Важным индикатором экологического неблагополучия воздушной среды является система органов дыхания. Агрессивным влиянием индустриальных и бытовых поллютантов объясняются стремительный рост распространенности хронических легочных заболеваний, появление нозологических форм в виде ирритативных или аллергических реакций дыхательных путей. Снижением защитных возможностей организма в результате отрицательного влияния множества факторов окружающей среды обусловлены перемены в клинических проявлениях воспалительных процессов респираторного тракта. Эти факторы указывают на необходимость коррекции и поддержки его защитных свойств.
В последние годы не ослабевает интерес врачей к применению методов физиотерапии, способствующих повышению эффективности лекарственных средств, уменьшению медикаментозной нагрузки и предотвращению побочных действий медикаментов в лечении терапевтической патологии. Одним из таких методов, основанным на использовании природных калийных солей, является солетерапия [14].
В октябре 1925 г. под руководством П. И. Преображенского на левом берегу Камы, в 250 км выше города Перми было открыто Верхнекамское месторождение калийных солей общей площадью 3,5 тыс. км2 — одно из крупнейших в мире и единственное в России.
Соленосные бассейны существовали на протяжении всей длительной истории геологического развития Земли. Наиболее древние соляные породы имеют возраст 1,5 млрд лет, а в течение последних 600 млн лет соленосные толщи накапливались регулярно на очень больших площадях. Соляные месторождения состоят из осадочных пород океанического происхождения. В определенные периоды истории Земли в отдельных районах мира возникали особо благоприятные условия для осаждения солей, что привело к образованию солевых месторождений.
Древние морские соли Верхнекамского месторождения специфичны по своему химическому составу. Так, минерал сильвинит образован сильвином и галитом, иногда с примесью других минералов. Он содержит 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. Геолого-минералогической особенностью верхнекамских солей является высокая крепость сильвинита, определяющая уровень дисперсности соляных частиц [13].
В течение многих лет ученые Пермской государственной медицинской академии в рудниках Верхнекамского месторождения изучали воздействие природных калийных солей на организм человека. Исследования показали, что в сильвинитовых выработках калийных рудников существует аномально высокая естественная нейтрализация вредных примесей низких концентраций, происходят формирование оптимальных термодинамических параметров и значительное улучшение ионного состава рудничной атмосферы, снижение содержания в воздухе бактерий и других микроорганизмов, что оказывает положительное влияние на функции органов дыхания человека и лабораторных животных. Анализ заболеваемости горнорабочих калийных рудников выявил отсутствие у них ряда заболеваний, в том числе бронхиальной астмы.
Открытие уникальных свойств калийных солей позволило в 1977 г. построить первый в мире аллергологический стационар, расположенный в калийном руднике.
Положительный терапевтический эффект от воздействия природных калийных солей обеспечивается за счет иммуномодулирующего, гипосенсибилизирующего, муколитического, дренирующего и противовоспалительного действий, которые обусловливают длительные устойчивые ремиссии, в частности при хронических бронхолегочных и аллергических заболеваниях. Эффективность спелеотерапии при лечении, например, аллергозов при правильном отборе больных достигала 93% [12].
Однако спелеолечебница обладала рядом недостатков: сложность строительства и эксплуатации в подземных условиях; ограниченный контингент лиц, которым правила безопасности позволяют спускаться в шахту; удаленность от места жительства больных; большая загруженность.
В результате нами была разработана климатическая камера, представляющая собой помещение, полностью выполненное из натуральных соляных (сильвинитовых) блоков. Камера дала возможность расширить практику лечения пациентов с аллергическими и другими заболеваниями путем моделирования условий подземной спелеолечебницы на поверхности [8].
Основные лечебные факторы (гигиенические и микробиологические) формируют внутреннюю среду данного соляного сооружения за счет природных многокомпонентных высокодисперсных соляных аэрозолей (представленных хлоридами калия, натрия, магния), легких отрицательных аэроионов, радиационного фона, своеобразного микробного пейзажа, элиминации аллергенов и поллютантов [11].
Соляные сильвинитовые физиотерапевтические палаты в условиях, воспроизводящих биопозитивную среду подземных спелеолечебниц калийных рудников Верхнекамского месторождения Пермского края, предназначены для профилактики, лечения и реабилитации больных с экзогенными аллергозами, бронхиальной обструкцией, сопровождающейся ухудшением дренажной функции бронхов, снижением общей и местной иммунной защиты. Совокупность перечисленных патологических процессов в организме ведет к затяжному рецидивирующему течению воспалительных заболеваний органов дыхания, нарушению носового дыхания, вегетативной дисфункции, артериальной гипертензии.
Предложенная соляная микроклиматическая палата создает лечебную среду с температурой воздуха 18–20°С, относительной влажностью воздуха 40–70%, суммарной концентрацией легких биполярных аэроионов от 2000 до 5000 в 1 см3. Мощность g-излучения, создаваемая сильвинитом, не выходит за пределы 17 мкР/ч; плотность потока β-частиц на поверхности соляных блоков составляет в среднем 28 частиц в см2/мин.
В достижении лечебного эффекта большое значение имеет электрическое состояние внутренней среды соляных палат, которое определяется уровнем положительных и отрицательных легких аэроионов. Физический процесс их образования обеспечивается за счет наличия в соляных блоках естественных радионуклидов: радий-226, торий-232, калий-40. Для воздушной среды камеры характерно относительно устойчивое соотношение между положительными и отрицательными аэроионами, о чем свидетельствуют показатели коэффициента униполярности.
Отрицательные аэроионы оказывают стимулирующее действие на работу мукоцилиарного аппарата. Оно реализуется через ускоренное расщепление тканевого серотонина, обусловленное активацией моноаминоксидазы. Серотонин является бронхоконстрикторным медиатором, поэтому ускорение его метаболизма обеспечивает бронходилатирующий эффект.
Улучшение параметров легочной вентиляции происходит в том числе и за счет улучшения функции дыхательной мускулатуры, в частности диафрагмы, в результате действия аэроионов на нервно-мышечный аппарат через ацетилхолин [9, 10].