Автореферат и диссертация по медицине (14.00.05) на тему:Спелеолечебница в калийном руднике и ее моделирование на поверхности

од

О г- -, .,, На правах рукописи

Баранников Владимир Григорьевич

СПЕЛЕОЛЕЧЕБНИЦА В КАЛИЙНОМ РУДНИКЕ И ЕЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НА ПОВЕРХНОСТИ

(ГИГИЕНИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-КЛИНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ)

14.00.05 - Внутренние болезни 14.00.07 - Гигиена

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

ПЕРМЬ-1995

Работа выполнена в Пермской государственной медицинской академии

(ректор - профессор В.А. Черкасов).

Научные консультанты: член-корр. РАН, д.м.н., профессор

В.А. ЧЕРЕШНЕВ

заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор

А.В. ТУЕВ

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор В.В. ТРУСОВ;

доктор медицинских наук, профессор М.Ф. ЛЕМЯСЕВ;

доктор медицинских наук, профессор Я.И. ВАЙСМАН.

Ведущее учреждение - Челябинская государственная медицинска: академия.

Защита состоится 25 октября 1995г. в 10 часов на заседани! специализированного совета Д - 084.09.02 при Пермской государственно! медицинской академии (г.Пермь, ул. Куйбышева, 39).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермско1, государственной медицинской академии.

Автореферат разослан 15 сентября 1995г.

Ученый секретарь специализированного Совета доктор медицинских наук,

профессор Е.А. Жуков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы: Неблагоприятные изменения экологической обстановки, широкий диапазон производственных, профессиональных, бытовых факторов способствуют все большему возникновению и распространению аллергических проявлений у взрослых и детей.

Значительное распространение аллергических поражений, зависящих не только от иммунобиологических и иных эндогенных факторов, но также от комплекса экзогенных, в том числе социально опосредованных воздействий, потребовало разработки системы профилактических мероприятий (Ю.П. Лисицын, 1979).

Широкое распространение бронхолегочных заболеваний и трудности их медикаментозного лечения предопределили развитие в последние годы немедикаментозных видов терапии. В качестве современного немедикаментозного метода лечения различных аллергических заболеваний все чаще стали применять природные лечебные факторы естественных и искусственных подземных полостей. Метод спелеотерапии внедрен с лечебной целью в систему здравоохранения Италии, Германии, Венгрии, Чехии, Болгарии, Австрии, Румынии, Польши. Для спелеолечения используются отработанные соляные шахты Украины и Азербайджана, карстовые пещеры Грузии (Г.А. Максимович, Н.Г. Хорошавин, 1972; М.Ю. Палфий, 1972; П.П. Горбенко, 1984).

Согласно исследованиям Г.А. Ушверидзе (1978), М.Д. Торохина (1980) спелеотерапия наиболее эффективна при лечении больных бронхиальной астмой, что обусловлено воздействием на организм больного человека специфических факторов среды соляных шахт и некоторых карстовых пещер. В России с 1977 года на Западном Урале в городе Березники Пермской области впервые в мире открыт экспериментальный подземный стационар в функционирующем калийном руднике Верхнекамского месторождения калийных солей.

За прошедшее время его эксплуатация по данным клиницистов (А.В. Туев: Л .А. Верихова, Т.А. Жадова, 1993) получен определенный положительный терапевтический эффект при лечении больных с аллергическими заболеваниями в условиях калийной шахты.

Верхнекамские калийные рудники имеют выраженные отличия от аналогичных рудников других стран. Древние морские соли месторождения специфичны по своему химическому составу. На Западном Урале добывают сильвинит, который является исходным сырьем для получения хлористого калия. Геолого-минералогическая особенность Верхнекамских солей - высокая крепость сильвинита, определяющая уровень дисперсности пылевых частиц.

В калийных рудниках существуют свои закономерности формирования микроклимата и протекания тепло- и влагообменных процессов (Б.Б. Быховский, 1947; И.И. Николаева, 1965; И.И. Медведев, 1970; А.Е. Красноштейн, 1976, 1993; Н.Е. Brocker, 1960; H.B. Dietlerle, 1960; W. Millemann, V. Psotta, 1969; A. Holz, W. Giesel, 1970). Наибольшее влияние микроклимат калийного рудника оказывает на запыленность рудничной атмосферы, протекание процессов хемосорбции вредных газов калийными солями, на специфический теплообмен организма человека (В.Г. Баранников, 1968; Н.З. Битколов, И.И. Медведев, 1981). Исходя из этого, микроклимат калийных рудников следует отнести к важному естественному фактору, изучение и оптимизация которого может способствовать обоснованному размещению, устройству и оборудованию в шахте объектов, не связанных с добычей полезных ископаемых, в том числе, спелеолечебниц.

Наличие в рудниках высокой естественной нейтрализации вредных примесей подземной атмосферы калийными солями, способности к формированию оптимальных термодинамических параметров позволяет провести экспериментальные исследования по оценке возможности временного пребывания людей в изолированном пространстве без поступления свежего воздуха. Создание в калийных рудниках герметичных камер обусловлено необходимостью нахождения в них людей (пациентов) при экстремальных ситуациях (аварии, пожары).

Одной из особенностей калийных рудников является наличие в рабочих пластах и подстилающей соли различных радиоактивных элементов и их изотопов (Калий 40, торий, стронций, рубидий, лантан и др.), создающих ионизирующее излучение. Возможно благоприятной аэронизационной обстановкой в горных выработках объясняется отсутствие среди горнорабочих калийных рудников больных бронхиальной астмой и другими формами тяжелых заболеваний аллергической этиологии (A.C. Богданович, 1985).

Комплексные клинико-физиологические, гигиенические исследования по разработке и обоснованию условий использования естественных факторов выработанных пространств, работающего калийного рудника, для длительного пребывания здоровых и спелеолечения больных людей ранее не проводились.

Цель исследования. Целью настоящей работы является углубленное экспериментально-гигиеническое изучение специфических факторов среды калийных рудников Верхнекамского месторождения, воздействующих на функциональное состояние организма человека и животных, для обоснования спелеотерапии, совершенствования организации и способов лечения больных аллергическими заболеваниями органов дыхания в спелеолечебнице; разработка устройств для лечения больных аллергическими заболеваниями^ органов дыхания путем моделирования подземных условий калийного рудника на поверхности.

Задачи исследования: - дать гигиеническую характеристику рудничной атмосфере и условиям ее формирования в калийном руднике;

- оценить изменение состава воздуха общерудничных вентиляционных струй при движении по горным выработкам и влияние шахтного воздуха на организм лабораторных животных;

- исследовать комплексное биологическое действие среды калийного рудника на организм человека, находящегося в условиях производственной среды;

- определить характер и степень влияния опытного изолированного пространства калийного рудника на функциональное состояние испытуемых;

- оценить существующие спелеоклиматотерапевтические факторы лечебницы и клинические показатели больных бронхиальной астмой в период лечения в подземном стационаре;

- обосновать оптимальные гигиенические условия для проектирования, планировки и эксплуатации спелеолечебниц в калийных шахтах;

- разработать наземную галокпиматическую камеру для лечения аллергических заболеваний дыхательных путей, моделирующую подземные

условия калийной шахты и галоингалятор.

Научная новизна. Проведены комплексные кпинико-физиологические исследования функционального состояния человека, находящегося в калийном руднике в условиях производственной среды, эксперимента и спелеолечебницы.

Проведены натурные экспериментальные исследования влияния рудничной атмосферы калийного рудника на организм лабораторных животных.

С физиолого-гигиенических и клинических позиций дано принципиально новое теоретическое и экспериментальное обоснование возможности использования калийных солей Верхнекамского месторождения для спелеотерапии. Предложены оптимальные условия планировки и эксплуатации спелеолечебниц, а также изолированных пространств для целей техники безопасности пациентов, экстремальной медицины и гражданской обороны.

Разработана спелеоклиматическая камера для лечения аллергических заболеваний органов дыхания человека путем воссоздания лечебного эффекта подземных условий Уральских калийных шахт на поверхности.

Практическая ценность работы. Материалы наших многолетних исследований дали возможность получить комплексную оценку калийного рудника как. гигиенического и лечебного объекта, обосновать его применение в спелеотерапии. Исследования расширили существующие теоретические представления о воздействии комплекса естественных факторов калийных шахт на организм здорового и больного человека, а также лабораторных животных, позволили конкретизировать гигиенические условия их применения в подземных стационарах для профилактики и лечения ряда заболеваний органов дыхания. Предложены технико-гигиенические рекомендации по проектированию и планировке спелеолечебниц в калийных рудниках, обеспечению оптимальных санитарных требований к условиям их эксплуатации.

На основании полученных экспериментально-гигиенические данных разработаны новые устройства (наземная спелеокамера и галоингалятор) для лечения аллергических заболеваний органов дыхания, путем моделирования шахтных условий на поверхности. Соляные климатические камеры и галоингаляторы могут использоваться в лечебных стационарах, поликлиниках, в

медико-санитарных частях, санаториях, профилакториях, домах отдыха и детских садах.

Разработаны практические рекомендации по проектированию и режиму использования в калийных рудниках специально подготовленных выработок (камер-убежищ) для безопасности и спасения находящихся в шахте людей (пациенты спелеолечебницы, шахтеры) в экстремальных ситуациях, а также для размещения различных объектов, не связанных с добычей полезного ископаемого.

