О влиянии растворенных в воде солей жесткости (Са и Мg) на здоровье человека

Питьевая вода является необходимым элементом жизнеобеспечения населения. От ее качества и количества зависит состояние здоровья людей и уровень санитарно-эпидемиологического благополучия. Ее пригодность для питьевых и хозяйственно-бытовых нужд определяется государственными органами Санэпиднадзора (СанПин 2.1.4.1074-01. Вода питьевая. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества, 2002; СанПин 2.1.4.544-96. Питьевая вода и водоснабжение населенных мест, 1996).

Общее содержание солей в питьевой воде - минерализация - весьма важный фактор нормальной жизнедеятельности человеческого организма. В мировой практике стандартами на питьевую воду лимитируются только верхние уровни общей минерализации (1000-1500 мг/л) и основных солевых компонентов - хлоридов и сульфатов.

С учетом имеющихся данных ( Рахманин Ю.А. и др., 1975; Плитман СИ. и др., 1998 ) нижним пределом минерализации питьевой воды следует считать 300 мг/л - 500 мг/л.

Общая жесткость воды определяется содержанием в воде двухвалентных ионов - кальция, магния, железа, а также трехвалентных ионов алюминия и железа.

На практике железо и марганец оказывают на жесткость столь небольшое влияние, что ими, как правило, пренебрегают. Алюминий (Аl3+) и трехвалентное железо (Fe3+) также влияют на жесткость, но при уровнях рН, встречающихся в природных водах, их растворимость и, соответственно, "вклад" в жесткость ничтожно малы.

В отношении эффектов прямого влияния фактора жесткости воды на состояние здоровья человека, мнения отечественных и зарубежных исследователей существенно расходятся. В настоящее время нет общепризнанных критериев для количественной оценки возможного риска, связанного с жесткостью питьевой воды.

Разберем структурные макроэлементы, определяющие жесткость воды отдельно.

Железо является одним из наиболее распространенных элементов, содержащихся в природных водах, используемых для центрального водоснабжения. Особенно много соединений железа в подземных водах. ПДК железа в питьевой воде составляет 0,3 мг/л. Железо, являясь, безусловно, необходимым элементом для организма человека, сыграло злую шутку с солями жесткости. При его избытке, превышающем 0,3 - 0,5 мг/л, проявляет серьезные токсические воздействия на организм людей и животных (Лысогорова И.К., 1974; Королев А.А. и др., 1991). У людей, употребляющих воду с содержанием железа в такой концентрации, обнаруживается зуд, сухость, шелушение кожи, кожные высыпания, симптомы - традиционно несправедливо приписываемые избытку кальция в воде.

Магний активизирует ферменты углеводного обмена, участвует в образовании белков, регулирует хранение и высвобождение энергии АТФ, снижает возбуждение в нервных клетках, расслабляет сердечную мышцу. Суточная потребность 500-700 мг (Schaumann, Bergmann, 1984). Взрослым мужчинам магния требуется несколько больше, чем женщинам, особенно при сильных стрессах. Основные пути выведения из организма почки и кишечник. Содержание магния в питьевой воде нормируется по органолептическим показателям (Назарова О.Б., 1973). Недостаток магния является главным фактором развития заболеваний сердечно-сосудистой системы, гипертонической болезни, уролитиаза, судорог, различных кожных заболеваниях, нарушениях эмоциональной сферы (Ковальский В.В., 1974). Токсичны только очень высокие дозы элемента. Доза 5 мг/кг считается не действующей (Феофанов В.Н. и др., 1983).

Кальций является самым загадочным и самым важным макроэлементом, входящим во многие биологические структуры организма. При этом он самый несправедливо критикуемый разного рода "специалистами" элемент. Потребность взрослого человека в кальции 600 - 800 - 1000 мг/сутки. Содержание в крови 9,47 мг/%. Всего в теле человека весом около 70 кг содержится 1700 г кальция. Выделяется кальций через кишечник (74%) и почки (26%) (Левина Э.Н., 1972; Уильямс, 1975).

