ГРЯЗИ ЛЕЧЕБНЫЕ

ГРЯЗИ ЛЕЧЕБНЫЕ (син. пелоиды) — природные образования, состоящие из воды, минеральных и органических веществ, представляющие собой однородную, тонкодисперсную пластичную массу, характеризующуюся определенными тепловыми свойствами, благодаря чему их применяют в нагретом состоянии в леч. целях.

В СССР Г. л. используются в основном в естественном, минимально измененном виде, с сохранением их природных физ. свойств и хим. состава. В западноевропейских странах леч. грязи, гл. обр. торфяные, специально подготавливают для леч. процедур (высушивают, измельчают, смешивают с водой).

Образование Г. л. происходит под воздействием природных факторов: геологических, климатических, гидрологических, физико-химических и биологических. Местом их образования являются различные водоемы (моря, заливы, озера, пруды и др.), болота, а также участки земной поверхности, в которых в результате ряда геол. процессов возникают зоны разрушения, измельчения, разжижения горных пород и вынос их на поверхность. Материалом для образования Г. л. служат минеральные частицы, органические вещества, состоящие из отмерших растительных и животных организмов, разлагаемых и перерабатываемых микроорганизмами, коллоидные частицы органического и неорганического состава, вода.

Структура и состав лечебных грязей

По структуре Г. л. представляют собой сложную физ.-хим. систему, включающую три взаимосвязанные части: грязевой р-р, остов грязи и коллоидный комплекс.

Грязевой раствор состоит из воды и растворенных в ней солей, органических веществ, газов и является производным воды или рапы (высококонцентрированного, насыщенного р-ра различных солей), покрывающих грязевые отложения. Грязевой р-р пропитывает всю массу грязи; он характеризуется различной минерализацией, ионным и газовым составом, величиной pH (реакцией грязи).

Общее содержание воды в грязях, или влажность грязей, в различных их типах изменяется от 25 до 97%. Минерализация грязевого р-ра (сумма растворенных веществ, без газов) в грязях различных типов также колеблется в широких пределах: от 0,01 г/л в торфах и сапропелях до 350 г/л в иловых сульфидных грязях. В последних в пределах одного и того же месторождения минерализация может меняться в зависимости от площади, глубины залегания грязи, сезонов года и в многолетнем периоде.

Ионный состав грязевого р-ра может быть весьма разнообразным и зависит гл. обр. от характера вод, питающих грязевое месторождение. Между грязевым р-ром и водами, покрывающими грязь, постоянно протекают процессы диффузии, направленные на установление ионно-солевого равновесия между ними.

Газы в грязях содержатся в основном в растворенном состоянии. Источником их образования являются гл. обр. биохим, процессы, в результате которых в грязевом р-ре накапливаются сероводород, углекислый газ, азот, водород и метан. Состав газов различен у разных типов Г. л. и может изменяться в зависимости от глубины залегания грязевых отложений, а в верхнем ее слое и от сезонов года, что обусловлено различной интенсивностью бактериальных процессов.

Реакция грязи (pH) определяется в первую очередь хим. составом грязевого р-ра и направлением происходящих в грязях биол, процессов; она может изменяться от сильно кислой (в торфах) до отчетливо щелочной (в сульфидных иловых грязях).

Хим. состав грязевого р-ра (минерализация, ионный состав, содержание газов, величина pH) существенно различен у разных типов пелоидов и во многом определяет их различное действие на организм при грязелечении.

Газы и ионы некоторых веществ, содержащихся в Г. л., проникают через кожу. Грязи, характеризующиеся высокой минерализацией или кислой реакцией, оказывают более выраженное влияние на протекание многих процессов в организме. В связи с этим высокоминерализованные грязи и грязи «кислые» для получения терапевтического эффекта можно применять при более низких температурах нагрева.

Остов грязи (грубодисперсная часть грязи) включает силикатные частицы — гипс, карбонаты и фосфаты кальция, карбонаты магния и другие соли, а также грубые органические остатки. Выделяют Г. л. грубого состава, в которых более 50% остова составляют частицы крупнее 0,01 мм (напр., грязи оз. Саки), и грязи тонкого состава, в которых преобладают частицы мельче 0,01 мм (напр., грязи оз. Тамбукан). Чем больше мелких частиц в грязи, тем выше ее качество.

