КОМПОЗИТНЫЙ КОНЦЕНТРАТ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ГРЯЗЕВЫХ ВАНН И ИСКУССТВЕННОЙ ЛЕЧЕБНОЙ ГРЯЗИ
COMPOSITE CONCENTRATE FOR PREPARATION OF MUD BATHS AND ARTIFICIAL THERAPEUTIC MUD

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, курортологии и медицине, а именно к получению сухого композитного концентрата для приготовления лечебных грязевых ванн и искусственной лечебной грязи, предназначенных для использования в области бальнеологии и пелоидотерапии как в условиях стационарного лечения, так и при амбулаторном и домашнем проведении физиотерапевтических процедур.
Основным методом лечения в бальнеологии являются ванны. Они бывают сероводородными, углекислыми, азотными, солеными, радоновыми и прочими. Минеральные воды действуют на нервные окончания, рецепторы кожи и слизистых. Они насыщают клетки и ткани минеральными веществами, газами, нормализуют функциональную деятельность различных органов и систем.
Лечебные грязи, или пелоиды - природные коллоидальные ор-гано-минеральные образования (иловые, торфяные, сопочные и другие), оказывающие на организм человека лечебное воздействие благодаря своей пластичности, высокой теплоемкости и медленной теплоотдачи, содержанию биологически активных веществ (солей, газов, витаминов, ферментов, гормонов и других) и живых микроорганизмов.
Большую эффективность воздействия на организм оказывают разводные грязевые ванны. Из-за незначительной вязкости в неконцентрированной разводной грязевой ванне передача тепла обусловлена конвекцией. Когда же концентрация грязевого раствора возрастает (грязевая кашица) и вязкость раствора значительно повышается, то тепло передается за счет проводимости. Этим объясняют хорошие теплоудерживающие свойства грязевой ванны.
Движение жидкости в ванне из грязевой кашицы выражено менее, чем в водной среде, поэтому лучше осуществляется ее контакт с кожей. Температура кожи повышается и сравнивается с температурой внутри тела, что обусловливает более легкую переносимость термической нагрузки.
В разводной ванне происходит выщелачивание грязи, и химические ингредиенты лечебной грязи циркулируют и тесно соприкасаются с множественными рецепторами кожи. При этом создаются оптимальные условия проникновения микрокомпонентов через неповрежденную кожу. Гидростатическое давление в ванне способствует улучшению оттока крови из крупных венозных сосудов и наполнению сильно расширяющихся под влиянием тепла периферических артериальных сосудов.
В последние годы интенсивное антропогенное вмешательство в природный гидрогеологический режим многих минеральных источников, грязевых озер и других источников естественных лечебных грязей повлекло за собой радикальные изменения в гидрохимическом и гидробиологическом режимах, вследствие чего существенно снизилась скорость минерализации воды и грязеобразования.
В связи с этим, в частности, расширяется практика применения искусственных лечебных грязей. Согласно документу Минздрава РФ "Классификация минеральных вод и лечебных грязей для целей их сертификации. Методические указания №2000/34 от 31.03.2000" [1] такие грязи готовятся на основе природного сырья (глин, илов, торфов, минеральных вод) путем моделирования или стимулирования природных процессов грязеобразования (обогащения органическим веществом, сульфидами, водорастворимыми солями). Искусственные лечебные воды и грязи классифицируются по тем же градациям, что и природные.
Известен ряд технических решений, относящихся к получению искусственных лечебных грязей. Обычно они направлены на придание искусственному пелоиду тех ли иных конкретных лечебных свойств или их усиление.
Так, техническим результатом изобретения по патенту РФ №2071331 (опубл. 10.01.1997) [2] является повышение бактерицидной активности лечебной грязи, изобретения по патенту РФ №2109507 (опубл. 27.04.1998) [3] - придание противовоспалительных, антигистаминных и бактериостатических свойств, изобретения по патенту РФ №2467052 (опубл. 20.11.2012) [4] - возможность оказания физиотерапевтического воздействия при заболеваниях костно-мышечной системы и соединительной ткани при восстановительном лечении заболеваний опорно-двигательного аппарата, изобретения по патенту РФ №2521310 (опубл. 27.06.2014) [5] - повышение аитиги-стаминиых, бактериостатических и противовоспалительных свойств.