Апробация и внедрение результатов исследований в практику.

Материалы диссертации доложены на:

- семинарах и научно-практических конференциях для цеховых врачей медико-санитарных частей, технических советах производственных объединений "Уралкалий" и "Сильвинит" (Березники и Соликамск Пермской области 1966 -1992 гг);

- заседаниях Пермского научного общества гигиенистов и санитарных врачей (1967 - 1991 гг);

- заседаниях ученых советов научно-исследовательских институтов галургии г.Перми и г.Саккт Петербурга (1978 - 1982 ¡т);

- методическом Совете по спелеотерапии Пермского облздравотдела (1989г.);

- Всесоюзной конференции молодых научных работников (Москва, 1967г);

- Республиканской научной конференции по итогам гигиенических исследований за 1966 -1967 годы (Ставрополь, 1969 г);

- Всесоюзной конференции "Функциональные и адаптационные возможности организма" (Москва, 1974 г);

- Всесоюзной конференции "Комплексное изучение и освоение пустынных территорий Средней Азии и Казахстана" (Ашхабад, 1976);

- Всесоюзной научной конференции "Профилактическая медицина. Состояние и перспективы" (Санкт-Петербург, 1991 г);

- Всесоюзном симпозиуме "Эколого-физиологические проблемы адаптаций" (Красноярск, 1991 г);

- Республиканской научно-практической конференции "Экономика, экология, здоровье" (Ижевск, 1991 г);

- зональной научно-практической конференции "Здоровье человека и экологические проблемы" (Киров, 1991 г);

- научных конференциях Пермской государственной медицинской академии, Областного ЦГСЭН Пермской области (1966 -1991 гг);

- I международной конференции "Мониторинг окружающей среды, оценка и возмещение экономического ущерба" (Пермь, 1994 г);

- Ill международной конференции "JCEP'95 and ICONE'95" (Санкт-Петербург, 1995 г).

Материалы исследований внедрены в практику работы Березниковской областной клинической больницы, Березниковского ЦГСЭН, используются в лекциях Пермской государственной медицинской академии (кафедры госпитальной терапии и коммунальной гигиены).

Результаты работы в 1983 г. экспонировались на ВДНХ СССР и награждены серебряной медалью (удостоверение N 4403).

На проведенные разработки получено авторское свидетельство N 10688126 на изобретение (1983 г) "Климатическая камера".

Изобретенное устройство для лечения больных с аллергическими заболеваниями органов дыхания (галоклиматическая камера) внедрено в практику работы Пермской областной клинической больницы, медико-санитарных частей Мотовилихинского завода (санаторий-профилакторий "Здоровье") и "Пермские моторы" (г.Пермь), а также лечебных учреждений городов Пермской области, России и зарубежья (Израиль, Австралия, Венгрия).

Пермским межотраслевым территориальным центром научно-технической информации и пропаганды выпущен информационный листок N451-88 (1988 г) "Климатическая камера для лечения больных бронхиальной астмой".

По заказу УФ ВНИИГ выполнены "Технико-гигиенические рекомендации на проектирование подземной лечебницы в калийном руднике" (1988) (совместно с ППИ).

По теме диссертации опубликовано 48 работ.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Естественные тепло- и массообменные процессы, протекающие в соляных выработках, способны участвовать в нормализации санитарно-гигиенических условий действующего калийного рудника.

2. Рудничный воздух при движении по горным выработкам подвергается процессам самоочищения и на выходе из шахты оказывает положительное влияние на функции органов дыхания лабораторных животных.

3. Производственная среда калийной шахты не вызывает резко отрицательного воздействия на организм человека, длительно находящегося в руднике.

4. Природные особенности калийных солей позволяют значительное время сохранять человеку жизнеспособность при полной изоляции в ограниченном пространстве рудника.

5. Гигиеническая и клиническая характеристика лечебных факторов подземного стационара свидетельствует о положительном эффекте в лечении больных аллергическими заболеваниями органов дыхания.

6. Гигиенические рекомендации по обоснованию места размещения и правил эксплуатации спелеолечебниц в калийных рудниках будут способствовать повышению терапевтического эффекта лечения больных.

7. Разработанная спелеоклиматическая камера, имитирующая подземные условия калийного рудника, является достаточно перспективным и эффективным устройством для лечения больных (приближенность к пациентам, высокая пропускная способность, возможность лечения детей, безопасность и ДР-)-

Объем и структура работы. Диссертация представляет собой рукопись на русском языке объемом 293 машинописных страниц и состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов и указателя литературы, в котором содержится 273 наименования работ отечественных и 42 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 17 рисунками и 46 таблицами. Выполнена по плану МЗ РФ и ГКНТ (Ы гр. 01860108512) как фрагмент комплексной темы N 059 "Гигиеническая оценка условий применения спелеотерапии на Западном Урале" по научно-технической программе "Охрана окружающей среды".

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материал и методы исследования. Исследования проводились в I Березниковском, I и II Соликамском калийных рудниках Верхнекамского месторождения.

В подземных условиях традиционными гигиеническими методами на общепринятой аппаратуре определяли температуру, относительную влажность, скорость движения воздуха, барометрическое давление (всего 3179 замеров), температуру ограждений и подстилающей соли (267 замеров). Исследовали пыль минерала, дисперсность аэрозоля (2500 проб), шум и вибрацию (250 измерений), освещенность (120 замеров).

Санитарно-химические исследования рудничной атмосферы включали следующие ингридиенты: кислород, окись и двуокись углерода, окислы азота, сернистый газ, углеводороды, фенол, альдегиды, аммиак, спирты, кетоны.

Для выявления длительного биологического действия рудничной среды на организм животных в различных участках шахты были размещены 128 беспородных белых крыс - самцов массой 180-240 г. Исследования с использованием экспериментальных животных проводились строго в

г-ллтпотг-тпш, МО Г^Г^ПО М"7СС Лг -I о ПО 7~7г МТПН 0~7 Л"7 "70-

^»ч'*-.' ' •_>»*- I К ! VI (¥!!") I*»*-* I Ч : ^ ! (£.. Г / 1 I Ч ? I VI ¿'Л'.' .1 Ш <

При обследовании животных оценивали их внешний вид, поведение, вес. Экспериментальные исследования внешнего дыхания проводили с помощью четырехканального реографа РГ-4-01 на крысах, находившихся в естественном состоянии. Использовали игольчатые электроды, которые вводились подкожно по среднемышечным линиям на уровне корня легких.

Газообмен изучали с помощью метода реоспирометрии в замкнутой камере с убывающим запасом кислорода.

Электрическая активность дыхательных мышц исследовалась с помощью принятой методики на восьмиканальном электроэнцефалографе "Медикор". Применялись биополярные игольчатые электроды с фиксированным межэлектродным расстоянием.

Электрическая активность сердечной мышцы определялась на четырехканальном электрокардиографе "Элкар" на ненаркотизированных животных, находившихся в естественном состоянии.

Изучение электрической активности головного мозга производилось с помощью электроэнцефалографа, с последующей обработкой данных на восьмиканальном интеграторе с анализатором.

Для биохимических исследований были выбраны два ключевых фермента метаболизма - ЛДГ и МДГ, различные молекулярные формы которых отвечают быстрой реакцией на изменение газового состава вдыхаемого воздуха.

Гистологически исследованы органы экспериментальных животных (печень, почки, головной мозг, сердце и легкие), чутко реагирующие на недостаток кислорода и различные интоксации. Органы забирали у крыс, после месячного нахождения в шахте. Кусочки указанных органов фиксировали в 10% нейтральном формалине и обрабатывали общепризнанными гистологическими методами, срезы окрашивали гематоксилин - эозином и по Ван-Гизону.

Физиолого-гигиенические исследования были проведены в условиях производственной среды на 124 испытуемых при 282 днях наблюдения (горнорабочие основных и вспомогательных профессий калийной шахты). Эксперимент в изолированном пространстве рудника осуществлялся на 17 добровольцах.

Ситстемы кровообращения и функции внешнего дыхания у испытуемых оценивали с помощью полианализатора ПА 3-01, предназначенного для комплексного исследования функционального состояния человека, путем одновременного измерения частоты сердечных сокращений, частоты дыхания, относительного изменения степени насыщения крови кислородом по ее оптической плотности и временных соотношений между параметрами дыхания и кровообращения при гипоксических пробах с задержкой дыхания. Регистрируемые параметры подвергались последующему анализу.

Жизненную емкость легких определяли с помощью суховоздушного пневмотахометра, минутный объем дыхания - с применением газового счетчика. В качестве методов, характеризующих резервные возможности человека, кислородное обеспечение организма, использовали функциональные пробы с задержкой дыхания.

Прибором ИАД-1 измеряли систолическое и диастолическое артериальное давление.

Время слухомоторной реакции фиксировалось хронорефлексометром. Характеристику функционального состояния зрительного анализатора получали с помощью методики критической частоты слияния световых мельканий. Подвижность нервных процессов исследовали тепинг-тестом.

Использовали интегральные методы оценки мозговой работоспособности с помощью корректурной пробы. Анализ результатов проводили по интенсивности и показателю внимания.