Оценка Г. л. с точки зрения их использования для леч. целей производится с учетом так наз. засоренности грязи — присутствия в ней частиц диам, более 0,25 мм. Засоренность может быть обусловлена содержанием грубых силикатных частиц, кристаллов солей, а также крупных растительных остатков. Допустимая засоренность Г. л.— до 2—3% (в пересчете на сухое вещество грязи).

Коллоидный комплeкс (тонкодисперсная часть грязи) включает различные минеральные частицы размером менее 0,001 мм, органические вещества, сложные неорганические ферро- и алюмосиликатные и органо-минер альные соединения (сернистое железо, гидросульфид железа, кремниевую к-ту, гидраты окиси алюминия, железа и марганца, серу и др.). Содержание коллоидов в разных типах Г. л. различно: в иловых грязях — 4—20%, в торфяных и сапропелевых — до 80%.

Адсорбционная способность Г. л., к-рая определяет возможность удаления при грязелеч. процедурах с поверхности кожи или слизистых оболочек патогенных микробов, отделяемого раневой поверхности и др., связана с присутствием в них мельчайших коллоидных частиц.

Для целей грязелечения важное значение имеют содержащиеся в коллоидном комплексе и остове Г. л. органические вещества. В торфяных грязях содержание органических веществ достигает 20—95% (в пересчете на сухое вещество), в сапропелях — 15—95%, в иловых сульфидных грязях — 1—5% , в редких случаях — 10—20% . Органические вещества являются энергетическим материалом для биол, процессов, развивающихся в грязевых отложениях (напр., для сульфатредукции, обусловливающей накопление в грязях таких терапевтически активных веществ, как сульфиды). В торфяных и сапропелевых грязях органические вещества составляют основную часть их остова и коллоидного комплекса, благодаря чему эти грязи имеют более высокую теплоемкость, чем сульфидные иловые, и обладают лучшими тепловыми свойствами, повышающими в ряде случаев их терапевтическую эффективность. Эти свойства позволяют назначать аппликации из таких грязей более высоких температур, однако благодаря высокой теплоудерживающей способности и постепенной отдаче тепла переносимость таких процедур лучшая.

К биогенным элементам Г. л. относятся соединения азота, углерода, железа, фосфора, кремния, серы и др. Среди них особенно большую роль в леч. действии грязей играют сульфиды, которые содержатся в виде H2S и HS в грязевом р-ре и в виде сернистых соединений железа [в первую очередь гидротроиллита — Fe(HS)2] в коллоидном комплексе грязей. Большое количество микроорганизмов, развивающихся в пелоидах, гл. обр. в поверхностном (30—60 см) слое грязевых отложений, способствует образованию в них различных биол, соединений, в т. ч. обладающих бактерицидным действием. С наличием микрофлоры связано прямое антибактериальное действие Г. л. по отношению к ряду патогенных микробов.

Биол, природа антибактериального действия Г. л. проявляется в сезонном изменении этих свойств. Указанные сезонные колебания связаны со вспышкой жизнедеятельности микроорганизмов в периоды накопления биомассы в грязевых водоемах (как правило, в теплый период года), что повышает антибактериальную активность грязи. Бактерицидные свойства Г. л. обусловлены не только наличием в них антибактериальных веществ, но й прямым действием на патогенную микрофлору микробов-антагонистов, находящихся в грязи. Благодаря процессам самоочищения от патогенных микроорганизмов Г. л. не нуждаются в стерилизации. Пригодные в сан.-бактериол. отношении Г. л. в нативном (естественном) виде можно накладывать на открытые чистые раневые поверхности. Биохим, процессы в Г. л., способствующие их самоочищению, определяют еще одно важное их свойство — способность некоторых типов грязей к регенерации, т. е. восстановлению своих бальнеол. свойств. Сроки регенерации для Г. л. различных типов неодинаковы — см. Грязевое хозяйство.

