Sono denominate sulfuree le acque che possiedono una quantità pari o superiore ad 1 mg di H2S (idrogeno solforato) per litro.
A seconda della concentrazione di questo elemento, le acque sulfuree vengono classificate in tre sottocategorie:
- Acque sulfuree deboli = tra 1 e 10 mg/l di H2S;
- Acque sulfuree medie = tra 10 e 100 mg/l di H2S;
- Acque sulfuree forti = oltre 100 mg/l di H2S.
Nelle acque sulfuree lo zolfo si trova in forma bivalente a differenza delle solfate dove è esavalente. L'idrogeno solforato può trovarsi in soluzione libero o combinato in base all'equilibrio: H2S = H+ + HS--.
Il pH è determinante perché l'equilibrio sia spostato in una delle due direzioni: se la soluzione è acida si sposta verso sinistra liberando gas, se è alcalina prevarrà invece la quota dissociata. In Italia le acque minerali solfuree hanno quasi sempre pH < 8. L'acido solfidrico (H2S) è un gas
incolore a temperatura ambiente, estremamente velenoso, contraddistinto dal caratteristico odore di “uova marce”, che tende a volatilizzare e viene costantemente perso dall'acqua in assenza di adeguate precauzioni; con l'aumentare della temperatura i gas tendono infatti a perdersi.
Le acque sulfuree andrebbero preferibilmente utilizzate sul posto con apparecchi direttamente alimentati dalla sorgente. I processi di imbottigliamento, stoccaggio, conservazione, apertura dei contenitori e immissione nelle apparecchiature per l'utilizzo comportano necessariamente una perdita di gas che sarà tanto minore quanto più saranno perfezionate le tecniche utilizzate.
Le acque sulfuree possono contenere, oltre ai composti dello zolfo bivalente, anche altri elementi in quantità apprezzabile e tra questi i solfati, l'anidride carbonica, cloruri e sodio, ioduri e bromuri, bicarbonati, calcio, exc.
Azioni biologiche
Le acque sufuree sono tra le più studiate e di conseguenza si ha una maggiore conoscenza delle azioni biologiche. I composti solfurei vengono assorbiti dall'organismo sia con metodiche crenoterapiche interne (bibita, aerosol, irrigazioni, ecc.) che esterne (fango, bagno, ecc.). In ogni caso la via elettiva di eliminazione dell'H2S è il polmone ed esiste inoltre uno
spiccato organotropismo per le strutture articolari. Questo spiega l'indicazione alla crenoterapia delle patologie di questi distretti corporei. L'assorbimento attraverso la cute, le mucose delle vie respiratorie, vaginali e l'apparato gastroenterico è stato provato ed ampiamente documentato.
Azione sul sistema neurovegetativo
Le acque sulfuree stimolano il sistema nervoso parasimpatico. Il risultato è una cospicua vasodilatazione capillare con aumento della permeabilità vasale (evidente soprattutto a livello polmonare) riduzione della pressione arteriosa sistemica, bradipnea e bradicardia.
Azione sui meccanismi di difesa ed antiinfiammatoria
Sembra che le acque sulfuree siano in grado di stimolare l'organismo a difendersi sia nei confronti degli stimoli infiammatori endogeni che degli agenti proinfiammatori esterni. Lo stimolo sul sistema reticolo-endoteliale comporta un'esaltazione della reattività istogena ed umorale che si traduce in un'azione antiinfiammatoria. Interessanti osservazioni sono state compiute sul potenziamento della produzione anticorpale. Si è osservato un aumento significativo a livello mucoso di IgA secretorie e delle IgG ed IgM circolanti.
Numerosi altri studi hanno evidenziato l'attività antiflogistica delle acque sulfuree descrivendone l'azione antijaluronidasica, la depressione del metabolismo dell'acido condroitinsolforico, esaltato in condizioni di flogosi, la regolazione della sintesi di prostaglandine, ecc.
Azione antitossica
Questa azione è probabilmente in relazione con la stimolazione del SRE. Esiste tuttavia un meccanismo diretto. Sono state accertate azioni antitossiche su diverse sostanze organiche e metalli, tra i quali ricordiamo il piombo, il bismuto, il fosforo, le tossine botulinica e difterica.