Оценка системы терморегуляции испытуемых осуществлялась измерением температур тела и кожи (в различных участках) с применением медицинского электротермометра ТПЭМ-1 по общепринятым методикам.

При исследовании естественных факторов спелеолечебницы проведено 180 измерений микроклимата. Отобрано 110 проб для санитарно-химического анализа воздушной среды. В воздухе подземного стационара определяли содержание ацетона, аммиака, этилового спирта, сернистого ангидрида, фенола, хлористого водорода, высших аминов, окислов азота, кислорода и окиси углерода (по 20 проб на каждое вещество), а также окисляемость. Исследовалась концентрация соляного аэрозоля с определением размера частиц.

В рудниках были проведены радиологические исследования, включающие измерения гамма-излучения и содержания бета-частиц радиометром типа ПР-3. Изучалась зависимость уровня радиоактивного излучения от мощности пласта (более 500 замеров).

Аэроионизационная обстановка в руднике оценивалась по количественному содержанию аэроионов с помощью аспирационного счетчика ионов АСИ-1, предназначенного для прямого раздельного измерения положительной и отрицательной объемной плотности электрического заряда ионов и электрически заряженных аэрозолей.

Для бактериологических исследований воздушной среды в спелеолечебнице использовали седиментационно-аспирационный метод (аппарат Ю.А. Кротова). Со стен подземного стационара было взято 52 смыва на санитарно-показательные микроорганизмы: альфа-, бета-гемолитический стрептококк, золотистый стафилококк, на плесневые грибы и кишечную группу микробов.

Непосредственно в спелеолечебнице у 58 больных проводили исследования функций систем кровообращения и дыхания. Испытуемыми были пациенты в возрасте от 18 до 50 лет. Изучали общее состояние организма после спуска в шахту и в динамике нахождения в подземных условиях, гемодинамические параметры, частоту сердечных сокращений, артериальное давление. Определяли параметры центральной гемодинамики у больных до курса лечения и через 2 дня от начала спуска в спелеолечебницу. Оценивали динамику электрокардиограмм пациентов. ЭКГ снимали в первый день спуска в шахту и через 10-18 дней. Регистрация сердечной деятельности осуществлялась с помощью электрокардиографии на электрокардиографе "Элкар" в стандартных, усиленных и грудных отведениях.

По данным спирографии и пневмотахографии определялись: частота дыхания, дыхательный объем легких, фактическая жизненная емкость легких, должная жизненная емкость легких, форсированная жизненная емкость легких, фактический минутный объем дыхания, должный минутный объем дыхания, фактическая минутная вентиляция легких, длительность вдоха и выдоха. Проводили пробу Штанге и Генча. У больных подсчитывали содержание форменных элементов крови.

В условиях наземного стационара, где больные находились в дневное время, обследовали больных в возрасте ст 17 до 60 лет, страдавших предастмой, бронхиальной астмой легкой и средней тяжести, хроническим бронхитом, поллинозом, риносинусопатиями.

У 128 пациентов проанализированы показатели функции внешнего дыхания. У 70 больных методом поликардиографии с синхронной записью электрокардиограммы, акселерационной кинетокардиограммы правого и левого желудочка и объемной реограммы легких изучены показатели хронокардиограммы правого желудочка и гемодинамика малого круга кровообращения. Оценивали следующие показатели: частота сердечных сокращений (ЧСС), систолическое давление в легочной артерии (СДЛА), ударный индекс (УИ), общее легочное сопротивление (ОЛС), скорость распространения пульсовой волны по легочной артерии (СРПВ), фаза изометрического сокращения желудочка (ИС), период напряжения (Т), период изгнания (Е), внутрисистолический показатель (ВСП), индекс напряжения миокарда (ИНМ).

Для выявления эффективности спелеотерапии были подвергнуты анализу более 3500 больных бронхиальной астмой, легкого и среднетяжелого течения, хроническими пылевыми и токсическими бронхитами, поллинозами и риносинусопатиями. Отдаленные результаты лечения изучены у 478 больных бронхиальной астмой.

Лечебный эффект галоклиматической камеры, построенной на поверхности, оценивался по аналогичным методикам на 72 больных респираторными аллергозами (34 мужчин и 38 женщин) в возрасте от 18 до 60 лет с давностью заболевания от 3 до 24 лет.

В процессе обработки и анализа результатов всех исследований применялись современные методы санитарной статистики. При обработке материала была использована ЭВМ.

Автор с признательностью и благодарностью отмечает, что в сборе, обработке и обсуждении фактического материала в различные период исследования принимали участие: проф. В.А. Черешнев (научный консультант), канд. мед. наук Н.Л.Вишневская, мл. научные сотрудники -

Н.Д. Югова

,Т.В.

Смолина; ст. научные сотрудники - B.C. Харитонов, A.B. Ронзин, П.М. Бурдуков; горные инженеры - проф. А.Е. Красноштейн, доц. В.А. Старцев; клиницисты -проф. A.B. Туев (научный консультант), доц. Л.А. Зорихоза, Л.М. Нохрина; гл. врач Соликамского ЦГСЭН Б.П. Донской. При обработке материала автор исследования пользовался консультациями проф. Э.С. Горовиц, доц. В.А. Четвертных.

Постоянная помощь и поддержка в выполнении диссертационной работы оказывалась академиком РАМН, профессором Е.А. Вагнером.

Результаты исследования. Единственный на территории России на Западном Урале на базе Верхнекамского месторождения (г.Березники Пермской области) подземный стационар для профилактики и лечения аллергических заболеваний органов дыхания располагается в толще калийных солей рудника, продолжающего вести добычу породы. Данное обстоятельство является отличительной особенностью Уральской спелеолечебницы от других аналогов зарубежья.

В связи с этим, при обосновании спелеотерапии в калийном руднике и совершенствовании организации лечения больных следует учитывать, что в шахтах Верхнекамского месторождения существуют вполне конкретные специфические факторы подземной среды (естественные и производственные), воздействующие на человека (здорового и больного).

В частности, в действующем калийном руднике производственная среда определяется геологическими особенностями, технологией добычи, применяемой техникой и другими факторами. Разнообразие и сложность взаимодействия биологически значимых факторов в калийных рудниках формируют и соответствующее разнообразие гигиенических особенностей среды в различных ситуациях. Общими являются изоляция от дневной поверхности, специфичный охлаждающий микроклимат, измененный газовый состав воздуха, своеобразное барометрическое давление, несколько повышенный радиоактивный фон, значительная запыленность рудничного воздуха, шум, вибрация, пониженная освещенность.

На основе полученных нами данных каждый калийный рудник может быть условно разделен на три климатические зоны: 1) Зона динамического микроклимата с большим диапазоном колебания температуры, влажности и скорости движения воздуха; 2) Зона постоянной температуры и сильно подвижного воздуха; 3) Зона стабильного микроклимата (постоянной температуры и малоподвижного воздуха).

К первой зоне относятся выработки, прилегающие к воздухоподающему стволу, протяженностью 2000 метров. Величина зоны динамического микроклимата существенно зависит от разности температур солевой массы и поступающего в рудник воздуха, скорости ее движения по выработкам и площади их поперечного сечения. Данная зона характеризуется колеблющейся в течение года температурой воздуха: зимой в пределах от 0 до 8,2°, а летом - от 15,0 до 7,8°; значительной скоростью движения воздуха (до 4,8 м/сек). Относительная влажность; 24,0-48,7 % - зимой и более высокая в летнее время -52,0-78,0 %. В этой тепло- и влаговыравнивающей зоне значительное время проводят пациенты спелеолечебницы, ожидающие подъема на поверхность и по пути в подземный стационар.

Вторая зона имеет протяженность 200-300 метров. Это преимущественно вторая половина откаточных штреков до гезенков, ведущих на производственные участки. Температура воздуха в этой зоне составляет 7-9°, а относительная влажность зимой - 41-56 %, летом несколько выше - 57-72%, скорость движения воздуха колеблется от 0,8 до 0,5 м/сек.

К третьей зоне относятся выработочные камеры. Она характеризуется постоянной температурой воздуха, которая в течение всего года находится в пределах 7-9°. Относительная влажность в зимнее время года от 53 до 63 %, летом - в пределах 63-81 %. Скорость движения вентиляционного воздуха в этой зоне - менее 0,5 м/сек. Микроклимат основных рабочих мест калийных рудников Верхнекамского месторождения характеризуется пониженной или "субнормальной" температурой воздуха и окружающих поверхностей (7-9°) в течение всего года, сравнительно высокой относительной влажностью (63,081,0%) в летний период, а также большой теплопроводностью горных пород. Данный охлаждающий микроклимат создает условия для интенсивной отдачи тепла организмом человека путем конвекции, радиации и проведения.

По температурным условиях микроклимат Соликамского калийного рудника отличается от других калийных шахт. Температура воздуха и ограждений в этом руднике более низкая, чем в других калийных шахтах данного месторождения, а также в калийных рудниках зарубежья. В связи с этим, для спелеолечения наиболее целесообразно использовать подземные выработки Березниковских калийных рудников.

