Глава 4. Физическая и микроклиматическая среда сауны

Микроклимат сауны. Температура в парной должна быть высокой, а влажность низкой. Температура воздуха на расстоянии 1 м от источника тепла и 20 см от стены на высоте 150 см не должна быть ниже 85°С, а относительная влажность не должна превышать 15%. Абсолютная влажность колеблется в пределах 40-60 г/м³. Номограмма для определения оптимальных показателей микроклимата в парной приведена на рис. 4. Температура у пола равна приблизительно 40°С, а у потолка достигает 110°С, перепад температур составляет 60-70°С. В зависимости от индивидуальной переносимости температуры посетитель сауны может выбрать полку на соответствующей высоте.

Рис. 4. Номограмма для определения оптимальных параметров микроклимата в парной сауны

Насыщенность воздуха водяными парами обратно пропорциональна его температуре. С возрастанием температуры относительная влажность воздуха снижается, и наоборот. Относительная влажность наиболее низка под потолком и наиболее высока у пола. Температура и влажность воздуха парной зависят также от количества лиц, влажности кожи входящих, вентиляции, объема, удаленности от душа парной, частоты открываний дверей и т. д. Низкая влажность горячего воздуха У сауне связана с тем, что парную делают из дерева, которое адсорбирует влагу.

Точка росы, т. е. температура, до которой должен быть охлажден воздух, чтобы наступила конденсация пара, должна быть ниже температуры кожи. Чем она ниже, тем больше возможность испарения. Большая разность температур организма и внешней среды, низкая относительная влажность воздуха и высокая радиация источника тепла дают положительный тепловой баланс. Максимальное прогревание тела в парной достигается за счет не только горячего воздуха, но и тепла от раскаленных стен, потолка и пола. Примерно 2/3 тепла организм получает путем радиации, а 1/3 - за счет проведения тепла (кондукции) и обогрева поверхности тела горячим воздухом (конвекции) [Vocel М., 1980], Для достижения оптимального теплового режима следует добиться равномерного прогревания стен, на что в зависимости от конструкции топки и устройства парной могут потребоваться несколько часов.

При нагревании стен парной в сауне до 80°С поглощение тепла достигает 92 кДж/мин. Разница между указанным поглощением тепла и его выделением при температуре кожи 37°С (58 кДж/мин) равна 34 кДж/мин. Следовательно, теплообмен путем кондукции и конвекции может достигать 17 кДж/мин [Fritzsche W., 1968].

При увеличении потока воздуха, например при употреблении веников, возрастает возможность конвекции. В неподвижном воздухе вокруг тела образуется защитная воздушная оболочка, которая снижает поглощаемость тепла. При температуре воздуха около 100°С и низкой влажности при быстром перемещении или быстрых движениях могут возникнуть ожоги. При форсированном дыхании возможен ожог слизистой оболочки и кожи возле носовых ходов. F. Kadefavek, A. Mikolasek (1967) определили, что возникновение ожогов возможно даже при температуре около 70°С при локальном обдувании воздухом поверхности кожи со скоростью 3 м/с. При более интенсивной скорости воздушного потока ожоги могут появиться при температуре воздуха около 58°С. Согласно W. Fritzsche (1968), при температурной разнице между поверхностью тела и окружающей средой, равной 30-60°С, скорость движения воздуха не должна превышать 0,2 м/с. Нормальный термодинамический обмен осуществляется при скорости около 0,10-0,12 м/с.

Кроме температуры и влажности воздуха, важное значение имеет атмосферное электричество. Напряженность электрического поля в сауне достигает 4000-8000 В/м и зависит от количества употребляемой воды и температуры нагретых камней (обычный показатель - 100 В/м) [Kubrich W., Rimkus M., 1968]. При увеличении количества пара равен примерно 300 В/м. Это сопровождается увеличением количества отрицательных ионов.

Деревянные стены парной издают приятный аромат. Необходимым условием создания оптимального микроклимата в сауне является достаточный воздухообмен, позволяющий поддерживать нужную влажность воздуха и удалять испарения, связанные с пребыванием посетителей в парной.

В парной иногда применяют так называемые "паровые толчки". Для этого на раскаленные камни выливают небольшое количество воды (0,25-0,5 л) [Matousek J., Pfibii M., 1981; Mikolasek A., - 1972]. Вода превращается в облако пара и поднимается к потолку, а затем распространяется по' всей парной. При этом на некоторое время повышается влажность и возникает вторая волна парового толчка. Первая волна связана с повышением температуры. Этот способ применяется главным образом в небольших саунах. Увеличение влажности приводит к снижению испарения и уменьшает температурную разницу между организмом и внешней средой, вызывал ощущение повышения температуры. V. R. Ott (1948) сообщал, что при температуре в парной 80°С и относительной влажности 10,5% (на высоте 175 см от пола) при паровом толчке через 1 мин относительная влажность повышается на 25%. Через 3 мин она снижается до 16%, через 5 мин - до 13%, а через 13 мин возвращается к исходной величине. По данным A. Kukowka, В. Rackow (1957), при паровом толчке с использованием 0,5 л воды через 1 мин относительная влажность увеличивается с 4 до 12%, а температура с 79° повышается до 87°С. Не следует повышать концентрацию пара до такой степени, чтобы он конденсировался на поверхности тела или предметах, находящихся в парной.