Azione sul fegato
I composti dello zolfo vengono metabolizzati ed utilizzati a livello epatico. E' stato dimostrato che le acque sulfuree sono in grado di proteggere la cellula epatica dalla degenerazione grassa indotta da tetracloruro di carbonio (CCl4), arsenico, fosforo e dalla necrosi indotta dal fenolo. Esiste anche un'azione delle acque sulfuree sul metabolismo protidico evidenziata dalla riduzione dell'azotemia. Si è osservato inoltre un miglioramento dei quadri disprotidemici ed un aumento dell'attività protrombinica. Riguardo il metabolismo glucidico osserviamo un aumento del glicogeno epatico e riduzione della glicemia. E' discussa la teoria secondo la quale a livello pancreatico le acque sulfuree promuovono la secrezione di insulina. Alla base delle azioni sul metabolismo probabilmente è la stimolazione vagale in quanto la vagotomia e la somministrazione di atropina sono in grado di annullarle.
Azione sulla muscolatura liscia e sulla secrezione digestiva Soprattutto per la stimolazione parasimpatica le acque sulfuree possono indurre broncocostrizione, aumentano la motilità intestinale, la secrezione gastrica, la coleresi e la motilità delle vie biliari. Nei casi in cui siano presenti patologie ipercinetiche, l'acqua sulfurea può provocare spasmi e favorire l'incuneamento di calcoli nelle vie biliari.
Azione sulle mucose e sul muco
L'H2S provoca intensa vasodilatazione con aumento della pervietà
capillare nella sottomucosa. A livello polmonare si genera un edema che, interessando la mucosa, ne provoca l'esfoliazione e la conseguente rigenerazione dell'epitelio. Contemporaneamente, per le azioni fluidificanti specifiche ed aspecifiche, si ha un aumento dell'escreato.
La stimolazione vagale comporta un aumento della secrezione sierosa bronchiale. Tuttavia esiste un'attività mucolitica più diretta: l'H2S riduce i
ponti disolfurici delle mucoproteine fibrillari scomponendo le fibre mucoproteiche.
Recentemente studi su animali da esperimento sottoposti ad inalazioni di sostanze tossiche hanno evidenziato il ruolo protettivo sulla mucosa e sulla produzione di surfactante di numerose acque minerali comprese le sulfuree.
Azione sull'apparato locomotore
Le acque sulfuree esercitano a livello delle strutture para- e periarticolari numerose azioni.
Nelle patologie articolari croniche è documentata una perdita del 30% circa di zolfo legata ad una diminuzione dell'acido condroitinsolforico nelle cartilagini. Essendo provato l'organotropismo per le cartilagini dell'H2S
somministrato con metodiche crenoterapiche si può supporre che l'utilizzo di acque sulfuree agisca come terapia integrativa. Resta tuttavia il dubbio che la quota di H2S assorbita con le metodiche crenoterapiche attraverso la
cute sia troppo esigua. E' tuttavia ipotizzato che lo zolfo agisca come oligoelemento attivando processi enzimatici che possono rendere ragione degli effetti terapeutici delle acque sulfuree sulle cartilagini articolari. Da molti prospettata ma poco studiata è l'azione di inibizione che le acque sulfuree esercitano sui processi fibrotici.
In vitro l'H2S è in grado di attivare le collagenasi, enzimi che
aggrediscono le fibre di collagene e le rendono digeribili da parte delle proteasi. Un sistema di attivatori ed inibitori controlla il processo di aggregazione delle fibre collagene. Diverse patologie che interessano il tessuto connettivo comportano un'alterazione dell'equilibrio con risultati che possono essere destruenti o evolventi in fibrosi.
Numerosi Autori ritengono che la crenoterapia sulfurea sia in grado di "attenuare le reazioni connettivali eccessive" contrastando processi fibrotici abnormi.
Azione sulla cute
A livello cutaneo le acque sulfuree esercitano essenzialmente azioni plastiche ed antiseborroiche. E' noto che a pH cutaneo acido l'H2S stimoli la
proliferazione dello strato spinoso esercitando una azione cheratoplastica.
