Aerosolii
    
Aerosolii se definesc ca fiind micro-particule, aflate în suspesie într-un mediu gazos, respectiv atmosferă.
    Aceşti aerosoli pot fi micro-particule solide, lichide sau gazoase.     Prezenţa lor în atmosferă poate fi determinată: prin evaporare, prin dizolvare superficială, prin acţiune mecanică, prin acţiune chimică, diverse emanaţii.
    Aerosolii au diametrele cuprinse între 0 şi 10 µm. Aceste micro-particule pot rămâne în atmosferă intervale de timp cuprinse între câteva ora până timpi de ordinul zilelor, săptămânilor sau chiar anilor. Durata de plutire este condiţionată de umiditate, temperatură, mişcarea aerului, variaţiile de presiune, efectele razelor solare, turbiditate, etc. Aceste micro-particule „plutesc” datorită ciocnirii repetate cu moleculele de aer, moleculele de apă din atmosferă, anumitor interacţiuni electro-chimice.
    Particulele cu diametre peste această valoare (10 µm) se depun pe sol, datorită     efectului gravitaţional.     

Aerosolii în mediu natural şi comportarea acestora

Aerosolii în natură
    Cum se formează aerosolii?
Aerosolii iau naştere prin evaporări, din turbulenţele atmosferice cu efecte mecanice asupra diverselor suprafeţe, diverse tipuri de emanaţii sau chiar praf cosmic, colectat de atmosferă.
    De regulă şi în cantităţi bine determinate, aceşti aerosoli se combină cu aerosolii de apă din atmosferă, fiind ulterior depuşi pe suprafaţa terestră. De reţinut că aerosolii se formează şi se depun permanent, în diverse cantităţi şi în diverse regiuni, în funcţie de factorii de mediu, factorii naturali, factorii umani, etc.
Din cadrul aerosolilor atmosferici, aerosolii salini, proveniţi din apele     mărilor şi oceanelor, joacă un rol extrem de important, aceştia, prin densitatea şi ciclicitatea lor putând înfluenţa chiar modificările climatice. Aerosolii salini
aflaţii în straturile atmosferice pot neutraliza majoritatea acizilor şi substanţele     nocive emanate în atmosferă prin activităţile poluante sau chiar erupţiile vulcanice. Ca şi o curiozitate, cu cât cantitatea de aerosoli salini este mai mare (spre optim) în atmosferă, aceasta cu atât devine mai limpede, putându-se vedea până departe. Cantităţile de aerosoli salini determină deci, gradul de nebulozitate atmosferică. Cu cât poluarea şi emanaţiile de gaze este mai mare, cu atât este mai scăzută densitatea acestor aerosoli salini, deoarece aceştia se combină şi se diminuează cantitativ, determinând direct scăderea accentuată a calităţii atmosferice şi implicit a aerului inspirat.   
    Doar pentru Europa industrializată, statisticile arată faptul că peste 60% din populaţie suferă de afecţiuni respiratorii, sub o formă sau alta, predominând     astmul şi bronşitele alergice sau tabagice. Acutizarea acestor boli putând duce     la insucienţe respiratorii majore, reducerea capacităţii de activitate, forme clinice cu costurile corespunzătoare, cheltuieli masive de tratare.
    Cercetările au arătat că orice încăpere, co o închidere minimă de 80%, conţine un număr de aerosoli cuprins între 400 şi 600 de aerosoli/m3. În cazul neaerisirii, numărul acesta creşte prin dezvoltarea de germeni patogeni care pot provoca îmbolnăviri. În aglomerările umane, oraşele spre exemplu, numărul germenilor patogeni şi a substanţelor oxidante pentru organism este de peste 1000 /m3 de aer.

