структур, ускорением обменных процессов, иммунотропным эффектом.

Результаты экспериментального исследования доказали физиологичность действия Мелководненской грязи и определили направления ее лечебно-профилактического использования.

В клинических исследованиях изучали возможность применения Мелководненской грязи при заболеваниях опорно-двигательного аппарата, гепатобилиарной, периферической нервной систем. На основе добровольного информированного согласия в клинических исследованиях участвовало 84 больных в возрасте 28-65 лет. Группу наблюдения составили 28 больных остеоартрозом I-II стадии с преимущественным поражением крупных суставов, 25 пациентов с неврологическими проявлениями остеохондроза позвоночника (хроническая люмбалгия, цервикалгия, торакалгия, компрессионный синдром), 7 человек с травматическим повреждением периферических нервов конечностей, 24 пациента с хронический некалькулезный холециститом, дискинезией желчевыводящих путей.

Грязевые аппликации проводили пациентам соответственно локализации патологического процесса температурой 36–40С, экспозиция 15–20 мин, через день, на курс 8–15 процедур. По динамике клинико-лабораторных показателей больных, получивших курс пелоидотерапии, установлена высокая клиническая эффективность. У больных с заболеваниями опорно-двигательного аппарата пелоидотерапия способствовала уменьшению скованности, тугоподвижности и болей в пораженных конечностях, позвоночнике, снижению воспалительного отека и интенсивности болевого синдрома. У пациентов с заболеваниями билиарного тракта уменьшились диспетические явления, болевой, астенический синдромы. Отмечены позитивные эффекты со стороны сердечнососудистой системы. Патологической бальнеореакции при использовании Мелководненской грязи не наблюдалось.

Результаты гидрогеологического и экспериментально-клинического исследования сульфидной иловой грязи бухты Мелководная показали перспективность данного месторождения. Общие оцененные и утвержденные запасы Мелководненского месторождения намного превышают текущую и перспективную потребность действующего в настоящее время лечебно-оздоровительного комплекса «Белый Лебедь». По физико-химическим свойствам лечебная грязь месторождения Мелководненское выгодно отличается от других сульфидных иловых грязей Дальнего Востока, что предполагает ее высокую лечебно-профилактическую эффективность. Доказана эффективность применения Мелководненской грязи при заболеваниях опорно-двигательного аппарата, гепатобилиарной, периферической нервной систем.

Особенности физико-химического состава грязи требуют дальнейших исследований по разработке частных методик пелоидотерапии при различных заболеваниях. Данная задача в настоящее время реализуется в рамках инновационного проекта «Разработка новых медицинских технологий на основе лечебной грязи месторождения бухты Мелководная острова Русский», поддержанного Фондом содействия развития малых предприятий в рамках Программы «Старт».

Таблица 7 - Сравнительный физико-химический состав сульфидных иловых грязей Приморского края