В формировании качественного состава воздуха, подаваемого в рудник с промышленной площадки в зону расположения спелеолечебницы, участвовали вещества, поступающие в атмосферу с выбросами не только самого I калийного рудоуправления, но и других предприятий промышленного района. В атмосферном воздухе присутствовали: сернистый газ, хлористый водород, высшие алифатические амины, фенолы, окислы азота. Загрязнения, обнаруженные в воздухе, не превышали предельно-допустимые концентрации веществ, нормируемых для промышленной площадки.

Уровень ингредиентов, поступающих в воздух подземных выработок с поверхности, не превышал величины ПДК для рабочей зоны. Количество сернистого газа составляло 1/3 от ПДК, содержание высших алифатических аминов -1/10, а фенолов -1/50 от предельно-допустимой концентрации.

Калийные соли обладают способностью активно адсорбировать вредные примеси рудничной атмосферы. Явления хемосорбции приводят к естественной нейтрализации значительного количества загрязнений воздуха. На механизм протекания физико-химических процессов в рудничной атмосфере также оказывают влияние микроклиматические условия (А.Е. Красноштейн, 1976). Исследования, проведенные в рудниках в различные сезоны года, выявили стабильность микроклимата горных выработок, удаленных от воздухоподающего ствола. Невысокая температура и повышенная влажность воздуха способствуют вторичным реакциям превращения вредных веществ в атмосфере рудника.

Санитарно-химическими методами оценивался процесс очищения воздуха от загрязняющих веществ, по мере продвижения его по горным выработкам калийного рудника. Были проведены экспериментальные исследования качественного состава воздуха, поступающего в рудник, исходящего с производственных участков, а также общерудничной исходящей струи. Исследования показали, что продвижение воздушных масс по калийному руднику сопровождалось процессами самоочищения. Снижались концентрации основных загрязняющих веществ (сернистый газ, окислы азота, окись углерода, углеводороды и др.). В воздухе исходящей общерудничной вентиляционной струи данные вещества находились на уровне или ниже предельно допустимых концентраций. Суммация действия этих веществ не превышала нормируемого уровня. Аналогичные данные были получены нами в условиях эксперимента с искусственным источником загрязнения шахтного воздуха, которые подтвердили наличие в горных выработках калийного рудника выраженных процессов самоочищения воздуха.

Для физиологической оценки влияния рудничного воздуха на организм лабораторных животных, в местах проведения санитарно-химических исследований были размещены белые крысы. Животные находились в руднике в течение месяца.

При оценке общего состояния животных в конце первой и начале второй недели опыта отмечено снижение двигательной активности, вялость. Ухудшение общего состояния животных в первую неделю пребывания в шахте можно объяснить резким изменением привычных для них условий внешней среды (температура воздуха +8°С; относительная влажность 60-81%; скорость

движения воздуха в штреке, где располагались клетки, достигала 5 м/сек; постоянная темнота). К концу второй недели эти явления исчезли. В конце опыта животные были в хорошем состоянии, активны, прибавили в весе.

Экспериментальные физиологические исследования на лабораторных животных установили, что длительное нахождение животных на исходящих струях вентиляционного воздуха производственных участков, а также общей исходящей струе рудника не приводило к нарушениям их общего состояния. Во время наблюдений не было отмечено нарушений функции внешнего дыхания, сердечно-сосудистой и нервной систем.

На второй и третьей неделях наблюдений в группе животных, находившихся на общерудничной исходящей струе, отмечено уменьшение частоты дыхания с одновременным увеличением дыхательного объема. На четвертой неделе наблюдений возрос минутный объем дыхания за счет увеличения дыхательного объема. В остальных группах животных существенной динамики показателей внешнего дыхания не отмечалось.

Во всех группах животных за все время экспозиции в натурных условиях рудника не происходило выраженных изменений физиологических и биохимических показателей. Гистологические исследования различных органов крыс (печень, почки, головной мозг, сердце, легкие), находившихся в течение месяца в калийном руднике, не выявили каких-либо значительных морфологических изменений.

Экспериментально было установлено, что вентиляционный воздух, прошедший по неэксплуатируемым выработкам рудника оказывал положительное влияние на функции системы дыхания животных. В связи с этим, естественные факторы непроизводственной зоны калийных рудников могут быть использованы в лечебных и профилактических целях.

Для разработки гигиенических критериев спелеотерапии и размещения спелеолечебницы в выработках калийной шахты, как объекта, непосредственно не связанного с добычей полезных ископаемых, исследовалась производственная среда рудника и функциональное состояние людей, длительно находящихся и работающих в подземных условиях.

На организм горнорабочих оказывает влияние подземная атмосфера рудника, загрязненная вредными газообразными веществами и соляной пылью.

Кроме того, на шахтеров также воздействуют пониженная освещенность, значительный шум, вибрация и охлаждающий микроклимат подземных выработок калийного рудника Верхнекамского месторождения.

Проведенные исследования в калийном руднике выявили неодинаковый характер физиологических реакций у горнорабочих различных производственных участков. Наиболее выраженные отклонения были обнаружены нами у горнорабочих комбайновых участков.

Реакция большинства исследованных у горнорабочих систем (дыхательная, сердечно-сосудистая, нервная) характеризовалась достаточно высоким уровнем функциональных возможностей организма шахтеров. К концу рабочих смен происходило быстрое восстановление изученных функций, несмотря на высокую степень физической нагрузки в динамике рабочего дня.

Физиолого-гигиенические исследования показали, что производственная среда калийного рудника не вызывает выраженного отрицательного воздействия на организм человека.

Одним из предполагаемых путей оптимизации производственной среды в калийных рудниках предлагается улучшение системы вентиляции, в частности, за счет повторного (рециркуляционного) проветривания выработок, основанном на естественной способности калийных солей к хемосорбции вредных газообразных веществ.

Проведенными исследованиями в руднике было выявлено охлаждение организма шахтеров, интенсивность которого определялась характером физической активности или состоянием покоя. У горнорабочих наблюдали понижение температуры кожи (особенно на руках и ногах), снижение артериального давления, некоторое урежение пульса, отмечались дискомфортные теплоощущения, что свидетельствовало о напряжении системы терморегуляции.

Для обоснования теплоизоляции пакета одежды пациентов спелеолечебницы, находящихся в калийном руднике, нами были проведены экспериментальные исследования на испытуемых в климатической камере. Испытуемые были одеты как и пациенты: домашняя одежда, сверху - шахтерская спецодежда и каска. В камере были созданы микроклиматические условия, аналогичные шахтным. Вокруг испытуемых были размещены в виде экранов

плиты сильвинита Верхнекамского месторождения. Исследования показали, что как в состоянии покоя, так и при физической нагрузке происходило общее охлаждение организма испытуемых. Добавление к существующей одежде утеплителя (куртка на поролоне) повышало тепловое сопротивление пакета одежды с 1.2 до 2.0 с!о и способствовало улучшению теплового состояния испытуемых. Однако, некоторые показатели физиологических реакций испытуемых продолжали свидетельствовать о неполном тепловом комфорте. В связи с этим, при проектировании теплозащитной одежды для пациентов спелеолечебницы необходимо исходить как из показателей, характеризующих общее тепловое состояние человека, так и локальное. Изолированное охлаждение любой области тела приводит к изменению теплового баланса человека и изменению терморегуляционных реакций на утепленных участках его тела.

Для профилактики охлаждения организма человека в микроклиматических условиях калийного рудника одежда для пациентов спелеолечебницы по своей конструкции может быть, кроме спецодежды, дополнена съемным утеплителем (куртка или жилет), изготовленным с использованием поролона или ваты, утепленными обувью и головным убором. На период сна больные должны быть обеспечены спальными мешками с тепловым сопротивлением не менее 2 cío. В конструкции спальных мешков следует предусмотреть прослойку из алюминиевой фольги. Применение фольги необходимо в связи с выявленным интенсивным радиационным охлаждением организма человека в условиях данных калийных рудников.

На основании специфических процессов хемосорбции загрязнений калийными солями, с целью обеспечения безопасности пациентов спелеолечебницы при экстремальных ситуациях в руднике были проведены исследования для выяснения возможности воздухообеспечения людей только за счет шахтного воздуха, находящегося в объеме изолированного пространства. Эксперимент проводился в специально оборудованной тупиковой горной выработке на добровольцах. Объем воздуха на каждого испытуемого был равен двенадцати кубическим метрам. Продолжительность каждой экспозиции - шесть часов.

В течение эксперимента не происходило существенных изменений показателей микроклимата. Практически не изменялась относительная влажность, скорость движения воздуха, барометрическое давление и температура ограждающих поверхностей.

За время шестичасового пребывания людей незначительно снижалось содержание кислорода. Пропорционально возрастала концентрация углекислого газа, не выходившая за пределы индифферентного уровня. Проведенные исследования содержания антропотоксинов (аммиака, спирта, кетонов) показали их отсутствие во всех пробах. Окисляемость воздуха, уровни микробного загрязнения были в пределах гигиенической нормы.

Физиологические исследования функционального состояния организма испытуемых показали выраженное напряжение системы терморегуляции. При воздействии "субнормальной" температуры воздуха, низкой температуры ограждающих поверхностей и подстилающей соляной породы у испытуемых происходила интенсивная теплоотдача, которая подтверждалась показателями температур кожи и слизистой носа. Функциональных изменений со стороны сердечно-сосудистой и дыхательной систем в динамике эксперимента не обнаружено. Все испытуемые не предъявляли жалоб на неприятные ощущения, запахи, духоту.