К предлагаемому изобретению наиболее близко техническое решение по патенту [3], относящееся к искусственной лечебной грязи, представляющей собой смесь измельченной горной породы - шунгита и питьевой воды при содержании шунгита 84 - 86%. Привлекательной стороной данной лечебной грязи является простота как ее состава, так и способа получения, сводящегося к перемешиванию компонентов.
Однако достигаемый технический результат, уже называвшийся выше, ограничен обеспечением антигистаминных, бактериостатических и противовоспалительных свойств.
Не отрицая важности такого результата, благодаря которому применение данной искусственной грязи способствует заживлению пораженных участков кожи, снижает зуд и воспаление кожи, следует все же признать связанную с ним ограниченность сферы применения этого пелоида. То же самое относится и ко многим другим искусственным пелоидам.
Предлагаемое изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в обеспечении расширенного спектра лечебных воздействий и круга заболеваний, при лечении которых возможно использование лечебных грязевых ванн и искусственной лечебной грязи, приготавливаемых из предлагаемого продукта.
В патенте [3] в качестве композитного концентрата - продукта, к которому относится предлагаемое изобретение, выступает природный минерал шунгит.
Предлагаемый сухой композитный концентрат для приготовления лечебных грязевых ванн и искусственной лечебной грязи, как и наиболее близкий к нему известный концентрат по патенту [3], содержит измельченный природный минерал.
Для достижения названного технического результата, в отличие от наиболее близкого известного, предлагаемый композитный концентрат в качестве измельченного природного минерала содержит размолотый серпентинит. Кроме того, в его состав входят размолотый бурый уголь и природная глина, а также лавровое масло при массовых соотношениях: размолотый серпентинит/размолотый бурый уголь - от 0,6 до 1,3, природная глина/размолотый бурый уголь - от 0,1 до 1,0, лавровое масло/размолотый бурый уголь - от 0,0005 до 0,0035.
Для снижения затрат на получение композитного концентрата в его составе может быть использован не очищенный от глины бурый уголь с естественным содержанием в нем природной глины, поскольку в этом случае массовое соотношение глина/бурый уголь заведомо находится в указанных выше пределах от 0,1 до 1,0.
Свойства описанного предлагаемого композитного концентрата при использовании его в качестве основы искусственной грязи или концентрата для приготовления грязевых ванн определяются рациональным выбором компонентов и возникающим при этом синергетическим лечебным и восстановительным эффектом, который обсуждается ниже.
Минеральная часть предлагаемого композитного концентрата определяется, в основном, наличием серпентинита, состоящего из нерастворимых в воде минералов и труднорастворимых соединений солей, включая ионы и соединения железа, серы, марганца, фосфора, азота, а также такие микроэлементы, как кремний, магний, свинец, молибден и др. Минеральные вещества, находящиеся в грязевом растворе, существенно влияют на биологическую активность лечебной грязи, способствуя нормализации обмена веществ, поддержанию кислотно-щелочного и водно-солевого баланса организма. Кроме того, присутствие серпентинита обеспечивает мягкое поступление в пелоид перекиси водорода, предавая ему антибактериальные свойства.
Серпентинит обладает ультраосновными (щелочными) свойствами, являясь анионитом с небольшой анионообменной емкостью (патент РФ №2316479, опубл. 10.02.2008 [6]). Входя в состав предлагаемого композитного концентрата, он нейтрализует кислотные свойства бурого угля. Поэтому, регулируя соотношение с углем в названных выше пределах (0,6-1,3), можно обеспечить оптимальное значение рН. За пределами указанного интервала, при соотношении серпентинит/уголь менее 0,6, как показывают испытания, смесь становится полностью кислой и непригодной для использования. При соотношении более 1,3 уменьшается общее содержание гуминовых веществ (до 40% по сравнению с исходным содержанием в буром угле), что резко снижает лечебно-восстановительную эффективность композиции.
Анионообменная емкость серпентинита способствует удерживанию полезных анионов: фосфатов, нитратов и сульфатов, препятствуя их быстрому вымыванию водой в случае использования композита для приготовления ванн. Учитывая анионообменные свойства серпентинита, ниже для него как компонента предлагаемого продукта используется обозначение А.