Aerosolii din Camera Haloterapeutică tip Costa
    Prin natura construcţiei sale incinta, Cabina Salină şi Halo-Camera conferă un mediu adiabat, ceea ce înseamnă că schimbul de temperatură cu mediul este aproape neglijabil.
Premisele constructive, care îmbină a vastă experienţă în domeniul aerosolilor şi a prelucrării materialelor lemnoase sunt:
  • alveola de aer curat, realizată din folie etanşă (doar în cazul Halo-Camerelor);
  • panouri din lemn de răşinoase, ale căror elemente de scândură sunt
  • special prelucrate atât d.p.d.v. al rugozităţii suprafeţelor cât şi a profilării pe ambele feţe pentru realizarea canalizaţiilor alveolare de circulaţie forţată şi dirijată a aerului prin peretele de sare;
  • porozitatea controlată a suprafeţelor de lemn;
  • folosirea de sare bulgăraşi sparţi pentru structura de zidire pe verticală, metodă datorită căreia suprafaţa de contact a sării cu aerul este de cca. peste 500 de ori/m2 mai mare decât într-o salină;
  • temperatură constantă (T), strict controlată digital, între limitele confortului termic 18OC – 24OC , fără variaţii bruşte de valori;
  • valorile umidităţii relative (RH) menţinute strict cu ajutorul unui calculator de proces, între limitele de 45% - 70%;
  • lipsa aproape totală a curenţilor de aer în interior;
  • cantitatea de aerosoli salini determinată de integratorul digital şi menţinută între valorile terapeutice (minim absolut 1 gr/m3, maxim absolut 37 mgr/m3 de aer);
  • sistem de control digital al microclimei interioare (atmosferei interioare)
  • sistem automat de regenerare rapidă a atmosferei terapeutice, inclusiv generator de ceaţă salină pentru re-amorsare microclimat;
  • sistem automat de exhaustare aer viciat/respirat;
  • sistem automat de ventilare şi filtrare, cu controlul automat al temperaturii aerului proaspăt;
  • doar pentru produsele care sunt destinate folosinţei publice! În rest opţional.
Mecanismul de generare şi întreţinere atmosferă salină
   
    Umiditatea relativă (RH) din atmosferă, în anumite limite de valori, este considerată ca fiind o soluţie apoasă, care se comportă ca şi solvent pentru majoritatea tipurilor de micro-particule (respectiv aerosoli) aflate în suspensie     relativ stabilă în atmosferă. În cazul nostru, supunem discuţiei doar aerosolii salini, formaţi din microparticule de sare – NaCl.

    În urma procedeului mecano – electrochimic de amorsare a atmosferei haloterapeutice (procedeu care face parte din secretele de fabricaţie!), se creează un microclimat conţinând o cantitate de aerosoli salini suficientă pentru declanşarea ciclului de autogenerare continuă a acestora, respectiv     automenţinerea atmosferei în limitele valorilor terapeutice.
    Autogenerarea atmosferei este determinată de fenomenele de difuzie şi echilibrare termodinamică şi electrochimică ce au loc pe cale naturală în atmosfera internă. În cursul acestor fenomene fizice are loc şi autoreglarea presiunii vaporilor (solvent) şi materia dizolvată (dizolvat – sarea).

Cum acţionează terapeutic aerosolii salini asupra     organismului?
 
   Definiţia respiraţiei:
       În terminologia biologiei, respiraţia are două semnificaţii:
  • prima se referă la respiraţia la nivel celular, proces prin care moleculele de oxigen (O2)     necesar reacţiilor chimice celulare sunt absorbite la nivelul mitocondriilor şi reprezintă     motorul energetic al celulelor eucariote
  • a doua smnificaţie se referă la întregul organism, proces prin care organismul viu     colectează oxigenul (O2) din mediul înconjurător şi elimină dioxidul de carbon (CO2), ca     proces vital al vieţii.
    1. Prin inhalare
a. Mecanismul inhalării
    Odată existând în atmosfera respirabilă, aerosolii sunt inhalaţi în mod     natural de către curant pe ambele căi: nazal şi pe gură. Datorită proprietăţilor     higroscopice şi a pierderii energiei termo-cinetice mai rapide aerosolii salini de     dimensiuni cuprinse între 5 şi 10 µm, se depun pe căile respiratorii superioare:     cavitatea bucală, cavităţile nazale, faringe (fig. 1). Aerosolii de dimensiuni     mici, cei cu     mărimi între 0 şi 5 µm ajung în organele aparatului respirator     inferioare, laringe, bronhii, bronhiole, alveole pulmonare.
Prin absorţia de către aceste organe, aerosolii salini realizează acţiunile de dezinfecţie, fluidizare a mucoaselor, eliminarea toxinelor, refacerea elasticităţii membranelor celulelor, reducerea PH-ului pe ariile organelor de respiraţie, reducerea şi gruparea micro-organismelor iritante, etc.
Aerosolii de mici dimensiuni, cei cu dimensiunile cuprinse între 0 şi 5 µm, trec prin căile respiratorii  superioare, cu diametre mai mari şi trec în căile respiratorii inferioare, cu diametre mai mici. Datorită efectului laminar ce se produce pe aceste căi, odată cu inspiraţia, efect laminar care determină  de fapt o creştere a vitezei de circulaţie înspre interior a aerului, aerosolii pătrund ăn cele mai mici canale respiratorii. Cum se explică efectul laminar? Efectul laminar este efectul de creştere a vitezei de circulaţie a aerului în momentul când
 