Физические свойства лечебных грязей

Несмотря на то что отдельные типы Г. л. значительно отличаются друг от друга, они обладают рядом общих свойств. Все Г. л. представляют собой однородную пластическую массу, характеризующуюся определенными тепловыми свойствами (высокими теплоемкостью и теплоудерживающей способностью, малой теплопроводностью).

Теплоемкость леч. грязей характеризуется количеством тепла, необходимым для нагревания 1 г грязи на 1° (кал/г-град). Наибольшей теплоемкостью обладают торф и сапропели (ок. 1 кал/г- град), меньше теплоемкость иловых грязей (0,50— 0,65 кал/г-град).

Под теплопроводностью Г. л. понимается количество тепла, переносимое в 1 сек. через 1 см² сечения слоя грязи на расстояние в 1 см под влиянием разности температур в 1° (кал/см-сек-град). Теплопроводность зависит от состава и влажности грязи. Наибольшей теплопроводностью обладают иловые грязи, более низкой — торфы и сапропели.

Teплоудерживающая способность леч. грязей — время (в сек.), за к-рое 1 г вещества при данной теплоемкости и теплопроводности изменяет свою температуру на 1°. Высокая теплоудерживающая способность Г. л. является особо существенной для грязелечения.

Наибольшей теплоудерживающей способностью обладают торфы и сапропели. Благодаря высокой теплоудерживающей способности и малой теплопроводности и особенно отсутствию конвекционного способа передачи тепла в грязях, в леч. практик» удается применять Г. л. при температуре значительно более высокой, чем вода. Эти же свойства определяют в основном пределы нагрева до максимальных температур разных типов грязей (см. Грязелечение). Нагретая грязь медленно передает тепло тканям организма и сравнительно долго сохраняет необходимую для воздействия температуру.

Пластичность грязей — способность под влиянием внешнего механического воздействия деформироваться без нарушения структуры грязи и сохранять полученную форму после прекращения воздействия. Величину давления (в дин/см²), при к-рой начинается течение грязи, в бальнеологии принято называть предельным сопротивлением сдвигу. Консистенция грязи, наиболее подходящая для проведения процедур, соответствует величине сопротивления сдвигу в пределах 1500—2500 дин/см². Чем больше диапазон содержания воды, в пределах к-рого грязь сохраняет определенную консистенцию, тем лучше ее пластичные свойства, тем плотнее она прилегает к поверхности кожи. Торфяные грязи менее пластичны, чем иловые грязи или глинистые илы. В некоторые грязи для придания им соответствующей консистенции добавляют воду; другие грязи, особенно сапропели, уплотняют, отстаивая в специальных бассейнах. Необходимость в такой специальной подготовке определяется контрольными анализами влажности и величины сопротивления сдвигу.

Оценка качества грязей и пригодности их для леч. процедур дается на основании приведенной выше характеристики особенностей их состава и свойств (влажности, засоренности, пластично-вязких свойств, минерализации, наличия сульфидов, органических веществ и др.), а также их сан. состояния. Применяемые в СССР физ.-хим. и сан.-бактериол, показатели и критерии оценки Г. л., наиболее часто используемых в грязелечении, представлены в таблице.

Основные физико-химические и санитарно-бактериологические показатели и критерии оценки лечебных грязей, наиболее часто применяемых для грязелечения в ссср

Основные типы лечебных грязей, их распространение и ресурсы

Карта основных месторождений лечебных грязей в СССР (схематизирована по карте лечебных грязей СССР, изд. ГУГК, 1968). Месторождения обозначены цифрами по союзным республикам с северо-запада на юго-восток. Перечень основных месторождений

Г. л. по своему происхождению, определяющему их свойства и главнейшие особенности состава, подразделяются на шесть генетических типов: торфяные грязи, сапропели, сульфидные иловые грязи, глинистые илы, сопочные и гидротермальные грязи. Для грязелечения наиболее широко применяются сульфидные иловые грязи, сапропели и торфы.

