Минеральная вода, имеет сложную структуру, составляющими которой являются растворенные в ней вещества, в том числе газы и тепловая энергия. Необходимо учитывать особенности физиологического действия самой воды. Это, по мнению Н.В. Матыш (1971), не просто растворитель или среда, но и матрица, свойства которой накладывают значительный отпечаток на происходящие в организме ответные реакции. Многие исследователи отмечали близость состава минеральных вод некоторым структурам организма. Классическим стало сравнение и аналогия химического состава плазмы крови и морской воды. Содержание элементов в тканях организма устанавливалось в процессе эволюционного развития, и каждый этап первозданного контакта с окружающей природой оставался в генетической памяти человека, формировались и совершенствовались системы восприятия и ответной реакции на внешние воздействия, многие из которых сохранились в современном и, следовательно, совершенном организме. Отсюда идет многоступенчатое включение различных звеньев действия минеральных вод и других природных факторов. П.Г. Царфис и Ю.Е. Данилов (1975) так сформулировали этот процесс: «Под многоступенчатостью действия физических и курортных факторов мы понимаем ту гамму сложных процессов, которые развиваются в целостном организме путем последовательного включения отдельных функциональных систем вплоть до клеточного и субклеточного их уровня. Включение различных ступеней преобразования энергии бальнеотерапевтического и физиологического фактора либо их комплекса направлено на регуляцию и восстановление нарушенных функций организма. Это включение осуществляется по принципу прямой и обратной связи, а также путем многократного использования фактора для создания потенциальной энергии, необходимой для усиления внутриклеточных преобразований».
Действие минеральной воды на организм складывается из нескольких составляющих, основными среди которых являются температурный, химический, механический и физический факторы. Специфическое действие оказывают растворенные в воде газы, а также радиоактивность.
Температурный фактор
Действие температурного, раздражителя выражено тем больше, чем существенней разница температуры тела и воды. Установлено, что теплоощущение человека зависит от количества активных (воспринимающих) терморецепторов, расположенных в коже (П.Г. Снекиц, 1969). В ответ на действие теплового раздражителя развиваются сложные терморегуляторные реакции, которые способствуют усилению теплоотдачи, уменьшению теплопродукции: увеличивается просвет и число функционирующих кровеносных сосудов и кровоток в них, изменяются деятельность сердечно-сосудистой системы, дыхание, интенсивность обмена веществ, направленные на то, чтобы сохранить постоянство внутренней температуры тела.Наиболее часто проводят лечебные процедуры водой, так называемой индифферентной или близкой к ней температуры, то есть существенно не слишком отличающейся от внутренней температуры тела или температуры «ядра». Минеральные ванны резко изменяют условия теплоотдачи вследствие большой разницы в теплоемкости и теплопроводности воздуха и воды. Основным местом приложения теплового действия бальнеопроцедур служит кожа, препятствующая распространению тепла внутри организма и она же способствует сохранению внутренними органами постоянной температуры. Под влиянием минеральной ванны температуры 37°С, продолжительностью 15 минут повышается температура кожи в среднем на 0,7-2,0°С и, как следствие действия температурного фактора, увеличивается активность ферментов и повышается скорость биохимических реакций, повышаются местные обменные процессы. В результате этого ускоряется регенерация тканей (эпителиальной, соединительной, нервной и других). Повышение температуры кожи ведет к высвобождению и усилению синтеза биологически активных веществ, появлению продуктов аутолитического распада клеток, а это способствует стимуляции репаративных и регенеративных процессов. Повышение температуры одновременно сопровождается увеличением проницаемости гистогематических барьеров и активизированием диффузионных процессов, в результате прогревания тканей уменьшаются или исчезают боли, ослабляется напряженность мышц, происходит размягчение рубцов и келоидов, увеличивается объем движений в суставах. Наоборот, понижение температуры снижает проницаемость клеток и повышает барьерные свойства тканей.И все же появляются сомнения и вопрос — почему минеральная вода с высокой температурой дает выраженную ответную реакцию? Ответа, на наш взгляд, два.
- Первое: очевидным является заблуждение, что температура кожи равна 36,6-36,8°С. Это только в определенных местах и на небольших поверхностях, а на большей части поверхности тела она ниже на 5-10 и более градусов в зависимости от температуры окружающей среды. И вот действие именно на эти участки кожи и дает ожидаемые ответные реакции
- Второе: минеральная вода все же отличается от пресной способностью более активно действовать на функцию собственно кожи и кожных тканей, что подтверждено работами многих исследователей.