Исследования установили возможность нахождения людей в состоянии малой физической активности в небольшом по объему изолированном пространстве соляных выработок без дополнительного поступления свежего воздуха. На основании полученных данных, а также наших экспериментальных исследований по условиям применения рециркуляционного проветривания горных выработок с использованием части шахтного поля месторождения, предложено и обосновано применение крупных выработанных пространств калийного рудника для достаточно длительного пребывания большого количества людей при катастрофах. Для этих целей в калийном руднике возможна организация необходимых санитарно-гигиенических и санитарно-технических условий, медицинской помощи.

Крупные промышленные центры Пермской области (Березники, Соликамск) расположены непосредственно над калийными рудниками, что позволяет при экстремальных ситуациях оперативно использовать их для

сохранения жизни людей и обеспечения жизнедеятельности больших контингентов населения, включая жителей близ расположенных населенных мест.

Создание спелеолечебницы в условиях интенсивно работающего калийного рудника предопределило ряд гигиенических, организационных проблем по его эксплуатации и получению должного терапевтического эффекта.

Размещение подземного стационара в производственной зоне вблизи околоствольного двора оказало выраженное влияние на микроклимат и воздушную среду спелеолечебницы. В процессе ее эксплуатации применялось устройство, позволяющее поддерживать температурный режим в палатах на уровне 16,5°. Персонал лечебницы ограничивал режим проветривания, особенно в момент нахождения больных.

Санитарно-химические исследования воздушной среды выявили ряд загрязнений, поступающих с поверхности и рудничного двора в район расположения спелеолечебницы (окись углерода, окислы азота). Некоторые превышения допустимых уровней отмечались по сернистому ангидриду и аммиаку.

Воздух подземного стационара содержал аэрозоль минерала сильвинита, концентрация которого во многом зависела от факторов горного производства. Концентрация соляного аэрозоля не превышала в среднем 4,81 мг/м\ Аэрозоль сильвинита, состоящий из хлористого калия (19,7-42,0%) и хлористого натрия (51,6- 77,2 %), имел величину частиц до 2 микрон (84,7%). Такая высокая дисперсность аэрозоля сильвинита способствует при вдыхании глубокому проникновению в легкие.

Радиологическими исследованиями были установлены выраженные различия в уровнях гамма- и бета-излучения сильвинитного пласта и серой каменной соли. Уровень гамма-активности пласта сильвинита был в 3-4 раза выше, чем у каменной соли. Выявлена прямая зависимость гамма-излучения от толщины междукамерного целика калийного пласта. Гамма-излучение монотонно нарастало, начиная с минимальной толщины целика и до 500 мм. При дальнейшем увеличении толщины пласта оно оставалось неизменным. Показатели гамма-фона в подземном стационаре не выходили за верхние пределы допустимого уровня.

Радиоактивный элемент К« (0,01%) создает несколько повышенный уровень радиации, способствуя ионизации подземного воздуха.

Исследование аэроионизационной обстановки показало, что содержание легких отрицательных ионов на поверхности в палатах аллергологического отделения больницы было в 7-10 раз ниже, чем в подземных выработках калийного рудника, а коэффициент униполярности в 1,5 раза выше, что свидетельствовало о благоприятном состоянии подземной атмосферы.

Измерение содержания аналогичных ионов в воздухе спелеолечебницы (в начале вестибюля) показало возрастание средних концентраций в два раза, по сравнению с больничными помещениями на поверхности. Коэффициент униполярности снижался в три раза. По мере продвижения по спелеолечебнице количество легких отрицательных ионов возрастало: в помещении процедурной -в 4 раза, а в местах нахождения больных (палаты) - в 5 раз.

Проведенные бактериологические исследования обнаружили высокую степень чистоты рудничной атмосферы подземного стационара. Длительное нахождение больных в подземной выработке увеличивало бактериальную загрязненность воздуха спелеолечебницы в среднем в два раза, но все микробиологические показатели не превышали допустимые уровни.

Наиболее высокие исходные величины содержания микроорганизмов в воздухе калийной спелеолечебницы были выявлены в летний период года, в то время как в закрытых помещениях на поверхности их наибольшее количество отмечается зимой.

Таким образом, в условиях спелеолечебницы в калийном руднике на организм человека воздействует комплекс естественных и производственных факторов. К естественным факторам калийного рудника относятся -радиоактивный фон, аэроионизация воздуха, бактериальная обсемененность. стабильный микроклимат, а к основным производственным факторам - вредные газы, соляная пыль.

Наши исследования, проведенные в калийном руднике, позволили определить комплекс факторов, оказывающих воздействие на бронхо-легочный аппарат, гуморальную среду и рефлекторые реакции больного бронхиальной астмой. К основным факторам, влияющим на организм пациентов в течение курса лечения, следует отнести: постоянство температуры; постоянную и

умеренно-повышенную влажность; повышенное атмосферное давление и радиоактивный фон; повышенное содержание аэроионов (положительных и отрицательных), аэрозоля хлористого калия и натрия; пониженное количество микроорганизмов; слабое магнитное и космическое влияние; отсутствие аллергенов, звуковых, световых и других раздражителей. В подземном стационаре постоянна концентрация кислорода и углекислого газа.

В настоящее время спелеолечебница располагается в зоне динамического микроклимата с большим диапазоном колебаний температуры, влажности и скорости движения воздуха. Исследования показали, что более оптимально размещать будущие подземные стационары в непроизводственной зоне стабильного микроклимата (постоянная температура и малоподвижный воздух). Постоянный специфический микроклимат, формирующийся в старых выработках, удаленных от ствола и не связанных с производством, в сочетании с другими благоприятными факторами подземной среды калийных рудников, может быть рекомендован к использованию для спелеотерапии. Данное обстоятельство нашло подтверждение в натурном эксперименте на лабораторных животных.

Существующая спелеолечебница, построенная как экспериментальная, рассчитана всего на тридцать мест и не может в настоящее время удовлетворить всех нуждающихся в лечении. В ходе функционирования подземного лечебного учреждения на основе наших исследований (совместно с доцентом В.А. Старцевым) были разработаны технико-гигиенические рекомендации для проектирования и эксплуатации будущих спелеолечебниц на базе Верхнекамского калийного месторождения.

Накопленный опыт показал, что спелеолечебницу следует располагать в калийных пластах в районе воздухоподающего ствола, обеспечивающего по своему местоположению с учетом "розы ветров" относительно промышленных предприятий минимальное попадание со свежим воздухом вредных веществ.

Свежий воздух, поступающий в калийный рудник и предназначенный для подачи в подземную лечебницу, должен подвергаться предварительной обработке с целью поглощения пылевых частиц и газовых компонентов, стабилизации температуры и влажности в существующих горных выработках или специально пройденных для этих целей.Согласно проведенным гигиеническим и

микробиологическим исследованиям (рост бактериальной обсемененности), лечебные палаты нуждаются в сквозном проветривании. Предложено подавать свежий воздух в каждую палату через естественную электрополяризационную решетку, сделанную в тупиковой стене палаты, по принципу работы галоингалятора.

Пациенты в подземной лечебнице должны находится в условиях естественного микроклимата калийного рудника без применения каких-либо подогревателей, нарушающих аэроионную обстановку.

Исследования показали, что подземная лечебница в случае аварийных ситуаций в руднике при соответствующем оснащении может быть использована как камера-убежище. Для этой цели она должна быть обеспечена устройствами для изолирования ее от остальных внутришахтных горных выработок.

Реализация технико-гигиенических рекомендаций позволит повысить эффективность лечения больных с аллергическими заболеваниями органов дыхания в подземных стационарах. Для выяснения характера влияния специфических факторов калийного рудника на системы кровообращения и дыхания больных нами были проведены исследования непосредственно в спелеолечебнице. Сразу после спуска в шахту у больных отмечался период адаптации (1,5-2 часа), сопровождавшийся некоторым ухудшением самочувствия пациентов (реакция на спуск в клети, подземная производственная среда), в последующие часы пребывания в шахте их состояние улучшалось.

Изучение параметров центральной гемодинамики показало, что отрицательного влияния подземных условий на организм больных через 2 дня от начала спусков в шахту не происходило. Общее периферическое сопротивление незначительно увеличивалось, что вело к некоторому увеличению работы левого желудочка. Артериальное давление ^систолическое, диастолическое), пульсовое и среднее давление имели некоторую тенденцию к возрастанию.

Электрокардиография не выявила существенных изменений в сердечной деятельности пациентов. Условия калийной шахты, начиная с первых дней лечения, не оказывали неблагоприятного влияния на сердечно-сосудистую систему. Гематологические показатели больных бронхиальной астмой отражали некоторое затихание воспалительного процесса.

Тенденция к возрастанию гмпервентиляции, улучшению ряда показателей внешнего дыхания свидетельствовали о наличии факторов, благоприятно влияющих на систему дыхания больных, находящихся в условиях калийного рудника, что потребовало более глубоких клинических исследований на поверхности в стационаре.

За время работы спелеолечебницы курс лечения прошли более 5000 больных в возрасте от 17 до 60 лет, страдавших предастмой, бронхиальной астмой легкой и средней тяжести, хроническим бронхитом, поллинозами, риносинусопатиями.