    fig. 1 Principalele organe ale sistemului respirator uman

    acesta trece de la o secţiune de curgere mai mare la o secţiune de curgere mai     mică. Acest efect de curgere a aerului determină antrenarea particulelor     (aerosolilor) de dimensiuni mici şi transportarea acestora în cele mai înguste     secţiuni ale sistemului respirator, respectiv alveolele pulmonare (vezi fig. 2).
    Deci, aşa cum se poate observa şi în fig. 16, aerosolii salini de mari dimensiuni     (5 – 10 µm) se depun şi sunt absorbţiti în căile respiratorii superioare:  cavitatea   nazală, cavitatea bucală, faringe (epiglotă, glotă), iar aerosolii salini de mici dimensiuni (<5 µm) pătrund în căile respiratorii inferioare: trahee, brohii, bronhiole, alveole pulmonare.  


fig. 2 Diagrama curgerii laminare a aerului prin căile respiratorii înguste.

    b. Frecvenţa respiratorie la adulţi
        În stare de repaus, frecvenţa respiratorie este cuprinsă între 16 şi 18     respiraţii/minut.
        Capacitatea totală pulmonară este de cca. 6 litri de aer. Acest volum de     aer al organismului, se împarte în mai multe volume, pe specificul fiecăruia.    
Astfel :
  • volumul tidal: 0,5 l.
  • volumul de inspiraţie de rezervă: 3,1 l.
  • volumul de expiraţie de rezervă: 1,2 l.
  • volumul rezidual: 1,2 l.
  • capacitatea vitală: 4,8 l.
  • capacitatea de ispiraţie: 3,6 l.
  • capacitatea reziduală funcţională: 2,4 l.
La femei, aceste capaciăţi sunt mai reduse cu cca. 20 – 25%.
Cantitatea de aerosoli salini inspiraţi în mediul Haloterapeutic  tip Costa
    Din aceste valorile biometrice prezentate mai sus, rezultă că un adult respiră pe minut un volum de aer de cca. 8 – 9 litri, iar într-o oră un volum cuprins între 480 şi 540 de litri de aer. Cum în atmosfera internă a Halo – Camerei tip Costa avem o cantitate de aerosoli salini cuprinsă între 7 şi 25 mg/m3 aer, prin simplă medie aritmetică aflăm că un adult, în decurs de o oră inspiră o cantitate medie de 8 mg. de aerosoli salini. Având în vedere că şedinţele de tratament se pot întinde pe durate de timp cuprinse între 30 de min. şi 4 ore, o persoană poate inspira până la 32 de mg. de aerosoli salini. Aceste valori sunt net superioare unei şedinţe de tratament similare efectuate în salină, unde cantitatea maximă de aerosoli salini inspirată este dată la max. 12 mg. de aerosoli/şedinţă.
Notă. Necesarul de sare (NaCl) al unui organism uman este de cca. 3 – 5 gr./zi. Aceste cure de haloterapie, prin absorţia de aerosoli salini în organism, nu influenţează cu nimic necesarul de sare al organismului, deoarece este o cantitate insignifiantă (0,61%), în raport cu necesarul de sare, care este de cc. 200 de ori mai mare.