Содержание кальция в воде нормируется в пределах 200 мг/л (5). Токсическое действие кальция наблюдается при очень высоких концентрациях, которые в природных водах практически не встречаются (1).

Существовало огромное недопонимание, касающееся этого минерала, и только совсем недавно истина стала очевидна. Для начала, кальций - это металл. Около 99% кальция в нашем организме сосредоточено в костях и зубах. Оставшийся 1% - в жидкой среде.

Мы нуждаемся в кальции и используем его больше, чем какого-либо другой минерал. В действительности, сейчас известно около 200 различных форм использования кальция в человеческом организме.

Микроэлемент кальций обладает огромным спектром действия.

• Являясь структурным элементом клеточных мембран, способствует поступлению питательных веществ в клетку
• Он контролирует ритм сердца, формирование энзимов и гормонов, а также формирование ДНК в хромосомах.
• Участвует в процессе соединения и связывания клеток, влияет на плотность межклеточной жидкости, что сказывается на функциональной активности клеток.
• Он используется в процессе свёртывании крови, фильтрации урины, формировании и поддержке костей и зубов.
• Необходим для сокращения и релаксации (расслабления мышц), в том числе и сердечной мышцы.
• Участвует в регуляции деятельности ферментов.
• Влияет на секрецию инсулина.
• Обладает антигистаминными свойствами при аллергических состояниях.
• Играет важную роль в передаче нервных импульсов (недостаточность кальция приводит к повышенной возбудимости), контролирует сокращение и расслабление мышц, отвечает за передачу информации между клетками мозга.
• Он контролирует всасывание и распространение через клеточные мембраны, а также передачу информации внутри клетки.
• Способствует оплодотворению тем, что у сперматозоидов спереди в виде стрелки имеется кальциевое образование, которым сперматозоид пробивает оболочку яйцеклетки. При недостатке кальция сперматозоид не может пробить оболочку, в результате чего не происходит оплодотворение, что является одной из причин мужского бесплодия.
• Способствует омоложению организма, придавая упругость коже, блеск волосам и красоту ногтям.
• Является строительным материалом для всей системы соединительных тканей организма, которая включает в себя мышцы, фасции, сухожилия, кожу и кости.
• Повышает иммунитет, сдвигая РН организма в щелочную сторону.
• Кальций - это основной амортизатор и нейтрализатор кислоты, поддерживающий кислотно-щелочной баланс внутри тела.

  Ионы кальция (Са++) - это физиологическая форма этого элемента. Несмотря на то, что ко рассматривается, как строительная поддержка для мягких тканей, она также служит хранилип для ионного кальция. Этот кальций доступен для организма и используется для поддержки нормального уровня кальция в крови в период недостатка его потребления человеком. Протеин, держащий кальций в крови, вероятно, служит в качестве вторичного резервуара, который становится, ступным только после чрезмерной потери или использования ионного кальция из костей. Все источники этого минерала, из пищи или из костей организма, должны быть в ионной форме, прежде чем будут усвоены организмом для выполнения любых вышеперечисленных функций.

  Поддержка организмом абсолютного баланса кальция зависит от продуктов питания и эффективности всасывания ионов кальция из пищеварительного тракта. Кальций - один из наиболее трудно перевариваемых и всасываемых элементов. Из-за того, что кальций формирует нерастворимые соединения с множеством так называемых "анионов", присутствующих в пище, эффективное всасывание кальция сопровождается множеством проблем. Ион фосфата - наиболее часто встречаемый анион. В дополнение к этому, всасывание кальция полностью зависит от присутствия витамина D в тонком кишечнике. Витамина D, к сожалению, практически нет в большинстве наших продуктов, таким образом, наш организм зависим от действия солнечных лучей на нашу кожу, чтобы синтезировать витамин D. Всасывание кальция происходит в двенадцатипёрстной кишке при наличии соответствующих ферментов и витамина D3.

  Наиболее простой способ усвоения кальция организмом - это водорастворимый кальций, который усваивается сравнительно легко в толстом кишечнике, при наличии минимальной кислотности. Кислотность обеспечивает наличие в толстом кишечнике полезной микрофлоры (бифидо -, лакто-, ацидофильные бактерии).