В СССР известно и в различной степени изучено ок. 500 месторождений пелоидов, что отражено в «Каталоге месторождений леч. грязей СССР» (1968). Всего в СССР на курортах, в грязелечебницах и во внекурортных условиях используются грязи 130 месторождений (на 1970 г.). Основные грязевые месторождения на территории СССР представлены на карте, стр. 546—547.

Торфяные грязи (торфы лечебные) — торфянистые образования болот, состоящие в основном из разложившихся органических веществ и растительных остатков, накапливающихся в результате отмирания высших растений и неполного их разложения при избыточном увлажнении и недостатке кислорода. Минеральные вещества в большинстве торфов содержатся в небольшом количестве (максимум до 50%), в некоторых видах торфов — так наз. землистых — более 50% сухого вещества.

Торфяные грязи представляют собой густую, пластичную массу от бурого до черного цвета. Содержание воды в них 60—85%. Остов торфа образован в основном органическим материалом. Соотношение количества разложившихся и неразложившихся растительных остатков определяет степень разложения торфа, к-рая является первостепенным показателем пригодности его для леч. использования и должна составлять не менее 40% (см. Торфолечение).

Обычно леч. торфы характеризуются небольшим объемным весом (1,0—1,3), высокой теплоемкостью (0,70—0,90 кал/г-град), различными величинами pH, небольшой минерализацией торфяного р-ра (месторождения Горелое, Пушкинское и др.); только в очень сильно кислых торфах минерализация р-ра может достигать 250 г/л и более (напр., в торфах Сапожковского месторождения). Содержание сульфидов в торфах обычно незначительно; только в сероводородных торфах (напр., в месторождении в Краинке) этот терапевтически важный компонент содержится в количестве до 50 мг/л. По условиям водно-минерального питания болот торфы подразделяются на верховые, переходные и низинные.

По величине минерализации грязевого р-ра леч. торфы подразделяются на пресноводные и минерализованные. Первые по соотношению органических и минеральных веществ могут быть низкозольными и высокозольными; вторые — всегда высокозольные и разделяются на гипсовые (сероводородные) и купоросные (кислые).

Верховые торфы имеют ряд преимуществ перед низинными; они обладают бол ее высокими пластичными свойствами и теплоемкостью, низкой зольностью, более высоким содержанием органических веществ. С леч. целями используются пресноводные торфы (месторождения в Кашине, Косино) и минеральные торфы, в водном питании которых принимают участие сульфатные воды (месторождения в Краинке, Кемери, Варзи-Ятчи), а также кислые торфы (Сапожковское месторождение). Месторождения торфяных грязей в СССР являются наиболее крупными по запасам, в отдельных случаях составляя более 10 000 000 м³. Торфяные Г. л. наиболее широко распространены в сев. лесной зоне СССР.

Сапропели — иловые отложения преимущественно органического состава с небольшой примесью минеральных веществ, образующиеся в основном в пресных (реже слабоминерализованных) водоемах в результате микробиол, разложения водорослей и других растительных, а также животных остатков. Окраска сапропелей бывает оливковая, коричневая, серая, розовая, черная. Они характеризуются высокой влажностью и теплоемкостью (0,70— 0,90 кал/г-град), низкой минерализацией грязевого р-ра (обычно менее 1 г/л, нередко менее 0,1 г/л, в отдельных случаях до 10 г/л). Сапропели подразделяются на низкозольные и высокозольные. По видовому составу органических остатков и характеру минеральных веществ низкозольные сапропели разделяются на водорослевые и зоогеновые (месторождение Б. Тараскуль) и гумусные и торфянистые (месторождение Худыкино), а высокозольные — на глинистые и известковистые (месторождение Молтаево и др.).

Мощность сапропелевых отложений в отдельных месторождениях может достигать глубины 10 м, однако для леч. целей обычно используют лишь их верхние (1—2 м) слои. Сапропели распространены на территории СССР не так широко, как торфяные грязи, однако запасы их в отдельных месторождениях достигают 1 000 000 м³ и более. Сапропели приурочены к озерам тундровой, лесотундровой и лесной зон.