Sullo strato corneo lo zolfo possiede proprietà esfolianti e cheratolitiche, accentuate in ambiente alcalino quando l'elemento si trova soprattutto sotto forma di SH--. Il bisolfuro è infatti in grado di ridurre, e
quindi di scindere, i ponti disolfuro della cistina liberando le due molecole di cisteina.
Anche parte dell'azione antiseborroica sembra legata a questo meccanismo che sarebbe in grado di contrastare il processo di differenziazione delle cellule sebacee. L'azione antiseborroica è legata anche alle proprietà esfolianti e detergenti, in quanto nello strato corneo si raccoglie una grande quantità di lipidi, nonché antimicrobiche.
Azione antisettica
Le proprietà batteriostatiche ed antimicotiche dell'H2S sembrano
riconducibili al potere riducente. L'acido solfidrico tende ad ossidarsi con formazione di solfati e zolfo allo stato nascente sottraendo ossigeno ai microorganismi. Probabilmente l'azione germicida è da attribuire alla formazione di acido pentationico da parte di alcuni batteri e/o processi enzimatici.
Terme con acque sulfuree
Le terme in Italia le cui acque hanno una composizione chimica propria delle acque sulfuree sono:
- Terme dei Papi (Viterbo) - Terme della Fratta (Bertinoro) - Terme della Salvarola
- Terme di Acireale
- Terme di Acquasanta Terme - Terme di Acqui Terme - Terme di Agliano Terme - Terme di Arta Terme - Terme di Bagni San Filippo
- Terme di Bagno di Romagna (Sant'Agnese) - Terme di Benetutti (Terme Aurora)
- Terme di Bobbio
- Terme di Bologna (Felsinee) - Terme di Brisighella
- Terme di Cappetta (Contursi Terme) - Terme di Caramanico Terme
- Terme di Carignano (Fano)
- Terme di Caronte - Lamezia Terme - Terme di Castagneto Po
- Terme di Castel San Pietro
- Terme di Castellammare di Stabia - Terme di Castrocaro Terme
- Terme di Cervarezza (Busana) - Terme di Cotilia (Castel Sant'Angelo) - Terme di Cretone (Palombara Sabina) - Terme di Equi (Fivizzano)
- Terme di Ferentino (Pompeo) - Terme di Firenze - Impruneta
- Terme di Fontecchio (Città di Castello) - Terme di Forlenza (Contursi Terme) - Terme di Galatro Terme
- Terme di Gaverina Terme
- Terme di Gorga (Calatafimi Segesta) - Terme di Lipari
- Terme di Monte Valenza - Terme di Montepulciano - Terme di Monticelli
- Terme di Monticiano (Bagni di Petriolo) - Terme di Napoli (Stufe di Nerone - Bacoli) - Terme di Pigna
- Terme di Popoli - Terme di Porretta
- Terme di Pozza di Fassa (Dolomia di Alloch) - Terme di Radicondoli
- Terme di Raffello (Petriano) - Terme di Raiano
- Terme di Rapolano Terme
- Terme di Ravenna (Punta Marina) - Terme di Riccione
- Terme di Riolo Terme - Terme di Rivanazzano
- Terme di Roma - Bagni di Tivoli - Terme di Rosapepe (Contursi Terme) - Terme di Salice Terme
- Terme di San Colombano al Lambro - Terme di San Vittore (Genga)
- Terme di Sant'Andrea Bagni (Medesano) - Terme di Sant'Omobono
- Terme di Santa Cesarea Terme - Terme di Santa Lucia (Tolentino) - Terme di Sarnano
- Terme di Saturnia (Manciano) - Terme di Sciacca
- Terme di Sirmione
- Terme di Spello (Terme Francescane Village) - Terme di Stigliano (Canale Monterano) - Terme di Suio - Castelforte (Sant'Egidio) - Terme di Tabiano
- Terme di Telese Terme
- Terme di Terme Vigliatore (Parco Augusto) - Terme di Trescore Balneario
- Terme di Valdieri
- Terme di Vico Equense (Scrajo) - Terme di Vicoforte
- Terme di Vinadio
- Terme di Vulcano - Isole Eolie
- Terme Luigiane (Acquappesa - Guardia Piemontese) - Terme Marino (Alì Terme)
- Terme Segestane (Castellammare del Golfo) - Terme Sibarite (Cassano allo Jonio)
Capitolo IV
La crenoterapia inalatoria
La crenoterapia inalatoria consente, mediante apposite apparecchiature, di far agire gli effetti e far pervenire i principi attivi contenuti nelle acque minerali sulla mucosa delle alte e basse vie respiratorie, nonché, con appositi accorgimenti (terapia insufflatoria), a livello dell'orecchio medio. Esistono diverse forme e modalità di erogazione della terapia inalatoria termale; le classificazioni tengono conto principalmente di alcuni fattori tra i quali:
- le caratteristiche tecniche degli apparecchi (apparecchi singoli, collettivi, a vapore, ad aria compressa, ecc.);
- le caratteristiche fisiche delle sostanze inalate (dimensione delle particelle di acqua inalata, presenza di gas, temperatura, pressione, ecc.)