  Очевидно, что большое количество фосфора в еде (высокое потребление красного мяса, карбонатных напитков и др.) неблагоприятно действуют на эффективное всасывание кальция. Кроме того, пища с излишком цинка может служить препятствием для всасывания кальция. Неправильное усвоение жиров из-за их высокого потребления или недостаточной желчной секреции (выделения) также будет помехой всасывания кальция, благодаря увеличению нерастворимого кальция. Как раз такие продукты, как ревень, шпинат, зелень свеклы, какао, соевые бобы, орех кэшью и капуста листовая, содержат высокого уровня окислитель, который ведёт себя как блокатор для всасывания кальция и образования нерастворимых солей. Итак, даже с высоким потреблением продуктов, содержащих кальций, существует множество факторов, которые могут быть помехой всасывания кальция.

  Итак, биохимическое поглощение кальция - далеко не лёгкий процесс. Выделение кальция происходит в значительной степени через слизистую тонкого кишечника, и сравнительно меньшее количество (25-35%) его выделяется через мочу в виде фосфата кальция.

  Следующая таблица показывает среднее количество кальция, необходимое для различных возрастных групп. Наибольшее количество кальция, до 2000 мг в день, рекомендуется беременным женщинам и кормящим мамам, девочкам в возрасте 11-16 лет, людям под высоким психическим стрессом и людям, страдающим остеопорозом. Людям, страдающим спазмами мышц, судорогами или переломами костей также нужно больше кальция.

  Обратите, пожалуйста, внимание, что в таблице приведены показатели уже абсорбированного (усвоенного) кальция, а не кальция потреблённого!

  Возраст	Усвоенный кальций, мг
  1-3 лет	500
  4-8 лет	800
  9-18 лет	1300
  19-50 лет	1000
  51 год и более	1200

  Усвоение кальция нуждается в кислой среде в желудке для соответствующего пищеварения. А люди старше 60, вырабатывают только примерно 25% желудочной кислоты от той, что они вырабатывали в свои 20 лет. В дополнение к этому известен факт, что 40% женщин в климактерическом периоде испытывают недостаток желудочной кислоты для соответствующего усваивания кальция.

  Недостаток кальция, который также называется гипокальцемия (hypocalcemia), ответственен примерно за 150 различных заболеваний и состояний, а также других проблем, которые могут быть губительными или опасными для организма. Взгляните на этот неполный список, и вы увидите, что только некоторые заболевания вам незнакомы.

  • Артрит
  • Сильное сердцебиение
  • Гипертония
  • Потеря умственных функций
  • Расстройство желудка
  • Рахит
  • Камни в почках и желчном пузыре
  • Мышечная боль
  • Заболевания дёсен
  • Астма
  • Колит (Воспаление толстой кишки)
  • Сердечные заболевания
  • Отрыжка
  • Подагра
  • Мышечные колики
  • Экзема
  • Повышенный уровень холестерина
  • Бессонница
  • Головные боли
  • Костяные шпоры
  • Грыжа
  • Боль в нижней части спины
  • Аллергии
  • Аритмия
  • Рак
  • Остеопороз

  И ещё 125 других заболеваний

  Интересен тот факт, что в этот список включено такое заболевание, как камни в почках. Камни в почках - это сосредоточение кальция в почках. Иногда бывает, необходима операция по их удалению - процесс движения таких камешек в почках очень болезнен. Одно время считалось, что камни образуются в почках из-за переизбытка кальция в пище и рекомендовали таким больным ограничивать потребление продуктов с кальцием. Но это предположение оказалось неверным.

  Более того, верно абсолютно противоположное мнение! Камни в почках образуются из-за недостатка кальция в пище! Этот процесс протекает следующим образом: по каким-либо причинам организм закисляется и выщелачивает кальций из костей, чтобы нейтрализовать кислоту, как уже было описано выше, и сохранить оптимальный для организма уровень рН. А проблема в том, что кальций из костной ткани не очень биопригоден, и только небольшой процент его действительно используется, чтобы откорректировать уровень рН. После этого, остаток неиспользованного организмом кальция начинает накапливаться в почках, образуя песок и камни (это может вылиться и в проблему костяных шпор).