Сульфидные иловые грязи — органо-минеральные тонкодисперсные иловые отложения соленых водоемов со значительным преобладанием минеральных компонентов, содержащие различное количество сульфидов, в частности сернистых соединений железа. Последние обусловливают их темно-серую, часто черную окраску. Сульфидные грязи, как правило, содержат небольшие количества органических веществ (1 — 5%), в редких случаях — 10—20%. По содержанию сульфидов (FeS) эти грязи подразделяют на слабосульфидные (0,05—0,15%), сульфидные (0,15—0,50%) и сильносульфидные (более 0,50%); по минерализации грязевого р-ра — на низкоминерализованные (менее 15 г/л), среднеминерализованные (15—35 г/л), высокоминерализованные (35—150 г/л) и очень высокоминерализованные (более 150 г/л). Ионный состав грязевого р-ра сульфидных грязей весьма различен: хлоридный натриевый (реже магниево-натриевый), сульфатно-хлоридный магниево-натриевый (реже натриевый) гидрокарбонатный и гидрокарбонатно-хлоридный натриевый, сульфатный и гидрокарбонатно-сульфатный кальциевый и магниево-кальциевый. Месторождения сульфидных иловых грязей на территории СССР встречаются значительно реже торфяных и сапропелевых. Запасы их в отдельных месторождениях достигают 1 000 000 — 4 000 000 м³. По условиям образования среди сульфидных грязей выделяются озерно-ключевые, материковые, приморские и морские.

Озерно-ключевые грязи — отложения соленых водоемов (карстового, старичного или плотинного происхождения), питаемые подземными минеральными водами. Они характеризуются различной минерализацией грязевого р-ра, разнообразным ионным составом (преимущественно хлоридным натриевым или сульфатным кальциевым), высоким содержанием сульфидов (FeS до 0,7%). В отличие от других типов грязей, распространение месторождений озерно-ключевых грязей в СССР не подчиняется какой-либо зональности. Запасы грязей этих месторождений обычно невелики (50 000 — 200 000 м³), что обусловлено небольшими размерами водоемов, в которых они формируются (Габозерское, Старо-Русское, Паратунское и др.).

Материковые грязи — илистые отложения соленых озер материкового происхождения (тектонических, старичных, термокарстовых, ледниковых и др.). Они характеризуются различным содержанием сульфидов (FeS до 0,5%), черной, темно-серой, реже серой окраской, преимущественно высокой минерализацией (от 35 до 350 г/л) и весьма разнообразным ионным составом грязевого р-ра. Распространены в СССР в областях с засушливым континентальным климатом. В озерах пустынных и полупустынных зон формируются месторождения наиболее высокоминерализованных сульфидных грязей с небольшим содержанием органических веществ (1—2%). Озера этого типа нередко содержат отложения соли; образование в них кристаллов солей и солевых корок, особенно труднорастворимого гипса, сильно ухудшает качество этих Г. л. В степной зоне СССР распространены сульфатные и хлоридносульфатные, а в лесостепной — сульфатные и карбонатные грязевые озера. Грязи последних обычно содержат повышенные количества органических веществ (до 15—20%) и являются низкоминерализованными (до 15 г/л). Наиболее крупными месторождениями материковых высокоценных грязей в СССР являются озера Тамбукан, Карачинское, Учум, Шира, Балпаш-Сор и др.

Приморские грязи — отложения приморских озер, образовавшихся в результате отделения от моря заливов (лагуны) или затопления устьев балок, впадающих в море (лиманы). Эти грязи характеризуются наиболее высокими величинами содержания сульфидов (FeS до 0,7%), черным и темно-серым цветом и, как правило, высокой минерализацией грязевого р-ра (до 350 г/л). Последний, обычно хлоридный магниево-натриевый, представляет собой концентрированную, в различной степени измененную морскую воду, питающую эти озера. Недостаточное поступление в эти озера слабоминерализованных вод и значительное испарение приводит нередко к их гипсованию и ухудшению качества Г. л. Месторождения приморских высоко-минерализованных грязей в СССР известны только по берегам южных морей, расположенных в зоне засушливого климата; наиболее крупные из них Сакское, Куяльницкое, Чокракское, Узунларское.