В общественных саунах количество посетителей в парной следует ограничивать, так как при большом числе моющихся повышается влажность воздуха вследствие испарения пота с поверхности тела и с выдыхаемым воздухом, а иногда в связи с недостаточным осушением тела перед входом в парную. При хорошем обмене воздуха влажность после парового толчка быстро снижается к исходной величине. При этом имеет значение также абсорбция влаги деревянными стенами парной.

Охлаждение осуществляется в контрастной по сравнению с парной среде. Выбор ее зависит от климатических условий, времени года, суток и других факторов. В классической сауне охлаждение проводится на воздухе, однако это возможно и с помощью воды или снега. С этой целью сауны строят поблизости от водоемов. Современные сауны сооружают закрытыми или открытыми бассейнами, душем или ваннами с возможностью пребывания на воздухе. Если применяется охлаждение водой, то его действующие факторы по возможности должны соответствовать внешним природным условиям. Вода в бассейне должна иметь температуру выше 10°С.

Измерение показателей микроклимата в сауне. Для соблюдения микроклиматических условий в сауне следует прежде всего определять температуру и влажность воздуха. При этом обычно пользуются психрометром Ассмана с термометром, имеющим большой размер шкалы. В психрометре 2 термометра находятся в оправе с размещенным в ней вентилятором, засасывающим воздух. Одним термометром измеряют так называемую сухую температуру, а другим - влажную. На конец одного термометра надет тканевый чехол, а конец другого погружен в колбочку с дистиллированной водой. По показателям обоих термометров с помощью специальных таблиц определяют относительную влажность и давление (плотность) водяного пара в парной.

Чаще всего для измерения температуры и влажности воздуха в парной используется психрометр Августа, в котором также имеются сухой и смоченный термометры, но они не защищены специальным корпусом и не имеют устройства для принудительной вентиляции. Этот термометр следует поместить на достаточном удалении от источника тепла. Для защиты термометров их можно поместить в цилиндры из тонкой жести, не препятствующие току воздуха (с зазором не менее 10 мм).

Сухой термометр в психрометрах Ассмана и Августа должен иметь шкалу до 150°С, а смоченный - до 100°С. В целях безопасности желательно, чтобы наполнителем служила не ртуть, а другие вещества. Волосяной влагомер (гигрограф), или настенный психрометр, в котором измерительным элементом является пучок человеческих волос, не пригоден для измерения влажности при температуре свыше 65°С.

Микроклимат сауны и физиологические реакции организма. Точное знание микроклиматических показателей в парной сауны, особенно вертикального распределения температур, важно для изучения физиологического влияния сауны на организм и для определения показаний для пребывания в ней больным. К сожалению, в ряде работ, посвященных реакциям организма на сауну, не указано, на какой высоте и в каком положении находились обследуемые, недостаточно полно описаны микроклиматические показатели и приборы, которыми пользовались при их измерении.

По нашим данным, полученным при обследовании нескольких здоровых людей, оказалось, что частота сердечных сокращений (ЧСС) при пребывании в парной четко связана с высотой полок, на которых находились эти лица [Matousek J., Pfibil M., 1982]. На рис. 5 приведена динамика ЧСС у обследуемых, находившихся в положении сидя на 1-й, 2-й и 3-й полках (высотой 50 см каждая), где температура была 82, 91 и 101°С, а относительная влажность - 14, 13 и 10% соответственно. Через 10 мин пребывания обследуемых в парной ЧСС в среднем составляла 141, 154 и 162 удара в минуту соответственно. Таким образом, у лиц на 3-й полке ЧСС на 15% выше, чем у лиц, находившихся на 1-й полке.

Рис. 5. Увеличение ЧСС у лиц, находившихся в парной в положении сидя на полках различной высоты (n=10)

ЧСС зависит также от положения тела [Matousek J., Pfibil M., 1982].

На рис. 6 представлено изменение ЧСС у обследуемых, находившихся в положении лежа и сидя на нижней полке, при температуре 82°С и относительной влажности 14%. Видно, что ЧСС в течение 10 мин пребывания в парной в положении сидя выше. В конце 10-й минуты эта разница составляет примерно 30 ударов в минуту (28%). Подобные соотношения отмечаются и при нахождении на более высоких полках. При положении лежа тело находится в одной тепловой зоне. В положении сидя голова находится на 75 см выше полки в зоне с температурой выше примерно на 15°С. Расстояние между ногами и головой составляет около 125 см, разница температур при этом достигает 25°С. В положении лежа воздействию тепла подвергается меньшая площадь тела (около 60%), тогда как в положении сидя площадь соприкосновения с теплым воздухом достигает 80%. Кроме того, в положении сидя мышцы, поддерживающие позу, находятся в состоянии изометрического сокращения, что создает дополнительную нагрузку на систему кровообращения.