Acţiunea aerosolilor salini la nivelul căilor respiratorii
   
    La nivelul aparatului respirator al persoanei aflate în incinta Haloterapeutică tip Costa, există în permamenţă o importantă concentraţie de aerosoli săraţi. Această concentraţie este considerată terapeutică, dacă trece de valoarea de 1 mg./m3. Prin inhalarea acestor aerosoli, căile respiratorii sunt “curăţate” de focarele de infecţie (stafilostreptococice), prezente atât la adulţi cât mai ales la copii, focare ce declanşează şi întreţin numeroase boli respiratorii (în majoritatea cazurilor recidivante, devenind cronice) şi prin a căror prezenţă, imunitatea organismului, scade treptat. Sarea, prin natura sa este o substanţă bactericidă, care nu permite dezvoltarea culturilor microbiene, în multe cazuri comportându-se ca un dezinfectant. Prin depunerea şi absorţia ionilor salini, la nivelul căilor respiratorii atât superioare cât cele inferioare, mai ales aerosolii de mici dimensiuni, conjugate şi cu proprietatea puternic higroscopică, ia naştere efectul de diluţie a depunerilor de impurităţi sau materie străină (inclusiv microorganisme) corpului uman, care prin prezenţa lor provoacă boli şi disfuncţii respiratorii, pornind de la simple răguşeli, bronşite şi chiar astm.
    Retenţia mucusului şi îngroşarea acestuia pe căile respiratorii este o cauză importantă a multor boli respiratorii. Transportul şi consistenţa mucusului de pe tractul respirator este asigurat de către cilii existenţi. Atât atrofierea stratului de cili cât şi reducerea elasticităţii şi a mobilităţii acestora determină acumularea şi îngroşarea mucusului tractului respirator, îngreunarea şi obstrucţia fluxului de aer din şi înspre plămâni, răguşire, tuse, expectoraţie îngreunată, disconfort respirator, senzaţii de sufocare, etc. Vâscozitatea şi elasticitatea mucusului (şi a sputum-ului) sunt afectate atât de acumulările de materii străine corpului uman, cât şi de capacitatea de transport şi eliminarea acestuia din tractul respirator. Eliminarea facilă a sputum-ului determină şi eliminarea mai rapidă a germenilor patogeni şi a elementelor (micro-particule, micro-organisme) iritante.
    Observaţiile de-a lungul timpului, asupra persoanelor cu disfuncţiuni respiratorii, au arătat că mucusul tractului respirator se îngroaşă în condiţiile în care pierde din umiditate şi salinitate prin faptul că organismul nu poate suplini aportul de lichid şi sare (în special ioni de Na+) necesar.
    În aceste condiţii, inspirarea de aerosoli salini este mai mult decât necesară, aceştia, prin absorţia lor, acţionând în primul rând direct asupra mucusului. Diluţia aerosolilor salini la nivelul mucusului, determină în primul rând, fluidizarea acestuia, facilitând expectorarea mai facilă. Fluidizarea mucusului duce implict la uşurarea respiraţiei, eliminarea secreţiilor obturante, eliminarea factorilor iritanţi, autocurăţirea organică şi durabilă a tractului respirator, anihilarea germenilor patogeni precum şi a efectelor inflamatorii sau iritante.
    Prin proprietăţile sale electro-chimice, sarea, în speţă ionii salini, odată depuşi pe tractul respirator, pe lângă acţiunea bazică asupra bacteriilor şi microorganismelor, determină „înmuierea”, lichefierea şi fluidizarea mucusului de pe aceste căi respiratorii, realizându-se astfel şi extragerea materiilor străine dintre cilii şi din micro-cavităţile tractului respirator, redarea mobilităţii cililor din tractul respirator, determinând astfel uşurarea progresivă şi de lungă durată a respiraţiei, expectorarea pe cale naturală şi facilă, eliminarea materiilor alergene sau bacterigene prin fenomenele reflexe de tuse, scurgeri nazale, expectoraţii, etc., simtomatică caracteristică vindecării bolilor respiratorii.
2. Absorţia prin piele
    Pielea este al doilea organ de respiraţie al corpului uman. Prin intermediul pielii are loc un schimb permanent cu mediul, constând în oxigen, apă, minerale, căldură, etc.