Действие на организм горячей воды складывается из нескольких фаз. Первая фаза — спазм периферических артерий, но если при холоде спазм сосудов способствует уменьшению теплоотдачи, то при приеме горячей ванны спазм препятствует поступлению в органы лишнего тепла из воды ванны.Первоначальная фаза действия горячих ванн, проявляющаяся сужением периферических сосудов, очень кратковременная. Она быстро сменяется второй фазой — расширением сосудов, что сопровождается учащением пульса, дыхания, снижением артериального давления, усилением потоотделения. Происходит активное испарение жидкости с поверхности альвеол легких и участков тела, не покрытых водой, в основном со лба. Функция терморегуляционных механизмов значительно перестраивается, но при продолжении такой процедуры этой перестройки бывает недостаточна и наступает перегревание организма, что сопровождается повышением его внутренней температуры, а в дальнейшем и распадом белков, прежде всего в воспалительных очагах. Продукты белкового распада выводятся из организма с потом, мочой. Эти общие положения касаются исключительно действия самого температурного фактора ванн, независимо от их состава. Адекватно назначенные и правильно технически проведенные водолечебные процедуры обуславливают физиологическую реакцию организма.
Механическое действие
Механическое раздражение тела в минеральной ванне определяется гидростатическим давлением массы воды, уменьшением массы тела, согласно закону Архимеда, движением воды и газовых пузырьков.Гидростатическое давление на тело зависит от уровня воды в ванне, степени погружения (полная ванна или полуванна). Давление определяется высотой столба жидкости и в зависимости от погружения в ванну ног, живота, груди составляет от 5 до 30-50 г/см2 поверхности тела. В бассейне при вертикальном положении тела отмечается существенная разница между гидростатическим давлением на поверхности груди, живота, ног. Она составляет 125-150 г/см2. Гидростатическое давление в обычной ванне невелико, не выше 50 г/см2, однако и оно оказывает влияние на дыхательную экскурсию грудной клетки, участие брюшной стенки в акте дыхания, усиливает выдох. Под действием гидростатического давления изменяются условия кровообращения, улучшается кровоснабжение органов желудочно-кишечного тракта, печени, что создает благоприятные условия для ликвидации воспалительных изменений и восстановления нарушенных функций. Гидростатическое давление влияет на венозный отток, облегчает поступление крови от периферии к сердцу.
Глубокое погружение (по шею) вызывает увеличение содержания углекислоты и уменьшение кислорода в альвеолярном воздухе, понижение уровня воды в ванне влечет за собой уменьшение углекислоты и увеличение кислорода в альвеолярном воздухе.Механическое раздражение можно усилить (подводный душ-массаж, вихревые ванны, вибрационные ванны, жемчужные ванны) или ослабить (полуванны, четырехкамерные ванны, 3/4 ванны) и свести до минимума (пенистые ванны). Механическое действие воды, согласно опять-таки закону Архимеда, определяет так называемую выталкивающую силу. Тело, погруженное в воду, теряет примерно 0,9 своей массы, что создает условия, близкие к невесомости, и это облегчает движение ослабленных паретических мышц конечностей, увеличивает объем движений в пораженных суставах.