Морские грязи — отложения морских заливов, отличающиеся обычно невысоким содержанием сульфидов (FeS до 0,2%), светло-серой, реже темно-серой окраской, преобладанием в остове глинистых частиц и минерализацией грязевого р-ра, равной 5—50 г/л. По минерализации и ионному составу их грязевой р-р близок к морским водам, покрывающим их. Месторождения морских грязей известны в СССР в заливах Балтийского, Белого, Азовского, Аральского, Каспийского и Японского морей (Хаапсалуское, Садгородское, Изменчивое и др.).

Глинистые илы — минеральные тонкодисперсные осадки современных или древних (исчезнувших и погребенных) водоемов с небольшим содержанием органических веществ и отсутствием сульфидов железа, с низкими коллоидальностью и влагоемкостью, повышенной липкостью, обычно серого цвета (см. Глинолечение). В СССР встречаются очень редко, запасы некоторых месторождений могут составлять 1 000 000— 4 000 000 м³ (напр., Саткинское месторождение около г. Златоуста).

Сопочные грязи — полужидкие глинистые образования неоднородного механического состава, возникающие в результате разрушения горных пород, выбрасываемых в газонефтеносных областях по тектоническим трещинам в земной коре газами и напорными водами. Характеризуются обычно гидрокарбонатно-хлоридным натриевым ионным составом и минерализацией грязевого р-ра 10—20 г/л; содержат часто повышенные концентрации брома, йода, бора (в СССР, напр., грязи курорта Ахтала; сопок Таманского, Керченского и Апшеронского п-овов, Южного Сахалина).

Гидротермальные грязи — полужидкие глинистые образования, возникающие в областях активной вулканической деятельности (в СССР — Камчатка, Курильские о-ва) в результате выщелачивания и разложения вулканических пород высокотемпературными газопаровыми струями, содержащими углекислый газ и ^ сероводород. Характеризуются высокой температурой (до 95°), кислой реакцией (Рр<5) и сравнительно невысокой минерализацией грязевого р-ра (до 10 г/л). Изучены мало.

Распространение и ресурсы сопочных и гидротермальных грязей на территории СССР незначительны.

Получаемые в результате специально разработанных методик искусственные торфяные и сульфидные иловые грязи представляют собой пластичную массу, близкую по свойствам к естественным грязям. Эта масса, приготовленная из минеральных и органических веществ, солей и воды (в т. ч. минеральной), преобразуется микроорганизмами, внесенными в нее в виде чистой культуры или путем добавления естественной грязи.

По леч. действию искусственные грязи являются достаточно полноценным аналогом натуральных; однако используются они редко, в условиях, когда отсутствуют поблизости полноценные грязевые месторождения.

См. также Грязелечение.

Перечень основных месторождений лечебных грязей в СССР и мест их применения (обозначены на карте)

* Грязевое месторождение, перспективное для использования. ** Сор — периодически обводняющийся солончак.

Библиография: Карта лечебных грязей СССР, 1968, под ред. В. В. Иванова и др., М., 1969; Каталог грязевых месторождений СССР, под ред. В. В. Иванова и др., М., 1970; Материалы по изучению лечебных грязей, грязевых озер и месторождений, под ред. А. М. Малахова и др., М., 1963; Многотомное руководство «Основы курортологии», под ред. В. А. Александрова, т. 1, с. 395, М., 1956, библиогр.; H е-враевГ.А. О бальнеологической оценке различных типов лечебных грязей (пелои-дов), Вопр, курортол., физиотер., Ха 5, с. 385, 1961; Рекомендации по изучению месторождений лечебных грязей, под ред. В. В. Иванова, М., 1975, библиогр.; X а-ритонова Л. П. и Крючкова Н. П. Санитарно-бактериологическая оценка лечебных грязей, Вопр, курортол., физиотер., № 5, с. 447, 1959.

В. В. Иванов, Л. С. Михеева.