Компонент бурый уголь содержит в связанном состоянии гуминовые вещества и является источником органических веществ. Бурый уголь, являясь источником гуминовых кислот, способствует образованию водорастворимых солей с натрием и калием и другими элементами катионного характера. Обладая при этом малым удельным весом, он обеспечивает разрыхленную и распределенную структуру получаемой из предлагаемого композитного концентрата искусственной грязи, выступая в роли своеобразной матрицы. С учетом этого для него как компонента предлагаемого композитного концентрата ниже используется обозначение М.
2
Разложившиеся органические вещества, содержащиеся в составе бурого угля, входят в гидрофильно-коллоидный комплекс получаемой из композитного концентрата лечебной грязи и обеспечивают ее улучшенные тепловые и вязкопластические свойства. А сами органические вещества служат энергетической базой такого важного процесса, как сульфатредукция, в результате которого образуются сероводород и гидротроилит (FeS⋅nHO).
Компонент глина является катеонитом и, обладая умеренной катионообменной емкостью, позволяет удерживать полезные питательные элементы катионного характера, в частности, калий. Использование соотношения природная глина/размолотый бурый уголь, превосходящего верхний предел 1,0 приведенного выше интервала (0,1-1,0), нецелесообразно, так как при большем содержании глины, как показывают испытания, даже при равномерном перемешивании возможно ее слеживание с тенденцией комкообразования. При соотношении же, меньшем нижнего предела 0,1 указанного интервала, селективная катионнообменная емкость к калию и становится ничтожной, а присутствие глины - бесполезным. Для глины как компонента предлагаемого композитного концентрата, учитывая ее катионообменные свойства, ниже используется обозначение К.
Глина часто встречается в месторождениях вместе с другим компонентом - бурым углем, причем их соотношение заведомо находится в указанных выше пределах. Это дает возможность, как уже отмечалось выше, в соответствующих частных случаях использовать их, не разделяя, что обеспечивает экономические преимущества.
Присутствие в составе предлагаемого композитного концентрата лаврового масла, богатого насыщенными и ненасыщенными жирными кислотами (эйкозеновая, омега-3, омега-6, олеиновая, стеорино-вая, миристиновая и др.), смягчает и предотвращает старение кожи, способствует восстановлению защитных свойств кожи. Лауриновая кислота, содержащаяся в большом количестве в лавровом масле, отрицательно действует на разнообразные патогенные микроорганизмы, бактерии, дрожжи, грибы и вирусы.
Обилие витаминов (А, С, В2, В3, В6) в составе лаврового масла обеспечивает полноценное функционирование всех систем организма, регулирует обмен аминокислот, увеличивает защитные функции организма и положительно влияет на работу сердечно-сосудистой и нервной системы человека.
Оптимальное содержание лаврового масла в композитном концентрате определяется степенью его согревающего воздействия на кожу и составляет от 0,05% до 0,35% по отношению к бурому углю. Именно благодаря согревающему характеру масла проявляются его обезболивающие и противоспазматические свойства при болезненных симптомах, связанных с артритами, мышечными спазмами, ревматизмом, напряжением спины и воспалениями суставов.
В концентрации ниже 0,05% действие лаврового масла за время проведения лечебных процедур не обеспечивает ощутимого согревающего эффекта, а при концентрации выше 0,35% могут проявляться побочные эффекты в виде раздражения кожных покровов.
Обозначив лавровое масло Л, далее для концентрата в целом будем использовать обозначение АКМЛ.
Осуществление предлагаемого изобретения с получением описанного выше композитного концентрата сводится к простому смешиванию его измельченных компонентов А, К, M с добавлением лаврового масла Л и последующим перемешиванием. Для обеспечения наибольшей лечебно-восстановительной эффективности получаемых при использовании предлагаемого концентрата грязевых ванн или лечебной грязи используют размолотые компоненты с размерами зерен не более 3 мм.
