Месторождением пресноводных илов являются центральные и северные области Европейской территории России и Сибири. В этих же зонах широко представлены и месторождения торфяников.
Происхождение иловых грязей, сапропелей и торфа связано с жизнедеятельностью микроорганизмов, в результате чего и происходит накопление биологически активных веществ (энзимов, гормонов), коллоидов (гидротроилита и др.) и образование газов (СН4, H2S, Н2, СО2, N2).
Структура лечебных грязей (ила, сапропеля, торфа) состоит из двух фаз — жидкой и твердой. Жидкую фазу составляют вода и растворенные в ней соли, твердую — коллоидная основа, кристаллы солей, силикатные частицы разного размера, обломки ракушек, неразложившиеся остатки растений и т. д. Перечисленные типы грязей, используемые в бальнеотерапевтической практике, значительно различаются между собой по условиям их образования, исходному материалу, химическому составу и физико-химическим свойствам [10].
Иловые сульфидные грязи в основном состоят из глинистых частиц с небольшим содержанием органических веществ. Содержание воды в этих грязях колеблется от 40 до 60%. Реакция грязей обычно близка к нейтральной или слабо щелочной. На Урале встречаются озера с иловой щелочной грязью с рН 9, 2—9, 6 (Озеро Юрькое и др.). Соленость грязи в различных озерах определяется климатическими и почвенными зонами и варьирует от 1 г (слабо соленые озера) до 10 г (сильно соленые озера) на 100 г грязи.
Сапропелевые грязи, образующиеся за счет разложения низших растительных и животных организмов в пресных водоемах, отличаются большим содержанием органических веществ; сероводород в них обычно отсутствует, реакция их близка к нейтральной. Особенностью сапропелевых грязей является исключительно высокое содержание в них воды — до 90—95%.
В составе торфов, образующихся за счет разложения высших растений, на первый план выступают органические вещества, в основном гуминовые. Минерализация торфяного раствора в подавляющем большинстве торфов невелика. Реакция среды торфов слабокислая реже нейтральная. Особую группу составляют торфяники, питаемые минеральными водами — сульфатно-кальциевыми (Варзи—Ятчи, Кемери, Краинка). В этих торфах имеется сероводород. Содержание воды в торфах колеблется от 65 до 85%.
Очень редко встречаются сильно кислые торфа, содержащие в растворе значительное количество сернистого железа (до нескольких десятков и даже сотен граммов) и свободной серной кислоты (Сапожок, Шкло и др.).
Сопочные грязи относятся к минеральным грязям типа глин. Грязевой раствор сопочных грязей характеризуется малой минерализацией, почти полным отсутствием органических веществ. В нем имеются газы, а иногда и микроэлементы (йод, бром и др.) [9].
Характеристика лечебных грязей
Различные типы грязей отличаются друг от друга и своими физическими свойствами — теплоемкостью, которая колеблется в широких пределах (от 0, 4 до 0, 8), активностью реакции (рН от 1, 3—1, 5 до 9, 5—10) и другими свойствами [8].
Иловые сульфидные грязи и сопочные грязи не требуют специальной подготовки к проведению процедур, в то время как торфяные грязи нуждаются в обработке. Торф сначала подсушивают, а затем размельчают и вновь добавляют воду. При измельчении удаляют различные случайные включения. Наилучшим качеством обладает торфомасса при объемных соотношениях воды к торфу 1:2. Такая масса пластична, удобна для аппликационного грязелечения. Из пресного торфа можно приготовить минерализованный торф различной солености - от единиц до десятков граммов на литр [3].
При подготовке процедур из сапропелевой грязи перед использованием ее частично обезвоживают. При перемешивании или подогреве сапропелевых грязей в них нередко происходит активизация бактериальных процессов в связи с присутствием легкоусваемой органики. В связи с этим после использования сапропелей их не применяют повторно, по крайней мере, 1-1, 5 года. То же самое относится к торфяным грязям. Если засоренность посторонними частицами величиной 0, 25-5 мм превышает 3%, то это отрицательно отражается на пластических свойствах лечебной грязи.
При подготовке к процедурам грязь нагревается до температуры 40-45°С. Во избежание местных перегревов и травмирования субстрата этот процесс ведется медленно: 1-2 часа на водяной бане или в электрических термосах, котлах без перемешивания. Перегрев грязи ведет к разрушению летучих органических веществ, потере сероводорода, обладающих большой бальнеологической ценностью; отрицательно влияет на микробиологические и адсорбционные свойства пелоида. Вследствие перегрева уменьшается численность сапрофитной грязевой микрофлоры, что снижает антимикробные свойства пелоида и его каталазную активность. Перегрев грязи отрицательно сказывается на интенсивности и направленности микробиологических процессов [7].
Признаком перегретой или вторично нагретой грязи является изменение ее запаха. Характерный для "здоровой грязи" землистый сероводородный запах сменяется неприятным запахом разложения - фекальным, что объясняется вспышкой жизнедеятельности кишечной палочки и В. perfringens.
Несмотря на описанные выше различия в свойствах и строении разных грязей, им присущи и общие черты, объединяющие их в группу лечебных грязей. К таким общим свойствам лечебных грязей относятся высокая влагоемкость, связанная с присутствием гидрофильных коллоидов, относительно высокая теплоемкость и малая теплопроводность, высокая адсорбционная способность и способность при смешивании с водой образовывать однородную пластическую массу [9].
Коллоидальная структура определяет консистенцию грязей и придает ей липкость, вязкость и пластичность. Высокая коллоидальность лечебных грязей обусловливает их высокую влагоемкость, а это в свою очередь определяет присущую той или иной грязи теплоемкость, приближающуюся к теплоемкости воды. Благодаря коллоидальности грязь плотно пристает к коже и сравнительно трудно смывается. Коллоидальность грязи обеспечивает и другие ее свойства — отсутствие конвекции (переноса тепла) и теплоудерживающую способность. Этим грязь существенно отличается от воды, обладающей высокой конвекцией.