- le caratteristiche chimiche delle acque minerali utilizzate (sali minerali ed oligoelementi).
A scopo terapeutico, l'aspetto più importante della classificazione è costituito dalle caratteristiche fisiche delle sostanze inalate, ed in particolare dalle dimensioni delle particelle dell'acqua minerale. Numerose ricerche hanno dimostrato che particelle di diametro superiore ai 10 µ si arrestano a livello delle vie aeree superiori (naso, laringe e faringe); quelle di diametro compreso tra i 10 ed i 3 µ possono arrivare alla mucosa tracheo-bronchiale, mentre solamente quelle di circa 1 µ possono raggiungere le più fini diramazioni bronchiolari, fino a livello dei bronchioli terminali e della parete alveolare.
La crenoterapia inalatoria utilizza essenzialmente quattro metodiche: - inalazioni caldo-umide;
- aerosol;
- nebulizzazioni; - humage.
Le inalazioni e gli aerosol utilizzano apparecchi per applicazioni singole. L'humage può essere effettuato sia con apparecchi singoli che in ambienti collettivi, mentre le nebulizzazioni costituiscono una metodica prevalentemente collettiva. Le acque minerali utilizzate in crenoterapia inalatoria variano secondo la patologia da trattare e gli effetti biologici e terapeutici che si vogliono ottenere. Le più usate sono le sulfuree, le salsobromoiodiche, le bicarbonate e le solfate.
Inalazioni caldo-umide
Questa metodica utilizza apparecchi in grado di frammentare l'acqua minerale in particelle, formando un getto di vapore che viene inalato dal paziente. Nella inalazione a getto diretto la pressione del vapore caldo sull'acqua minerale determina la formazione di particelle d'acqua delle dimensioni di circa 100 µ. Il getto viene convogliato contro filtri o piastre che consentono di eliminare le particelle più grosse e di ottenere una nebbia relativamente omogenea; con tali accorgimenti si ottiene un raffreddamento parziale del getto che raggiunge una temperatura ottimale di 37-38 °C. Nel getto sono contenuti gli eventuali gas che si liberano nell'inalatore durante il processo di frammentazione dell'acqua termale.
Il paziente si posiziona di fronte all'apparecchio, ad una distanza di circa 20-25 cm dal beccuccio erogatore ed inala, con il naso e/o con la bocca, il vapore erogato.
Aerosol
Gli aerosol termali sono costituiti da fini particelle di acqua minerale in grado, secondo le dimensioni, di raggiungere anche le diramazioni più distali dell'albero respiratorio. Esistono diversi apparecchi per l'erogazione di questa metodica che si differenziano sia per le modalità attraverso le quali l'acqua minerale viene frammentata, sia per le dimensioni delle
particelle prodotte. Gli apparecchi più diffusi utilizzano aria compressa, alla pressione di 0,5-1 atmosfere per ottenere particelle di diverso diametro; quelle superiori ai 3-5 µ si arrestano alle vie aeree superiori mentre quelle inferiori ai 3 µ raggiungono i distretti respiratori inferiori. La metodica di applicazione degli aerosol è simile a quella descritta per le inalazioni, pur presentando alcune peculiarità. L'aerosol inalato ha una temperatura corrispondente a quella dell'acqua alla sorgente e non subisce pertanto alcun processo di termalizzazione. Il paziente, secondo la patologia da trattare ed a discrezione del medico, utilizza una mascherina, una forcella nasale od un boccaglio collegati all'erogatore attraverso un raccordo in gomma. La scelta viene operata in relazione alla sede principale ove si vuole agire (fosse nasali, faringe, ecc.) Ogni seduta ha la durata di circa 10-15 minuti durante i quali il paziente inala circa un litro di acqua minerale.