  Научные эксперименты доказывают, что камни формируются не из кальция, усвоенного из пищи. Были проведены эксперименты с использованием радиоактивных меток на кальции в пище. Когда почечные камни и шпоры позже исследовались, в них не было ни единого радиоактивного кальция. Таким образом, было доказано, что 100% почечных камней и костяных шпор строятся из кальция, выщелачиваемого из костей для нейтрализации кислотности жидких сред организма. Некоторые врачи до сих пор советуют своим пациентам ограничивать приём кальций содержащих продуктов. Что ведёт, конечно, к ещё большим проблемам. И в результате - только операция.

  Таким образом, резюмируя вышесказанное, можно сделать вывод, что для всех возрастных групп легче всего усваивается водорастворимый кальций (например, гидрокарбонат кальция), поскольку его усвоения в толстом кишечнике, как правило, существуют такие условия (естественная слабокислая среда).

  И еще по поводу распространенного заблуждения, используемого во многих рекламных компаниях, проповедующих питье дистиллированной воды.Там проповедуется идея дистилляции воды с последующей минерализацией, аргументируя тем, что для обеспечения потребности в кальции, нужно выпить 20-30 литров воды в сутки, сводя на нет роль водорастворимого кальция.

  По мнению большинства специалистов, искусственная минерализация кальцием дистиллированной или обратноосмотической воды никогда не повторит уникальную природную структуру воды с натуральным кальцием. Натуральный водный кальций не удастся создать ни в одной лаборатории, как ни старайся.

  Ученые-медики убедились, что одни и те же вещества ведут себя неодинаково при их всасывании из натуральной воды и из искусственно минерализованной. Часто вместо пользы можно получить только вред. Кроме того, есть реальная опасность, что соль, используемая при минерализации, не может даже чисто теоретически быть 100-процентно очищенной, а значит, содержит в себе различные примеси.

  Используемая литература:

  1. Питьевая вода и здоровье населения: Информационное пособие/Под общ.ред. д.м.н., проф. Е.Н.Беляева. Вып. 1: Влияние химического состава питьевой воды на здоровье человека. - М. Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2002.

  2. Бутилированная питьевая вода: Информационный сборник №5. ВНИИТИ 2004, АНО "Стандартсертис", 2004

  3. Г.Г.Онищенко. Вода и здоровье. - Журнал "Экология и жизнь" №4, 1999

  4. Е.Л.Насонов (Кафедра ревматологии ФППО Московской медицинской академии им. И.М.Се ченова). Кальций и витамин D: роль в профилактике и лечении остеопороза и других заболеваний человека.

  5. Ковальский В.В. Геохимическая экология. М.: Наука, 1974.

  6. Королев А.А. и др. Оценка токсичности марганца и железа при раздельном поступлении в организм //Гигиена и санитария. 1991, №11.

  7. Левина Э.Н. Общая токсикология металлов. Л., 1972.

  8. Лысогорова И.К. Санитарно-токсикологическая оценка соединения железа //Гигиена и санитария. 1974. №5.

  9. Назарова О.Б. //Здравоохранение Туркменистана. 1973, №5.

  10. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. СанПин 2.1.4.1074-01. М., 2002.

  11. Питьевая воды и водоснабжение населенных мест. Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников. СанПин 2.1.4.544-96. М., 1996.

  12. Плитман СИ. и др. К вопросу корректировки гигиенических нормативов с учетом уровня жесткости питьевой воды //Гигиена и санитария. 1998. №7.

  13. Рахманин Ю.А. с соавт. Экспериментальные и клинико-физиологические материалы к обоснованию нижних пределов минерализации опресненной питьевой воды //Гигиена и санитария. 1975. №7.

  14. Уильяме Д. Металлы жизни. М., 1975.

  15. Феофанов В.Н., Демиденко Н.М. //Гигиена и санитария. 1983. №;. 16. Schaumann E., Bergmann W.Z. Gesamt. Hyg. 1984. Bd.30. №2.