Для спелеотерапии принимались больные по направлению врачей общей практики после осмотра пациента врачами специальной отборочной комиссии. При этом учитывались общеклинические данные, комплекс специальных методов исследования, а также специальные показания и противопоказания для спелеотерапии.

Лечение проводилось по четырем комплексам. Комплекс 1 применялся больным бронхиальной астмой и хроническим бронхитом в фазе полной ремиссии и включал дозированное пребывание в микроклимате спелеолечебницы, свободный режим. Комплекс 2 включал дополнительно к лечению микроклиматом лечебницы бронхолитические, отхаркивающие средства и физиотерапевтические процедуры. Он применялся больным, поступившим в фазе неполной ремиссии (обструктивный синдром или приступы удушья).

Комплекс 3, при котором спелеотерапии предшествовал больничный режим в течение 5 дней с проведением антибактериальной и противовоспалительной терапии. Применялся для больных, поступивших в фазе обострения заболевания.

Комплекс 4. Спелеотерапия проводилась в сочетании с курсом специфической гипосенсибилизации выявленным аллергеном или гистоглобулином. Данный комплекс применялся для больных атопической бронхиальной астмой, поллинозами, аллергическими ринитами.

Лечебная физкультура в виде дыхательной гимнастики входила во все лечебные комплексы и проводилась непосредственно в спелеолечебнице.

В ходе спелеотерапии при обследовании в наземном стационаре у 6 % больных отмечалось кратковременное ухудшение состояния после 5-7 спусков, реже после 2-3 и 16-17. В этих случаях спелеотерапия прерывалась на 1-2 дня, назначались симптоматические средства. В большинстве случаев этого было достаточно. Общий эффект лечения составил 80% (табл. 1).

Таблица 1.

Непосредственные результаты лечения в спелеолечебнице (%)

Характер и тяжесть заболевания п Улучшение Без перемен Ухудшение

Предастма 586 80,7 16,4 2,9

Бронхиальная астма

легкого течения 549 80,6 16,3 1,2

средней тяжести 1115 76,6 17,6 4,5

тяжелого течения 6 50,0 - 50,0

Хронический

обструктивный

бронхит 868 80,5 15,7 1,5

Пылевые бронхиты 15 100,0 - -

Риносинусопатия 210 84,2 15,2 -

Поллинозы 86 76,4 23,6 -

ИТОГО: 3434 79,3 16,6 "2,7

У 128 пациентов были проанализированы показатели функции внешнего дыхания. При этом достоверность различий до и после лечения колебалась в пределах 0,05-0,001. Под влиянием лечения значительно улучшались параметры дыхательной функции. У больных хроническим бронхитом с явлениями обструкции на фоне аллергических реакций организма достоверно возрастала максимальная вентиляция легких с 91,1 до 106,2% и мощность выдоха с 80,6 до 93,3%. При бронхиальной астме легкого течения жизненная емкость легких увеличивалась с 65,3 до 83 %, а максимальная вентиляция с 80,1 до 100,5%, мощность выдоха с 75,1 до 88,9%.

У больных со средней тяжестью заболевания показатель ЖЕЛ возрастал с 53,2 до 69,1%, МВЛ - с 60,2 до 81,3%.

С помощью поликардиографической методики при синхронной регистрации электрокардиограммы, акселерационной кинетокардиограммы правого и левого желудочка и объемной реограммы легких изучена гемодинамика малого круга кровообращения и кардиодинамика у больных предастмой и бронхиальной астмой различной степени тяжести.

Проведенная спелеотерапия в условиях калийного рудника оказывала благоприятное влияние на показатели гемодинамики малого круга кровообращения и кардиодинамики правого желудочка. Все параметры нормализовались у больных предастмой. Значительно улучшалась сократительная способность миокарда у больных с легким и среднетяжелым течением бронхиальной астмы.

Отдаленные результаты лечения были изучены у 478 больных бронхиальной астмой. Положительный эффект у большинства больных удерживался от 1 до 3 лет.

Изучение клинико-физиологических и гигиенических особенностей влияния Березниковской спелеолечебницы на больных с заболеваниями органов дыхания позволило выделить несколько звеньев патогенетического лечебного эффекта.

Влияние высокодисперсных аэрозолей хлористого натрия и калия на слизистую оболочку верхних дыхательных путей и бронхо-легочного аппарата (при размерах аэрозольных частиц от 5 до 2 мкм они проникают до альвеол) приводит к разжижению и удалению мокроты. Восстанавливается или значительно улучшается функция внешнего дыхания, в том числе проходимость дыхательных путей.

На реактивность бронхов оказывают благоприятное влияние отрицательные аэроионы, способствующие улучшению бронхиальной проходимости. Положительные сдвиги функционального состояния органов дыхания и нормализации реактивности бронхов приводят к изменениям условий гемодинамики в малом круге кровообращения, снижается повышенное давление в системе легочной артерии, улучшается сократительная способность миокарда.

Отсутствие в шахтном воздухе аллергенов (инфекционных и неинфекционных) приводит к эффекту элиминации и способствует снижению сенсибилизации организма, уменьшению или ликвидации воспаления в бронхо-легочном аппарате и улучшению показателей естественного иммунитета.

Нормальное содержание в воздухе шахты кислорода, углекислого газа, незначительные колебания температуры и влажности, малое движение воздушного потока, тишина, уменьшение или исчезновение клинических проявлений заболевания - все это способствует нормализации функции центральной нервной системы, значительному общетерапевтическому эффекту спелеотерапии.Уменьшение выраженности или ликвидация патологических сдвигов в нервной, иммунной, сердечно-сосудистой и дыхательной системах снижают нагрузку на эндокринное звено гомеостаза.

Таким образом, опыт лечения больных в Березниковской спелеолечебнице, расположенной в калийных солях, свидетельствует о достаточно высокой эффективности метода. Положительное влияние спелеотерапии обусловлено специфичным многофакторным воздействием спелеолечебницы на различные системы организма (иммунологическую, дыхательную, сердечно-сосудистую, функцию слизистых оболочек носа и др.).

Знание гигиенических условий спелеотерапии, механизмов воздействия рудничной среды на организм и тщательный отбор больных для терапии в подземном стационаре является основой эффективности данного немедикаментозного метода лечения.

Наряду с положительным эффектом лечения недостатком спелеолечебницы является сложность ее строительства и эксплуатации в подземных условиях; ограничение существующими правилами безопасности контингента лиц, спускаемых з шахту (дети); удаленность от места жительства больных; большая загруженность.

Нами была разработана галоклиматическая камера, позволяющая расширить практику лечения органов дыхания людей различного возраста и физического состояния путем моделирования условий подземной лечебницы в стационарных лечебных учреждениях на поверхности (Авторское свидетельство СССР N 1068126, кл. А 61 М 16/02, 1983).

Климатическая камера (рис. 1) содержит палату 1 из соляных блоков 2 внутри герметичного помещения 3, зазоры 4 для вентиляции, шлюзовую камеру 5 с герметичными дверями 6, воздуходувку 7 с регулятором 8 давления, глушитель 9 шума, кондиционер 10, дозатор 11 кислорода, дозатор 12 углекислого газа, соляной фильтр-насытитель 13 с дробленной солью 14, систему трубопроводов 15-19, регулятор 20 давления с заслонкой 21, систему вентилей 22-29.

Устройство работает следующим образом. Пациентов размещают в палате 1, в которую они проходят через шлюзовую камеру 5 и герметичные двери 6. Заданные климатические условия поддерживаются в палате следующим образом. Атмосферный воздух через воздуходувку 7 по трубопроводу через глушитель 9 шума поступает в кондиционер 10. Сюда же поступает кислород из дозатора кислорода и углекислый газ из дозатора 12 углекислого газа. Далее воздух по трубопроводу 15 поступает в фильтр-насытитель 13 с дробленой солью 14. При прохождении воздуха через дробленую соль 14 происходит его очистка от аллергенов и пыли. Очищенный воздух по трубопроводам 16 и 17 поступает в палату 1 и шлюзовую камеру 5. В фильтре-насытителе 13 происходит насыщение воздуха соляными аэрозолями за счет взаимодействия влаги воздуха с солью. Уровень ионизации, близкий к уровню ионизации воздуха в подземных условиях, обеспечивается за счет радиоактивного излучения соляных блоков 2.

Галокамера снабжена соляными блоками, установленными с зазором относительно стен, пола и потолка герметичного помещения, в котором находятся пациенты.

На основании наших исследований толщину соляных блоков (природная смесь минералов сильвина - КС! и галита - ЫаС!) принимали эквивалентной "бесконечной" толщине массива горных пород по интенсивности естественного радиоактивного излучения. Для калийных руд она составила 0,6 м. Очевидно, что недостатком данной камеры является большая масса и большие размеры соляных блоков, что уменьшает полезный объем герметичного пространства камеры и ограничивает область ее применения стационарными

Рис. 1. Галоклиматическая комера

лечебными учреждениями, расположенными на поверхности. С целью расширения эксплуатационных возможностей климатической камеры нами (совместно с доцентом В.А. Старцевым) предложено соляные блоки выполнять слоистыми из природных солей,образующих слой (слои) и калия хлористого технического (ГОСТ 4565-83 марки "мелкий" 1-го сорта, серовато-белого цвета, 95% KCl), не обработанного аминами или другими токсичными антислеживающими реагентами, образующего внутренний слой.