Химический фактор
В совокупности многообразия факторов лечебных ванн, оказывающих благотворное действие на организм, огромное значение принадлежит химическому составу и физико-химическим свойствам минеральной воды. Химические вещества, содержащиеся в лечебных ваннах (катионы, анионы, микроэлементы, газы, радиоактивные вещества и др.), могут действовать на организм различными путями: непосредственно на кожу и ее структуры. Прохождение веществ через кожу может осуществляться по-разному. Большая часть проходят трансэпидермально, другие через поры и придатки кожи. Могут химическое вещества и не проникать через кожный барьер, а образуют химическую мантию в поверхностных слоях кожи и при этом служат источником длительного химического раздражения, которое рефлекторным путем корригирует терморегуляторный рефлекс и связанные с ним реакции, различные виды обмена и другие виды деятельности организма. Химические вещества, попадая из минеральной воды внутрь организма, оказывают раздражающее действие на интерорецепторы сосудов и внутренних органов, обуславливая генерализованный ответ целостного организма. В зависимости от физиологических свойств раздражителя реакция организма приобретает специфическую окраску. Специфичность действия минеральной воды проявляется уже на уровне формирования афферентного сигнала (биопотенциал нерва). Афферентная импульсация от многочисленных рецепторов достигает ЦНС (ее кортикальных и субкортикальных образований), возбуждает их, меняет межнейронные процессы в головном мозге, корригирует корково-подкорковые отношения. Возбудимость периферических рецепторов и биоэлектрическая активность гипоталамуса под влиянием минеральных ванн изменяется однонаправленно. Наряду с изменением биоэлектрической активности в нервных образованиях, участвующих в регуляции важнейших процессов жизнедеятельности организма и терморегуляции в частности, изменяются и обменные процессы, включая нейросекрецию в гипоталамусе. Термостатический механизм объединяет два центра. В переднем гипоталамусе находится термолитический центр, а в заднем — центр образования тепла, вызывающий активизацию как симпатической нервной системы (эрготроиный механизм), так и красного ядра, которое является главной релейной станцией соматической нервной системы. При получении минеральных ванн терморегуляционная система мозга может возбуждаться либо рефлекторным путем, получая импульсы от терморецепторов кожи, либо непосредственно протекающей через гипоталамус кровью. Химические соединения азотно-кремнистой термальной воды и ее температурный фактор в совокупности способны влиять на продукцию антител, изменяют реакцию иммунокомпетентных органов, ограничивают развитие аллергических реакций немедленного и замедленного типа, воздействуют на самые различные показатели неспецифического иммунитета, стимулируют деятель ность ретикулоэндотелиальной системы. Под влиянием воды происходит стимуляция тучных клеток, которые начинают усиленно продуцировать гепарин, кислые гликозоамино-гликаны, гистамин, серотонин и др. Эти биологически активные вещества поступают в кровь и оказывают гипосенсибидизирующий эффект.
Большое значение имеет щелочная реакция воды, обеспечивающая лизирующее действие, омыление кожного сала и тем самым улучшение газообмена, дыхания и проницаемости кожи, возникновение электрических потенциалов между бальнеологической средой и телом принимающего процедуру человека, что зависит от разницы в величине рН кожи и окружающей среды, специфическое действие кремнистых терм обусловлено, прежде всего, селективно адсорбирующими свойствами коллоидной кремниевой кислоты. Воды, содержащие кремниевый коллоид, связывают и выводят токсические вещества из тканей, с которыми они поверхностно соприкасаются и делают их инертными для организма путем коагуляции. Интерес к роли кремния в органической жизни значительно возрос в последние годы. При изучении питьевых вод были доказаны следующие моменты: во время курса лечения происходит статистически достоверное повышение содержания кремния в печени, в периоды наибольшего накопления его в печени наблюдается активизация ядрышкового аппарата с увеличением профилей гранулярной эндоплазматической сети, рибосом, полисом с увеличением белок синтезирующей функции на фоне снижения напряженности уровня биоэнергетических процессов (снижение количества митохондрий и уменьшение их площади). Очень характерен эффект последействия, во время которого происходит активизация обменных процессов, обновление митохондриального аппарата, установление новых межклеточных связей. В результате этих работ было показано, что кремний, входящий в состав АКТВ, не только усваивается организмом, но и способен включаться в обменные процессы и активизировать их. Работами В.Н. Завгорудько и Т.И. Завгорудько (1992) доказано выраженное радиопротективное действие термальных вод, т. е. налицо мембраностабилизирующий эффект, а также влияние на генетический аппарат клетки. Очень много работ посвящено действию силатранов (органических соединений кремния) на организм человека. Отмечается активность именно самих ионов микроэлемента. Поэтому можно соотнести молекулярные и биохимические эффекты действия силатранов и природных (!) вод, поскольку этот аспект действия воды находится еще в стадии изучения. Доказано слабое антихолинестеразное действие кремниевых соединений, активное воздействие кремния на железы внутренней секреции, особенно на надпочечники и поджелудочную железу, причем элемент оказывает протекторное действие на их структуру и нормализует обмен в самих железах, влияние на синтез РНК и митохондрий, усиление митотической активности клеток. Силатрановые соединения обладают выраженным ранозаживляющим действием и усиливают репаративные функции. По мнению ряда авторов, кремний способен встраиваться в мембрану клетки, восполняя потерянный в процессах окисления углерод и заполнять, таким образом, мембранные «бреши». Можно сказать, что именно кремний, входящий в состав азотно-кремнистых термальных вод, способен не только претендовать на роль наиболее активного в лечебном отношении элемента, но и доказать свои лечебные свойства в процессе изучения.