Общие свойства грязи	Бухта Мелководная	Залив Угловой	«Бухта Экспедиции»
Внешние признаки	Грязь иловая, т-серая, слегка окисленная, однородная, пластичная, сильный запах сероводорода	Грязь иловая, серая, однородная, мягкопластичная, очень слабый запах сероводорода	Грязь иловая, т-серая, местами слегка окисленная, однородная, пластичная, слабый запах сероводорода
Влажность, %; норма - 25-75%	до 64,67	59,95	54,39
Объемный вес, г/см³	1,25-1,75	1,42	1,41
Сопротивление сдвигу, дин/см²; норма - 1500-4000	2282-9699	9710	4100
Теплоемкость, кал/гград.	0,47-0,86	0,675	0,613
рН грязи; норма - 6-9	6,99-7,8	6,73	7,17-7,37
Еh грязи, mV	+9,6 -109	-100	-109
^ Жидкая фаза: на сырую грязь на сухое вещество
вода, % растворенные соли, %	45,9-64,67	59,95 0,09 0,22	54,66 2,08 4,59
^ Твердая фаза:
А. Кристаллический скелет, в том числе: Гипс (CaSO₄ x 2H₂O)	0,53-4,36%	0,67	3,02%
Карбонат кальция (CaCO₃)	1,5-2,4%	0,32	2,22%
Карбонат магния (MgCO₃)	3,18-4,19%	0,73	3,48%
Глинистый остов,
в т.ч. силикатных частиц диаметром: < 0,25 мм 0,25-0,1 мм 0,1-0,05 мм 0,05-0,01 мм 0,01-0,005 мм 0,005-0,001 мм	0,02-2,84 0,0-5,8 0,0 -37,5 16,6-38,3 16,0-37,0 3,9-12,5	0,08 0,38 0,78 8,35 5,55 3,40	0,3 3,4 0 0 0 0,05
Сульфид железа (FeS), в том числе H₂S	0,053-0,155	0,09 0,04	< 0,002
закисное железо Fe²⁺, % на сырую/сухую грязь	0,1429-0,2251 / 0,2493-0,7788	нет сведений	нет сведений
окисное железо Fe³⁺, % на сырую/сухую грязь	0,0044-0,0118 / 0,0086-0,0417	нет сведений	нет сведений
Продукты разрушения НCl,
том числе SiO₂	0,26-0,38	0,35	0,44
окись железа Fe₂O₃	0,26-1,48	1,76	1,82
окись алюминия Al₂O₃	0,38-0,76	2,43	1,24
Орган. в-во (потери при прокал.)	8,87-13,73%	0,73	1,83
^ Состав грязевого отжима: Катионы: мг/дм³
натрий+ калий (Na⁺ + +K⁺)	9887-14650	8910	10057,95
кальций Ca²⁺	390-752	694	300,6
магний Mg²⁺	1301-1727	1083	1185,60
закисное железо Fe²⁺	< 0,05	0,0051	< 0,05
окисное железо Fe³⁺	< 0,05	0,0054	< 0,05
Анионы : мг/дм³
хлор Cl^-	16350-24850	15435	18460,0
бром Br^-	40-60	53,2	55,00
йод J^-	< 0,05	Сл.	< 0,05
сульфат SO₄^2_	2434-5965	3,51	1250,0
гидрокарбонат HCO₃^-	24-268	0,146	756,4
карбонат CO₃^-	< 6,0	-	< 6,0
рН	7,0-7,4	6,9	7,2
Борная кислота Н₂ВО₃ (мг/дм³)	3,93-12,24	45,3	20,93
Минерализация (мг/дм³)	30786-48,272	29890	32010
Формула ионного состава	Cl 87-92 SO₄8-11 ----------------------- Na +K 73-75 Mg 20-21 Ca 5-6	Cl 86 SO₄14 --------------------- Na +K 76 Mg17 Са 7	Cl 93 SO₄5 HCO₃2 ------------------------ Na +K 79 Mg 18 Ca 3
^ Микрокомпоненты (мг/кг):
1.Медь	8-15,5	6,2 %	10,74
2. Цинк	46,7-87,6	25	73,04
3.Свинец	17,1-30,0	29	19,82
4.Кадмий	0,56-1,06	0,1	0,01
5.Кобальт	4,0-5,5	2,0035	4,66
6. Ртуть	0,042	нет сведений	0,042
7. марганец	36-61	100	139,85
Содержание радионуклидов Бк/кг
1. Радий (Ra -226)	45,6	<7,0	8,9
2. Торий (Th -232)	18,1	12	13,43
3. Калий (К-40)	не опр.	260	192,1-214,43
4. Уран (U-238)	7,7	нет сведений	Нет сведений
5. Стронций (Sr⁹⁰)	Менее 1,2	нет сведений	57,4
6. Суммарная бета-активность альфа-активность	Менее 0,67	нет сведений	111,7

Библиографический список

Иванов Е. М. Актуальные вопросы восстановительной медицины. – Владивосток : Изд-во ДВГАЭУ, 2001. - 204 с.
Иванов Е. М., Антонюк М. В. Механизмы физиологического и лечебного действия бальнеофакторов Физиотерапия и курортология / под ред. В.М. Боголюбова. Книга 1. - М. : БИНОМ, 2008. - С.60-69.
Природные лечебные факторы. Основы курортологии: Руководство / под ред. Е. М. Иванова, М. В. Антонюк. – Владивосток : Изд-во Дальневост. ун-та, 2007. – 316 с.
Шустов Л. П. Экстракты иловой сульфидной грязи и их лечебное применение. - Томск, 1996. - 182 с.
Ivanov E. M., Antonyuk M. V., Gvozdenko T. A., Chelnokova B. I., Slusarenko S. Yu. Perspective significance of treatment-and-prophylactic use of Melcovodnaya sulfide silt mud // Family health in the XXI century: material of XII International Scientific Conference. - Elat, Israil, 2008. - P. 300-3001.

Н.Е. Спиченкова

Blog

Дальневосточный федеральный университет дальневосточный институт инновационных технологий и качества академия экологии, морской биологии и биотехнологии

Содержание