Для удобства транспортирования и хранения, а также для индивидуального домашнего использования предлагаемый композитный концентрат может быть выполнен в виде гранул или брикетов, соответствующих стандартам технологии гранулирования и брикетирования веществ в промышленности (см., например: ГОСТ 22834-87 "Комбикорма гранулированные" [8]; ГОСТ P 57016-2016 "Брикеты каменноугольные для энергетических и коммунально-бытовых нужд" [9]). Конкретные размеры гранул или брикетов не играют роли с точки зрения свойств получаемых с их использованием грязевых ванн или искусственной грязи. Поэтому эти размеры могут быть различными в пределах, предусмотренных указанными стандартами, и определяются предпочтениями производителя технологического характера, а также его представлениями об удобстве хранения и транспортарования продукта и употребления его конечным пользователем (например 10-15 мм для гранул и 100-160 мм для брикетов).
Отмеченный выше синергетический эффект композитного концентрата АКМЛ определяется следующими факторами.
Прежде всего, лечебно-восстановительная эффективность получаемых из него искусственной грязи и грязевых ванн определяется способностью ультраосновного материала серпентинита (компонент А) без использования активных щелочей и кислот в контакте с поверхностью кожи пациента извлекать из бурого угля (компонент М) гуминовые вещества, а также углеродсодержащие компоненты, участвующие в дальнейшем ионообмене с потом на поверхности кожи пациента. Наличие глины (компонент К) благодаря ее свойству тиксотропности обеспечивает качественную и эффективную гомогенизацию при приготовлении грязевых ванн и искусственной лечебной грязи из концентрата АКМЛ с добавлением воды, сочетающуюся с последующим хорошим контактом с телом пациента. Это же свойство глины оказывается полезным при выполнении продукта в виде гранул или брикетов, способствуя быстрому сгущению и формованию разбавленного водой концентрата в процессе его гранулирования и брикетирования и, наоборот, быстрому разжижению при приготовлении искусственной грязи или ванн из гранулированного и брикетированного концентрата. Кроме того, водная и грязевая среда, обладая благодаря глине катионообменными свойствами, в период проведения лечебной процедуры поглощает из пота часть катионов, что сопровождается понижением рН пота. В итоге, с учетом наличия в предлагаемом концентрате также лаврового масла (компонент Л), обеспечивается увеличение биологической активности и доступности, расширение области эффективного применения грязей и ванн, получаемых использованием предлагаемого концентрата, за счет повышения концентрации микроэлементов, органических соединений и антимикробных свойств в отношении ряда условно-патогенных и патогенных для человека микроорганизмов. Сочетание компонентов А, К, M и Л обеспечивает наличие фармакодинамических компонентов и определяет высокую эффективность ионообменных процессов на границе раздела сред «грязь - кожа пациента». Все это приводит к динамизации и потенцированию свойств отдельных составляющих раствора, проявляя новые, особые, «скрытые силы» концентрата.
Методика выполнения грязевых ванн, при приготовлении которых в предлагаемый композитный концентрат добавляют воду, позволяет значительно их разнообразить, учитывая индивидуальные особенности конкретного пациента. В зависимости от концентрации грязи в ванне и характеристик воды, можно приготовить широкий спектр грязевых ванн. Такие ванны по своей функциональности могут зависеть также от степени минерализации воды. При использовании пресной воды грязевая ванна оказывает щадящее воздействие на организм пациента. Оптимальное содержание воды для приготовления грязевых ванн составляет от 10 до 50 масс композитного концентрата. Предлагаемый концентрат может служить основой для приготовления минерализованных ванн с использованием вместо пресной воды минеральной в пропорции к АКМЛ от 20:1 до 5:1 по массе.
Согласно опубликованным исследованиям (Немедикаментозные методы лечения. Интернет-ресурс, URL: http://newphysio.ru/ [7]), не диффузия веществ через кожу, как это принято было до сих пор считать, а физиологически активный механизм кожной проницаемости определяет химиотерапевтическое действие бальнеопроцедур. Особую роль при этом играет процесс потоотделения. Оказывается, вслед за каждым потоотделением через выводные протоки в течение примерно трех минут перекачиваются внутрь организма водорастворимые вещества, которые в этот момент находятся на коже.
Оптимальным рецептом разводных грязевых ванн с использованием минеральных вод согласно [7] является следующий: 5 кг сульфидной иловой грязи (в контексте предлагаемого изобретения - концентрата АКЛМ) разводят в 195 л 10%-ной хлоридно-натриевой воды. Ванну принимают при температуре 36-37°С, продолжительность процедуры 15-20 мин, на курс 10-15 процедур через день.