Рис. 6. Изменение ЧСС у обследуемых, находившихся в парной сауны в положении лежа и сидя на 1-й полке (n=10)

Потеря воды организмом также зависит от высоты занимаемой полки. На рис. 7 приведены данные о потере воды после 10-минутного пребывания в парной в различных тепловых режимах [Matousek J., Pfibil M., 1981]: на 1-й полке средняя потеря воды достигала 0,32 кг, на 2-й - 0,38 кг, а на 3-й - 0,50 кг (разница равна 19% и 56% соответственно). Понятно, что различия в потере всь ды увеличиваются после трехкратного пребывания в парной.

Рис. 7. Потеря воды в течение 10-минутного пребывания в парной сауны на 1-й, 2-й и 3-й полках (n=11, NS - статистически-недостоверно)

При изучении влияния горя: чевоздушной среды парной сауны на организм необходимо сравнивать полученные показатели физиологических функций с данными обследования в естественных условиях. Следует помнить, что показатели системы кровообращения; изменяются при движениях, массаже, подъеме на полку и т.д. На рис. 8 приведена динамика ЧСС при повторном 10-минутном пребывании в парной в положении лежа [Matousek 3., Pfibil M., 1979]. На 3-й и 9-й минутах обследуемые стояли в течение 1 мин, а затем опять принимали положение лежа. На смену положения отводилось 8 с. На рисунке видно, что ЧСС постепенно возрастает, на 3-й минуте в ортостатическом положении она превышает ожидаемую величину на 23 удара в минуту (т. е. на 26%), а на 9-й минуте - на 33 удара в минуту (т. е. на 28%), Эти изменения следует принимать во внимание при изучении реактивности организма во время пребывания в сауне, при определении показаний к пользованию ею больными, особенно с патологией системы кровообращения.

Рис. 8. Изменение ЧСС в течение первого (слева) и второго (справа) 10-минутного пребывания в парной сауны в положении лежа и стоя

Во время этих исследований обнаруживаются некоторые изменения физиологических показателей в процессе пребывания в парной сауны, что подтверждается и в сообщениях других авторов [Fritzsche J., Fritzsche W., 1980; Pfibil M. et al., 1979]. Следует тщательно определять микроклиматические условия, в которых проводятся исследования, учитывать высоту нахождения обследуемого, положение его тела (сидя, лежа, стоя). Только в этом случае возможно сопоставление результатов исследований и составление рекомендаций для пребывания в сауне с учетом состояния здоровья и индивидуальной реактивности.

Список литературы

1. Fritzsche W. Melhodische Fragen des Saunabadens unter wirkungsphysiologischen Aspekten. - Sauna-Archiv, 1968, 6, 3, 65-74.

2. Fritzsche J., Fritzsche W. Die wissenschaftlichen Grundlagen des Satmabades, 3. Aufl. Steinhagen, Janssen, 1980.

3. Kaderavek F., Mikoldsek A. Vliv ovivam na pruben termoregulacnich deju v horkem prostfedi sauny. - Fysiat. Vest, 1967, 45, 3, 158-164.

4. Kukowka A., Rackow B. Ober neue Messergebnisse in Saunabadern. - Z. ges. inn. Med., 1957, 12, 19, 896-900.

5. Kubrick W,, Rinikus M. Der elektrische Saunaofen und sein Einsatz. - In: Die Sauna In der Therapie und Prophylaxe: Halle, Meyer a Beckmann, 1968, 69-71.

6. Matousek J., Pfibil M. Reakce kreyriiho obehu na zrnenu polohy telatelesne zatizeni v prubehu pobylu v potirne sauny. - Prakt. Lek., 1979, 59, 7, 261-264.

7. Matousek L, Pribil M, Teppva irekvence pfi poloze vleze a vsede v ruznych teplotnich pasmech potirny sauny. - o Prakt. Lek., 1982, 1.

8. Matousek L, Pribil M. Okolnosti ovlivnujici odezvu organismu v potirne sauny. - VI. celostatne saunologlcke -dni'14-15.5. 1981 v Trencianskych Teplicich.

9. Mikoldsek A. Sauna v nasem zivote. Praha, SNTL, 1972.

10. Ott V. R. Die Sauna. Basel, Schwabe, 1948.

11. Pribil M. et al. Saunovani v telovychovnem procesu. Praha, CUV CSTV 1979.

12. Smernice о hygienickych pozadavetch na zrizovanf a provoz vefejnych saun. - MZd. Hyg. predpisy, sv. 38, 1977.

13. Vocel M. Problematika mikroklimatu - saunovych poiiren, - In: Vystavba saun III. Sbornfk prednasek. Brno, CSVTS, 1980.