В водяной ванне, прилегающий к коже небольшой слой воды (около 5 мм) — «пограничный слой» — вследствие наличия конвекции имеет температуру на 1—1, 5° ниже температуры воды в ванне; при грязевых же процедурах этот «пограничный слой» значительно более выражен (достигает 5 см). Температура этого прилегающего слоя также намного ниже, чем температура более удаленных слоев грязи. Благодаря указанным свойствам грязевых процедур высокая температура их (44—48°С) переносится гораздо легче, чем гораздо более низкая температура ванны (40—42°С). Такие ванны воспринимаются как очень горячие [12].
Пригодность различных типов грязей для использования их в лечебных целях определяется рядом их качеств. Так, например, иловая грязь соленых водоемов должна иметь черный или темно-серый цвет, запах сероводорода, должна быть мягкой на ощупь, хорошо размазываться на теле, содержание воды должно быть не ниже 37—40% и не более 70% засоренность частицами диаметром больше 0, 25 мм — не выше 2—3%. Оптимальное значение величины сопротивления сдвигу 1500 —2500 дин/см2, плотность 1, 2—1, 6 г/см3; значения окислительно-восстановительного потенциала должны быть отрицательными (—190—260 мВ).
Для бальнеологической оценки грязи большое значение имеют ее соленость, реакция среды, наличие в жидкой фазе грязи растворенных газов, органических веществ и т. д. [11].
Следует указать, что иловые грязи, имеющие сопротивление сдвига около 1500—2500 дин/см2, обычно применяют для процедур в естественном виде. При более высоких значениях сопротивления сдвига грязь разбавляют или рапой, или раствором солей, близким по концентрации и солевому составу к грязевому раствору. При низких значениях сопротивления сдвига жидкая грязь малопригодна для аппликаций, так как она сползает с тела больного; в этих случаях грязь следует уплотнить путем отстаивания или добавления более плотной грязи (если она имеется).
Основными показателями при оценке пригодности торфа для целей грязелечения являются: степень разложения, содержание воды и органических веществ засоренность, состав торфяного раствора, реакция среды, способность замешиваться с водой до однородной массы с высокой степенью разложения (выше 60%) представляет собой однородную массу, обладающую высокой адсорбционной способностью. Торф с низкой степенью разложения при наличии в нем большого количества неразложившихся растительных остатков малопригоден для целей лечения. Содержание воды в торфе должно быть не менее 65—68%, количество органических веществ в низинных (минеральных) торфах — не ниже 20—25%, в верховьях — около 70% из расчета на сухое вещество торфа, засоренность песком и крупными включениями — не выше 1—2% из расчета на сухое вещество торфа [16].
В подготовленном соответствующим образом для лечебных процедур торфе количество воды составляет 80—88%, величина сопротивления сдвигу —1500 — 2000 дин/см2, липкость — 5500 дин/см2. При хранении торфа на воздухе необходимо следить, чтобы он не подсыхал (содержание воды должно быть не ниже 55—60%), так как с потерей воды меняется его водопоглощающая способность, снижаются адсорбционные свойства, и ухудшается его качество.
Сапропели и сопочные грязи с высоким содержанием воды обычно применяют для лечебных целей после отстаивания и удаления избыточной воды. Требования, предъявляемые к этим грязям по пластичности, тепловым свойствам, засоренности, реакции среды и др., близки к требованиям, предъявляемым к иловым соленым грязям.
Требования, предъявляемые к лечебным грязям (естественным и подготовленным к процедурам) по физико-химическим, санитарно-бактериологическим и токсикологическим показателям: [16]
| Норма для грязей | |||||
| Показатель | Иловые Сульфидные | Торфяных | Сапропелевые | Сопочные | |
| Влажность, % | 25-75 | 50-85 | 60-90 | 40-80 | |
| Засоренность минеральными частицами размером 0, 25-5 мм, % на естественное вещество | < 3, 0 | < 2, 0 | < 2, 0 | < 3, 0 | |
| Твердые минер, включения размером более 5 мм | Отсутствуют | ||||
| Степень разложения (для торфяных грязей), % на органическое вещество | Не ниже 40 | ||||
| Сопротивление сдвигу, дин/см2 | 1500-4000 | 1500-4000 | 1000-2000 | 1500-2500 | |
| Санитарно-бактериологические показатели | |||||
| Общее кол-во сапрофитн. бактерий (ОМЧ), клеток в 1 г естественного вещества | Не более 500 000 | ||||
| Коли-титр, естественного вещества на 1 бактерию, г | 10 и более | ||||
| Титр сульфитвосстанавливающих клостридий (титр-перфрингенс), естествен, в-ва на 1 бактерию, г | 0, 1 и более | ||||
| Патогенная кокковая микрофлора, клеток в 10 г вещества | Отсутствует | ||||
| Синегнойная палочка, клеток в 10 г вещества | Отсутствует | ||||
| Токсичные вещества | |||||
| Естественные радионуклиды (Ra236, Th232. К40), Бк/кг | Не более максим, флюктуации природного фона | ||||
| Техногенные радионуклиды (Cs137, зараженных Sr90), Бк/кг | ВДУ для районов после аварии на ЧАЭС | ||||
| Тяжелые металлы (Hg, Pb, Zn, Cu, Cd), мг/кг | Не более местного природного фона почв | ||||
| Пестициды, мг/кг | Не более норм, установленныхдля местных почв | ||||
Биохимический состав лечебных грязей и их фармакологическое влияние на организм