Надо признать, что всестороннее изучение азота выявило ряд ценных лечебных свойств, присущих обязательному компоненту азотных терм. Азот активно проникает в кровь, участвует в процессе обмена веществ, вызывает изменение гемодинамики, состояния эндокринной системы и мышечного тонуса, клинических и биохимических показателей крови, оказывает гипотензивное, обезболивающее, десенсибилизирующее, седативное действие. Сформировалось мнение о нейротропном действии азота, что также подтверждено экспериментами и объясняет ряд лечебных эффектов.
Смоделировать минеральную воду можно, но получить полный аналог весьма сложно. Конечно, механизм действия минеральной воды значительно сложнее, но наиболее убедительным аргументом в доказательстве второстепенности газового компонента является то, что большинство курортов Дальнего Востока пользуются… дегазированной минеральной водой. Дегазация обусловлена технологией охлаждения минеральной воды. И, тем не менее, вода лечит! Специфичность действия радоновых ванн в значительной степени обусловлена поступлением в организм радона, дочерних продуктов его и образованием активного налета на коже человека. Возникающее в организме излучение вызывает ионизацию воды и организацию молекул, способствует образованию различных перекисей. Само излучение и продукты его действия на биологические молекулы существенно влияют на биологические и биофизические процессы в клетках и тканях. Механизм действия радоновых ванн является одним из наиболее изученных разделов в бальнеологии. Иногда, правда, можно встретить в научных публикациях «перегибы» в сторону высокой значимости радона. Так, белокурихинская минеральная вода рассматривается во всей медицинской литературе как радоновая, хотя в своей основе, включая гидрогеологические характеристики, она является типичной азотно-кремнистой, но с повышенным содержанием радона (до 20 нКи/л).
Макроэлементы Тумнинских вод представлены преимущественно гидрокарбонатами, сульфатами и, в меньшей степени, хлоридами в анионном составе, и натрием как основным катионом, но все они представлены в микродозах. Получается невольный каламбур макроэлементы в микродозах. Дело в том, что официально минеральной может считаться вода с содержанием минеральных веществ более 2,0 гр/л. Причем пороговая физиологическая реакция организма человека начинается, к примеру, по хлориду натрия в концентрации не менее 10,0 гр/л, а выраженная реакция — при 20-30 гр/л. И что же мы имеем при содержании минеральных веществ в воде в среднем от 0,2 до 1,0 гр/л? Несмотря на малое количество, натрий обеспечивает такие ценные физико-химические свойства, как щелочность, формирует новый электропотенциал на поверхности кожи, что помимо раздражения нервных рецепторов железистого и клеточного аппарата кожи способствует лучшему проникновению минеральных веществ в организм. Кроме того, согласно принципа малых дозировок физических факторов, именно малые дозы воздействия больше являются катализаторами биофизических и биохимических процессов, происходящих на субклеточном и клеточном уровнях. Следует предполагать, что раз не выявлены специфические реакции организма и его структур на вышеперечисленные макроэлементы, в отличие от кремниевой кислоты, азота и др., то они, безусловно, служат проводниками биологически активных компонентов и посредниками между ними и организмом. Попав в кожное депо (потовые и сальные железы, фолликулы волосяных мешочков), макро- и микроэлементы (а это почти четвертая часть таблицы Менделеева) постепенно разносятся по организму, восполняя при этом дефицит многих из них и тем самым также оказывают если не лечебное, то благотворное влияние. Многолетние клинические наблюдения нескольких поколений врачей курортов, сотрудников медицинских вузов и научно-исследовательских институтов региона, авторов данной монографии позволили всесторонне раскрыть механизмы действия Тумнинской минеральной воды, объясняющие лечебный эффект многих заболеваний. Прежде всего следует отметить противовоспалительное, анальгезирующее, седативное, вазотоничесткое, дезинтоксикационное, гормонокорригирующее, адаптогенное, десенсибилизирующее, иммуномодулирующее, противозудное, противоотечное, регенеративно-репаративное действие. Выявлена стимуляция кроветворной функции и антисвертывающей системы, улучшение реологических свойств крови, повышение эластических свойств стенки сосудов. В процессе курсового лечения наблюдается разрыхление коллагеновых структур, что является профилактикой Рубцовых разрастаний. Нами убедительно доказано митозостимулирующее и радиопротективное действие воды. Не случайными, а глубоко обоснованными показаниями для направления в санаторий Тумнин «Горячий ключ» являются более 300 заболеваний и синдромов, включенных в Международную классификация болезней.
_____________________
По материалам монографии «Тумнинский минеральный источник» Завгорудько В.Н., Завгорудько Г.В., Завгорудько Т.И.