При одной и той же величине слоя сильвинитовой руды и калийного удобрения интенсивность радиоактивного излучения у калийного удобрения будет выше, чем у сильвинитовой руды, что увеличит процесс ионизации воздушной среды.

В зависимости от потребности моделирования конкретных условий калийных рудников масса и объем соляных блоков при их слоистом исполнении в 1,1 -10 раз меньше массы и объема соляных блоков, изготовленных только из природных калийных солей. В связи с этим достигается снижение затрат на строительство и эксплуатацию галоклиматических камер.

По сравнению с подземными спелеолечебницами для больных с аллергическими заболеваниями органов дыхания применение галокпиматической камеры обеспечивает снижение строительно-эксплуатационных затрат, экономию времени и материальных средств на лечение, увеличение количества обслуживаемых больных и их возрастного диапазона. Данная спелеокамера может также применяться при лечении и профилактике профессиональных заболеваний аллергического характера.

Первая галоклиматическая камера в России была построена в медсанчасти "Калиец" г. Соликамска Пермской области производственным объединением "Сильвинит" в 1989 г. и была использована для лечения больных респираторными аллергозами.

В галоклиматической камере курс лечения прошли 72 человека (34 мужчин и 38 женщин) в возрасте от 18 до 60 лет с давностью заболевания от 3 до 24 лет. Лечение производилось по двум комплексам.

Комплекс 1 - воздействие только микроклиматом спелеокамеры в течение 20 дней по следующему графику: первые и последние два дня курса (1,2, 19 и 20 день) по два часа, 3 и 4, а также 17 и 18 дни курса по три часа, с пятого по шестнадцатый дни курса - по четыре часа.

Комплекс 2 лечения включал дополнительно назначение антибиотиков, отхаркивающих и бронхолитических препаратов, физиотерапевтических процедур. Он применялся больным в фазе неполной ремиссии заболевания. До и после курса лечения определяли: физикальные данные, общий анализ крови, мочи и мокроты, показатели внешнего дыхания, ЭКГ и другие.

Эффективность лечения оценивалась по четырем градациям.

Отличный эффект: ликвидация всех симптомов заболевания, полный отказ от медикаментов. Хороший эффект: все оцениваемые показатели улучшались, но не достигали нормальных значений. Изредка пациент прибегал к бронхолитическим препаратам, но приступы удушья при бронхиальной астме не возникали. Удовлетворительный: улучшение состояния и физикальных данных, но не все функциональные показатели имели четкую положительную динамику. Без эффекта: только субъективные положительные сдвиги, разнонаправленность в показателях функциональных исследований.

Ухудшения состояния у обследованных больных не выявлено. Непосредственная эффективность составила 93%. Отличный эффект - 6%, хороший - 42%, удовлетворительный - 45%, без эффекта - 7% (рис. 2).

7% 6%

Эффект лечения:

□ Отличный

□ Хороший

□ Удовлетворительный П Нет эффекта

45%

42%

Рис. 2. Результаты лечения больных в галотерапевтическом комплексе на поверхности

Статистически достоверно улучшались показатели функции внешнего дыхания у больных бронхиальной астмой средней тяжести и хроническим бронхитом. Из 17 больных, находящихся под постоянным динамическим

наблюдением продолжительность эффекта у 12 пациентов удерживалась 2-2,5 года, у 1 больного -18 месяцев, у 4 - в течение 6 месяцев.

Таким образом, спелеотерапия в калийном руднике и галоклиматической наземной спелеокамере показала себя достаточно эффективным методом лечения больных респираторными аллергозами и хроническим бронхитом.

ВЫВОДЫ

1. Данные многолетних исследований позволили получить комплексную оценку калийного рудника как гигиенического и лечебного объекта, выявить его ведущие производственные и непроизводственные факторы, определить степень влияния на организм лабораторных животных, здорового и больного человека, рекомендовать к использованию для спелеотерапии.

К отличительной природной особенности калийных рудников Верхнекамского месторождения относится микроклимат, характеризующийся "субнормальной" температурой воздуха (8-10°С) на протяжении всего года, низкой температурой и высокой теплопроводностью окружающей породы, а также радиационный фон, создаваемый радиоактивным элементом К«,.

2. Санитарно-химические исследования подтвердили способность поглощения калийными солями основных вредных веществ рудничной атмосферы. В процессе движения загрязненного воздуха по сильвинитовым и галитовым выработкам происходило улучшение его качественного состава, активно снижались концентрации сернистого газа, окислов азота, окиси углерода, углеводородов.

3. Экспозиция лабораторных животных в различных участках шахты не приводила к нарушениям функций внешнего дыхания, сердечно-сосудистой и нервной систем. Экспериментальные исследования не обнаружили значительных физиологических, биохимических и морфологических изменений. У животных, находившихся на общерудничной исходящей вентиляционной струе воздуха, прошедшей по неэксплуатируемым выработкам шахты, отмечены положительные тенденции в изменении функции системы дыхания.

Производственная среда калийного рудника не вызывала резко выраженного отрицательного воздействия на организм человека, длительно находящегося и работающего в соляной шахте.

4. В непроизводственной зоне калийных рудников Верхнекамского месторождения Западного Урала формируется специфическая среда, которая может эффективно использоваться для спелеотерапевтических целей.

Установлен комплекс факторов, оказывающих воздействие на бронхо-легочный аппарат, гуморальную среду и рефлекторные реакции больного бронхиальной астмой: стабильный микроклимат, радиоактивный фон, аэроионизация, соляные аэрозоли, пониженное содержание микроорганизмов и аллергенов, отсутствие интенсивных звуковых, световых и других раздражителей.

5. Для проведения спелеотерапии □ условиях действующего рудника необходима подготовка специальных выработок, изолированных от горного производства. Воздух, поступающий в калийный рудник для подачи в спелеолечебницу, следует подвергать предварительной обработке, с целью поглощения пылевых частиц и газовых компонентов, стабилизации температуры и влажности, путем пропускания через существующие соляные выработки.

Свежий воздух в каждую палату подземного стационара предложено подавать через злекгрополяризационную решетку, действующую как галоингалятор.

6. Проведенные исследования в условиях калийной шахты и экспериментальной камеры показали общее охлаждение организма испытуемых, интенсивность которого определялась характером физической активности. Напряжение системы терморегуляции подтверждалось показателями кожных температур, сердечно-сосудистой системы и теплоощущениями. В результате была обоснована теплоизоляция пакета одежды для пациентов спелеолечебницы. Помимо утепленной спецодежды, каски и обуви, больные должны быть обеспечены на время сна специальными спальными мешками с тепловым сопротивлением не менее 2 cío и добавлением в их конструкцию прослойки из алюминиевой фольги (для снижения интенсивных радиационных теплопотерь).

7. Обоснована возможность временного нахождения людей в состоянии малой физической активности в небольшом по объему изолированном пространстве соляных выработок без поступления дополнительного свежего воздуха, позволяющее применить его в экстремальных ситуациях в качестве убежища для пациентов спелеолечебницы.

Объемные выработки калийного рудника могут использоваться для обеспечения достаточно длительного пребывания больших количеств людей при аварийных ситуациях в руднике и наземных катастрофах.

8. Спелеолечебница в действующем калийном руднике имеет ряд недостатков: влияние окружающей среды промышленного населенного пункта и производства, сложность строительства и эксплуатации, низкая пропускная способность, ограничение контингента лиц, в целях безопасности, удаленность от места жительства больных и др. Исходя из этого, для лечения аллергических заболеваний органов дыхания нами разработан галоингалятор и спелеоклиматическая камера, имитирующая подземную среду калийного рудника на поверхности, предложены способы лечебного и экономического совершенствования спелеокамеры.

9. В результате курса лечения в спелеолечебнице калийного рудника у больных происходили положительные сдвиги функционального состояния органов дыхания к нормализация реактивности бронхов. Улучшались показатели гемодинамики малого круга кровообращения и кардиодинамики правого желудочка. Все параметры нормализовались у больных предастмой. Значительно улучшалась сократительная способность миокарда у больных легким и среднетяжелым течением бронхиальной астмы.

Оптимизация гигиенических условий спелеотерапии в калийном руднике, изучение механизмов воздействия шахтной среды на организм в норме и патологии, тщательный отбор больных для лечения в спелеолечебнице будут способствовать дальнейшему повышению клинической эффективности данного немедикаментозного метода лечения.

10. Спелеотерапия в калийном руднике и климатической наземной спелеокамере показала себя достаточно эффетивным методом лечения больных респираторными аллергозами и хроническим бронхитом. Общетерапевтический эффект лечения в подземном стационаре составил 80 %, а в галоклиматической спелеокамере - 93 %.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. О профилактике охлаждения рабочих в калийной шахте // Вопросы общей и промышленной гигиены,- Пермь, 1965.- С. 45-47.

2. Гигиеническая оценка микроклимата Соликамской калийной шахты // Вопросы общей и промышленной гигиены. Труды ПГМИ, вып. 72.- Пермь, 1966.-С. 12-17.