Aerosol termico
Rispetto alla tecnica classica le particelle sono di dimensioni maggiori (superiori a 12 µ) e riscaldate in modo da essere erogate a 35-36 °C. È ridotta inoltre l'emissione di idrogeno solforato. La metodica è meglio tollerata nelle forme di iperreattività, soprattutto rinite e sinusite allergica ed asma bronchiale.
Aerosol ad ultrasuoni
La frammentazione dell'acqua minerale avviene tramite l'utilizzo di ultrasuoni generati per effetto piezoelettrico. Le particelle così generate hanno dimensioni omogenee (2-3 µ).
Aerosol sonico (o vibrato)
L'aerosolato viene sollecitato e messo in vibrazione da una fonte di ultrasuoni, quindi accelerato con l'intervento di piccoli compressori. In questo modo le particelle acquisiscono una maggiore capacità penetrativa nell'albero respiratorio e nelle mucose. Durante l'applicazione il paziente può essere inoltre invitato a deglutire per favorire la penetrazione nella cassa timpanica attraverso la tuba di Eustachio.
Aerosol ionico
Le particelle di aerosolato vengono trattate in modo da essere tutte ionizzate negativamente. Gli ioni così ottenuti tendono a respingersi diffondendo maggiormente nelle diramazioni dell'albero respiratorio.
Nebulizzazioni
Le nebulizzazioni sono trattamenti inalatori collettivi. I pazienti soggiornano in un ambiente nel quale le acque minerali sono trasformate in nebbia di particelle acquose di varia grandezza. Le particelle sono in genere di dimensioni da pochi a 60 µ e mescolate con gli eventuali gas liberati dalle acque minerali. Secondo l'apparecchio impiegato possono prevalere particelle di maggiori o minori dimensioni. La camera di nebulizzazione può essere più o meno "secca". La durata di ogni singolo trattamento varia con il progredire della terapia da un tempo iniziale di 5-15 minuti fino ad un massimo di 45-60 minuti.
Humage
Questa metodica inalatoria impiega quasi esclusivamente i gas che si sviluppano spontaneamente dalle acque minerali (es.: idrogeno solforato) o che vengono liberati da queste con particolari accorgimenti (es.: CO2 dalle acque bicarbonate e carboniche). A differenza delle metodiche descritte in precedenza le particelle e le micelle acquose sono molto scarse.
Le acque minerali più impiegate sono ovviamente le sulfuree per la qualità e la quantità del gas liberato ma possono essere utilizzate anche altre acque da cui sia possibile ottenere gas terapeutici (es.: radioattive). Anche questa metodica viene impiegata per la terapia delle affezioni
Si distinguono humages individuali ed humages collettivi: - Humage individuale o diretto
In questa metodica, i gas che si liberano dalle acque termali vengono convogliati in singoli apparecchi, simili a quelli descritti per gli aerosol, dai quali il paziente inala stando con il viso a circa 20 cm dall'apertura dell'inalatore stesso. Sono più utilizzate mascherine, boccagli, o forchette nasali. Con la metodica dell'humage si ottiene una profonda ed abbondante penetrazione dei gas nell'apparato respiratorio ed è possibile raggiungere probabilmente anche i seni paranasali.
- Humage collettivo od indiretto
Nell'humage collettivo i pazienti inalano i gas termali diffusi in ambiente; soggiornano in una apposita camera per un periodo progressivo con le sedute di cura da 15 a 60 minuti. La durata del ciclo di cura è analoga a quella descritta per l'humage individuale.
Capitolo V
La crenoterapia inalatoria con acque sulfuree nelle BPCO
La medicina termale e più specificatamente la crenoterapia inalatoria con acque sulfuree può rappresentare una valida opzione terapeutica nelle patologie polmonari indotte da radicali liberi, come la bronchite cronica e la BPCO.