    Persoana prezentă în atmosfera Haloterapeutică tip Costa, intră în contact şi prin intermediul pielii cu atmosfera conţinând aerosoli sali. Aceştia sunt absorbiţi la nivelul pielii expuse în proporţii corespunzătoare absorţiei oxigenului, umidităţii şi desigur prin depunere/precipitare datorită umezelii şi diferenţei de temperatură a suprafeţei pielii faţă de atmosferă.
    Ionii (de sare sau alte minerale) sunt absorbiţi atât în sistemul limfatic, cât şi la nivelul celulelor pe două căi: pe calea difuziei şi a procesului osmotic.
    Difuzia se poate definii ca fiind procesul natural de echilibrare a fie a     două presiuni diferite, fie a două concentraţii cu valori diferite.
    Osmoza este fenomenul de transmitere a diverselor substanţe printr-o membrană semi-permeabilă, în cazul nostru, fiind membrana celulelor.
    Ambele procese se realizează în baza unor legi fizico-chimice naturale, fără consum energetic sau efectuarea de lucru mecanic.
Osmoza şi difuzia sunt cele procese vitale, prin intermediul cărora celulele vii din organism se “hrănesc” cu minerale, lipide, glucide, proteine, apă, etc.
    Difuzia rezultă din mişcarea aleatorie a moleculelor în şi în jurul celulelor. În cazul în care unele regiuni sau porţiuni sunt mai concentrate în anumite substanţe, procesul de difuzie tinde să echilibreze aceste concentraţii. Difuzia bidimensională este definită de ecuaţia lui Eistein: d2 = 6Dt, unde d este distanţa de traversare, t este timpul de travesare, iar D este coeficientul de difuzie, caracteristic fiecărui tip de substanţă.
    Osmoza este fenomenul prin care substanţele apoase trec prin membrana celulei (care este semi-permeabilă) proces în cadrul căreia sunt transportate în interiorul celulei, de regulă, substanţele necesare activităţii celulare. Osmoza poate avea loc şi în condiţii de diferenţe de potenţial electric. De exemplu, în momentul în care membrana celulei se depolarizează în exterior, cu aproximativ 55 mV, canalul de sodiu (Na) se deschide ca o poartă voltaică, iar ionii de sodiu (Na+) ies din celulă, cei de potasiu pătrund, înlocuindui, echilibrând polarităţile membranei (interne şi externe), iar poarta se închide până la o nouă depolarizare.
    Exemplu practic: celulele animale conţin o concentraţie de ioni de potasiu (K+) de cca. 20 de ori mai mare decât fuidul extracelular, pe când fluidul extracelular conţine o concentraţie de ioni de sodiu (Na+) de cca. Zece ori mai mare decât celulele. Aceste concentraţii de ioni sunt controlate de fenomenul de transport  activ.
    Transportul activ, în acest caz, este asigurat de gradientele diferite de concentraţii şi bineînţeles, diferenţele de potenţial electric. Faptic, se întâmplă următorul şir de evenimente:
    - diferenţele de potenţial electric determină scoaterea a 3 ioni de sodiu (Na+)
    - 2 ioni de potasiu (K+) pătrund în celulă
    -  în acest moment, prin eliberarea ionilor de sodiu, potenţialul electric din     interiorul celulei devine mai negativ decât exteriorul, astfel încât această  diferenţă de potenţial temporară permite transmiterea de impulsuri nervoase şi     contracţii musculare. Astfel, fără ionii de Na+, muşchii nu ar putea dezvolta lucru mecanic.
    - totodată, acumularea de ioni de Na+ în exteriorul celulei, determină eliminarea apei în surplus din celulă, realizându-se echilibrul osmotic.
        - acest fenomen, de înlocuire a potaiului cu sodiu se numeşte „Pompa Na/K”, unul din mecanismele vitale ale lumii animale, energia produsă de această „pompă” reprezentând cca. o treime din energia totală produsă de mitocondrii (celulele lumii animale).


Fig. 3 Exemplificarea fenomenelor de difuzie, osmoză şi transport activ, ce se petrec la nivelul membranei celulare.

Fig. 4 Reprezentarea “pompei Na/K”, adică schimbului de ioni de Na+ şi K+ la nivel celular.