3. Данные медицинского осмотра бурильщиков Соликамской калийной шахты II Вопросы общей и промышленной гигиены. Труды ПГМИ, вып. 72,-Пермь, 1966,-С. 17-21 (соавт. Э.В. Каравайная).

4. К истории изучения условий труда шахтеров в калийных рудниках II Материалы 5 конференции молодых научных работников,- М., 1967.- С. 34-38.

5. Гигиенические вопросы в калийной промышленности //Материалы республиканской научной конференции по итогам гигиенических исследований,-Ставрополь, 1969,- С. 72-73 (соавт. Б.Б. Быховский, И.И. Николаева).

6. Гигиеническая оценка теплозащитных свойств спецодежды шахтеров II Гигиена труда и профессиональные заболевания.1972,- N2.- С. 39-42.

7. Особенности адаптации организма человека при пониженных температурах окружающей среды // Функциональные и адаптационные возможности организма - М., 1974,- С. 70-72,

8. Тепловое сопротивление одежды человека при субнормальных температурах внешней среды // Материалы Всесоюзной конференции по комплексному изучению и освоению пустынных территорий Средней Азии и Казахстана,- Ашхабад, 1976,- С. 95-96.

9. Адаптация сердечно-сосудистой системы человека к физической нагрузке в условиях субнормальных температур внешней среды // Вопросы охраны окружающей среды и гигиена труда.- Пермь, 1977,- С. 162-165.

10. Изучение гигиенических факторов в зоне Березниковской спелеолечебницы // Использование пещер,- Пермь, 1979 - С. 54-55 (соавт. Н.Л. Чекина).

11. Предпосылки к гигиеническому обоснованию рециркуляции воздуха в калийных рудниках // МХП НИИ ТЭХИМ. Химическая промышленность. Научно-технических реферативный сборник. Выпуск 6,- М., 1980,- С. 7-8 (соавт. А.Е. Красноштейн, В.А. Старцев, Н.Л. Чекина, В.А. Черешнев).

12. Основные вопросы гигиены труда в калийной промышленности Западного Урала II Санитарно-гигиеническому факультету ПГМИ 50 лет.- Пермь,

1981.- С. 20-24 (соавт. И.И. Николаева, И.Н. Зиненко, Л.Д. Новоселова и др.).

13. Гигиенические аспекты спелеотерапии // Санитарно-гигиеническому факультету ПГМИ- 50 лет.- Пермь, 1981.- С. 35-38 (соавт. Н.Л. Чекина, В.А. Черешнев).

14. Подземный стационар в калийном руднике (ВДНХ СССР).- Пермь, 1981 -4с (соавт. Н.Л. Чекина, В.А. Черешнев).

15. Физиолого-гигиенические исследования процесса самоочищения воздухав горных выработках калийного рудника //Аккумуляция зимнего холода в горных породах и его использование в народном хозяйстве.- Пермь, 1981.- С. 99101 (соавт. Н.Л. Чекина).

16. Гигиенические проблемы вентиляции калийных рудников. // Актуальные вопросы гигиены труда.- Пермь, 1981.- С. 27-28 (соавт. А.Е. Красноштейн, Н.Л. Чекина, В.А. Черешнев).

17. Влияние естественных факторов спелеолечебницы на функциональное состояние экспериментальных животных // Актуальные вопросы коммунальной гигиены,- Пермь, 1981.- С. 62-65 (соавт. Н.Л. Чекина, В.А. Черешнев, B.C. Харитонов).

18. Радиологические исследования в калийных рудниках Ц Материалы научно-практической конференции, посвященной 60-летию санэпидслужбы.-Пермь, 1982,- С. 54-55. (соавт. Б.П. Донской, Н.Л. Чекина, И.В. Круглов).

19. Гигиенические методы в спелеотерпии // Методы исследования в гигиенической практике, тезисы 2-й научно-практической конференции.- Пермь,

1982,- С. 18-19 (соавт. Н.Л. Чекина, Е.И. Кучук).

20. Гигиеническое изучение условий формирования воздушной среды подземной лечебницы // Вопросы гигиены, эпидемиологии, вирусологии, инфекционной патологии,- Пермь, 1982.- С. 15-16 (соавт. Н.Л. Чекина).

21. Радиологические исследования соляного пласта "АБ" калийного рудника // Вопросы комплексного освоения недр и совершенствование технологии горных работ на предприятиях Западного Урала,- Пермь, 1983,- С. 21-22 (соавт. В.А. Старцев, Н.Л. Вишневская, Б.П. Донской).

22. Гигиенические исследования воздушной среды изолированного пространства калийного рудника // Разработка соляных месторождений.- Пермь, ППИ, 1983,-С. 115-119 (соавт. Н.Л. Чекина, В.А. Старцев).

23. Климатическая камера // Бюлл. изобр., 1984, N3 (соавт. A.B. Туев, Н.Л. Чекина, А.Е. Красноштейн, В.А. Старцев, В.Я. Ковтун).

24. Гигиенические особенности микроклимата калийных рудников Верхнекамского месторождения // Актуальные вопросы гигиены труда на промышленных предприятиях,- Пермь, 1985,- С. 22-23.

25. Влияние производственной среды калийного рудника на организм шахтеров // Актуальные вопросы гигиены труда на промышленных предприятиях,- Пермь, 1985,- С. 35-36 (соавт. Н.Л. Вишневская).

26. Шумо-вибрационная нагрузка на горнорабочих калийных рудников // Актуальные вопросы гигиены труда.- Пермь, 1985,- С. 29-31 (соавт. Т.Н. Новоселова, Н.Л. Вишневская).

27. Характеристика заболеваемости основных профессиональных групп горнорабочих буровзрывных участков калийного рудника // Актуальные вопросы гигиены труда,- Пермь, 1985.- С.59-61 (соавт. Н.Л. Вишневская, В.И. Филимонов, H.A. Чежина, Т.В. Смолина).

28. Физиолого-гигиенические исследования условий труда шахтеров в калийных рудниках // Актуальные вопросы гигиены труда.Пермь, 1387.- С. 30-32 (соавт. Н.Л. Вишневская).

29. Сравнительная характеристика временной нетрудоспособности горнорабочих при различных способах добычи калийных солей // Актуальные вопросы гигиены труда,- Пермь, 1987.- С. 47-49 (соавт. Н.Л. Вишневская, С.П. Шилова).

30. Разработка устройства по моделированию условий подземных лечебниц // Естественные науки - здравоохранению.- Пермь, 1987,- С. 170 (соавт. В.А. Старцев, А.Е. Красноштейн, Н.Л. Вишневская).

31. Гигиенические исследования естественных факторов воздушной среды калийного рудника // Комплексное освоение недр и охрана окружающей среды,- Пермь, 1987.- С. 65-66 (соавт. Н.Л. Вишневская, В.А. Старцев, Л.М. Нохрина).

32. Моделирование атмосферных факторов калийных рудников для лечебно-профилактических целей II Совершенствование разработки калийных месторождений.- Пермь, 1987,- С. 108-112 (соавт. В.А. Старцев, А.Е. Красноштейн).

33. Бактериологические исследования естественных факторов воздушной среды калийного рудника // Санитарно-гигиенические методы исследований-Пермь, 1987,-С. 82-83 (соавт. Н.Л. Вишневская, Н.З. Ощепкова, Л.М. Нохрина).

34. Разработка мероприятий по оптимизации условий труда и снижению заболеваемости горнорабочих калийных рудников // Материалы научно-практической конференции, посвященной 70-летию Октября,- Пермь, 1987.- С. 35-36 (соавт. Н.Л. Вишневская, И.Н. Егоренкова, З.Л. Сбеглова).

35. Климатическая камера для лечения больных бронхиальной астмой II Пермский ЦНТИ, информационный листок N451-88.Пермь, 1988,- 4 с (соавт. А.В. Туев, Н.Л. Вишневская и др.).

36. О проектировании климатической камеры // Технология подземной разработки калийных месторождений; Межвузовский сб. науч. трудов ПермПИ.-Пермь, 1988.- С. 138-142 (соавт. В.А. Старцев, А.Е. Красноштейн).

37. Калийный рудник как источник газообразных выбросов // Производственные выбросы в атмосферу и влияние их на экологическую ситуацию.- Пермь, 1990,- С. 11-13.

38. Использование естественных факторов калийных рудников в лечебных целях II Профилактическая медицина. Состояние и перспективы.- Л., 1991,- С. 193-194.

39. Влияние природных факторов калийных рудников на функции органов дыхания // Внешняя среда и здоровье населения.Ижевск, 1991.- С. 133-134.

40. Применение горных выработок калийного рудника в спелеотерпии II Здоровье человека и экологические проблемы,- Киров, 1991.- С. 55-56 (соавт. В.А. Старцев).

41. Адаптация организма шахтеров к микроклимату калийного рудника // VI Всесоюзный симпозиум "Эколого-физиологические проблемы адаптации".-Красноярск, 1991,- С. 25-26. 42. Физиолого-гигиенические исследования способов добычи калийных солей на рудниках Верхнекамского месторождения // Материалы научно-практической конференции, посвященной 70-летию санитарно-эпидемиологической службы.- Пермь, 1992.- С. 11-12.