Lo zolfo, componente chiave di alcune fondamentali molecole antiossidanti come il glutatione (GSH), esercita un ruolo importante nelle strategie antiossidanti contro i radicali liberi. I trattamenti termali basati sull’impiego di acque minerali contenenti zolfo sono ampiamente diffusi grazie ai loro effetti benefici. Tuttavia, fino ad oggi, si conosce ancora poco riguardo alle possibili proprietà antiossidanti delle acque che contengono zolfo su soggetti sottoposti a trattamenti termali idropinici ed inalatori.
Esistono diversi studi condotti sia in vitro che clinici che dimostrano un importante effetto antiossidante dell’acqua sulfurea. L’elemento fondamentale è rappresentato dall’H2S. Questo effetto è legato
verosimilmente all’aumento della disponibilità di glutatione ridotto conseguente all’introduzione di acqua sulfurea attraverso le metodiche crenoterapiche (10). I gruppi tiolici –SH presenti nelle acque sulfuree operano in vivo stimolando la biosintesi del glutatione ed aumentano di conseguenza i livelli epatici dello stesso.
Si ricorda che il glutatione è indispensabile per il funzionamento dell’enzima glutatione-perossidasi, che previene l’accumulo del perossido d'idrogeno (H2O2) nei tessuti, limitando così la produzione di radicali
estremamente tossici, ed esplicando quindi un effetto protettivo su tutti i tessuti in cui è alterato il potenziale ossido-riduttivo. Pizzi, Strinati e coll. hanno dimostrato l’effetto antiossidante dell’acqua di Tabiano su un gruppo di soggetti affetti da BPCO, attraverso il dosaggio del perossido di idrogeno (H2O2) sull’espirato condensato mediante d-ROMS exhalation test. E’ stato
affermato che la terapia inalatoria con acqua sulfurea poteva costituire una significativa barriera di difesa contro i danni da fumo e soprattutto da inquinanti ambientali (10).
Levra, Miravalle e coll., in due studi effettuati nel 2006 e nel 2009, avevano altresì confermato la riduzione dello stress ossidativo in pazienti fumatori affetti da bronchite cronica (11, 12). La valutazione era stata effettuata attraverso la misura dello stress ossidativo su sangue capillare periferico (d-ROMs), ossia il dosaggio del perossido di idrogeno sierologico, prima e dopo trattamento crenoterapico della durata di 12 giorni con acqua sulfurea.
In questi ultimi anni, tuttavia, altri autori (Nappi e coll.) hanno focalizzato la loro attenzione, attraverso ricerche mirate, sulle possibilità che altre acque minerali fossero in grado di possedere azione antiossidante e antiradicali liberi. Per questo scopo sono stati presi in considerazione alcuni gruppi di pazienti e sono stati sottoposti a trattamenti crenoterapici con un’acqua sulfurea e con un’acqua bicarbonato-solfato-calcica. Sia il trattamento idropinico e/o fango balneoterapico con l’acqua sulfurea e sia il trattamento per bibita con l’acqua bicarbonato-solfato-calcica, hanno dimostrato un ruolo profilattico antiossidante ed una riduzione dei radicali liberi nei pazienti trattati con ambedue le acque (13-15).
Nuovi approcci di studio
Da anni la necessità di avere in campo medico, elementi in grado di verificare lo stato di malattia e, in particolare, dello stato infiammatorio che molto spesso sottende ad essa, è di primaria importanza. Ancora più importante in medicina termale, dove oggi i trattamenti crenoterapici devono essere non solo supportati da evidenze cliniche, ma anche e soprattutto laboratoristiche, biologiche, immunologiche, ecc. A questo proposito l’identificazione di marker biologici, cioè di parametri biologici misurabili, quantificabili e riproducibili che fungano da “indice di malattia” sta assumendo sempre maggiore importanza in campo clinico, diagnostico, sperimentale ed epidemiologico (16, 17).
Il monitoraggio non invasivo può aiutare precocemente a riconoscere alcune malattie infiammatorie respiratorie come la BPCO, a valutarne la gravità e l’eventuale risposta al trattamento termale. Tutto questo attraverso dosaggi di sostanze quantificabili nel siero, nell’esalato respiratorio e nelle urine.
Tra le sostanze prese in considerazione, come componente centrale