Искусственная лечебная грязь, получаемая из предлагаемого композитного концентрата, по своим параметрам может быть отнесена к торфяной группе лечебных грязей с небольшими следами илово-сульфидной группы. Оптимальное содержание воды для приготовления лечебной грязи варьируется от 0,5 до 5 масс композитного концентрата. Ее использование целесообразно для наружного применения в виде лечебных процедур, различающихся по толщине и площади наложения аппликаций, температуре нагрева грязи и продолжительности. Целебное действие предлагаемого концентрата в составе полученной из него искусственной лечебной грязи объясняется химическим фактором, то есть действием коллоидных частиц и ионов различных неорганических и органических веществ. При проведении лечебной процедуры эти компоненты диффундируют из толщи грязевых аппликаций к поверхности тела больного, активируя все физиологические системы от молекулярного и клеточного уровня до центральной нервной системы.
Использование гранулированного или брикетированного концентрата практически не отличается от способа применения сухого композитного концентрата. Для приготовления грязевых ванн или лечебной грязи достаточно разбавить их с водой в указанных выше пропорциях и перемешать, доведя до гомогенного состояния. Очень удобно гранулированный и брикетированный концентрат использовать в амбулаторной практике и в домашних условиях.
Для испытания предлагаемого продукта АКМЛ он был получен в двух вариантах его состава:
1) А/М=0,65; К/М=0,95; Л/М=0,0006;
2) А/М=1,25; К/М=0,15; Л/М=0,003.
Приготовленные из них лечебные ванны и искусственная грязь были использованы для курсового лечения в условиях дневного стационара 17 пациентов, имеющих одновременно 2-3 заболевания из числа следующих: сердечно-сосудистые заболевания без системных нарушений кровообращения; ревматизм в стадии ремиссии; артриты и полиартриты нетуберкулезного происхождения; болезни костей, мышц и сухожилий; расстройства центральной и периферической нервной систем; болезни органов пищеварения; эндокринные заболевания; болезни кожи; нарушения опорно-двигательного аппарата; гипертоническая болезнь 1-й или 2-й степени без кризов и сосудистых патологий; расстройства половой сферы у женщин и мужчин; болезни органов чувств.
Применялись методики лечения, совпадающие с типовыми методиками лечения заболевания, являющегося доминирующим у каждого из пациентов, действующими в санаториях бальнеологического профиля и осуществляемыми в этих санаториях с использованием традиционных для них видов естественных грязей.
Выбор одного из указанных двух вариантов состава продукта АКМЛ для использования при проведении лечения каждого из пациентов был рандомизирован.
По окончании лечения у пятнадцати пациентов было зафиксировано улучшение состояния в отношении доминирующего заболевания, а у двух остальных пациентов - улучшение состояния в отношении только одного из сопутствующих заболеваний. При этом у двенадцати из пятнадцати упомянутых пациентов одновременно имело место улучшение состояния также в отношении, по меньшей мере, одного из сопутствующих заболеваний.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что использование предлагаемого композитного концентрата для приготовления грязевых ванн и искусственной грязи обеспечивает достижение лечебного эффекта при широком круге заболеваний.
Источники информации
1. Классификация минеральных вод и лечебных грязей для целей их сертификации. Методические указания №2000/34 от 31.03.2000. Минздрав РФ, Российский научный центр восстановительной медицины и курортологии, Москва, 2000.
2. Патент РФ №2071331, опубл. 10.01.1997.
3. Патент РФ №2109507, опубл. 27.04.1998.
4. Патент РФ №2467052, опубл. 20.11.2012.
5. Патент РФ №2521310, опубл. 27.06.2014.
6. Патент РФ №2316479, опубл. 10.02.2008.
7. Немедикаментозные методы лечения. Интернет-ресурс, URL: http://newphysio.ru/
8. ГОСТ 22834-87 "Комбикорма гранулированные", опубл. 01.07.1988.
9. ГОСТ P 57016-2016 "Брикеты каменноугольные для энергетических и коммунально-бытовых нужд", опубл. 01.08. 2017.