Лекция 13. Минеральный состав воды. Роль воды в возникновении заболеваний
1. Природные воды по содержанию ионов. Жесткость воды
Минеральный состав воды с давних пор привлекал к себе внимание в связи с распространенными заболеваниями неинфекционной природы.
По содержанию ионов природные воды делятся на:
• пресные (минерализация не превышает 1 г/л);
• минерализованные (от 1 до 50 г/л);
• рассолы (свыше 50 г/л).
У населения, постоянно пользующегося минерализованной водой (1,5–3 г/л сухого остатка), отмечена повышенная гидрофильность тканей, задержка организмом выпитой воды, снижение диуреза на 30–60 %. Вода с повышенной минерализацией отрицательно влияет на секреторную деятельность желудка, нарушает водно-солевое равновесие в организме, хуже утоляет жажду. Исследования показали, что избыточное поступление с водой хлоридов, особенно хлоридов натрия, вызывает угнетение желудочной секреции, уменьшение диуреза, повышение кровяного давления.
Высокое содержание в питьевой воде сульфатов обуславливает нарушение водно-солевого обмена, вызывают диспепсические явления – от легкого послабления до выраженного.
Нижним пределом минерализации, при котором поддерживается гомеостаз организма, является сухой остаток в 100 мг/л, оптимальный уровень минерализации соответствует 200–400 мг/л. При этом содержание кальция должно быть не менее 25 мг/л, магния – 10 мг/л.
Суммарное содержание кальция и магния определяет величину жесткости воды. Жесткая вода мало пригодна для хозяйственно-бытовых нужд, в ней плохо развариваются мясо, овощи и бобовые. Имеются данные о неблагоприятном влиянии жестких вод на здоровье населения, например, повышенная жесткость воды является этиологическим фактором в развитии мочекаменной болезни.
Принят норматив жесткости питьевой воды на уровне 7 ммоль/л.
2. Микроэлементы, поступающие в организм с водой
Питьевая вода покрывает от 1 до 10 % суточной потребности в таких микроэлементах как йод, железо, цинк, магний, молибден, кобальт, и лишь для фтора и стронция является основным источником поступления в организм.
Фтор принадлежит к важным биогенным элементам, участвует в минеральном обмене веществ организма, играет большую роль в образовании твердых составных частей костной ткани скелета и особенно зубов. При избыточном содержании фтора в воде возникает эндемический флюороз, поражающий население районов, эндемичных по фтору. Ранний признак флюороза – появление коричневых пятен на эмали зубов, затем поражается дентин, зубы становятся хрупкими и легко разрушаются. Поражение зубов и костей скелета происходит при концентрации фтора более 2 мг/л.
При пониженном содержании в питьевой воде фтора (0,5–0,6 мг/л) разрушается зубная эмаль, зубы утрачивают прочность, поражаются кариесом. Оптимальная концентрация фтора в питьевой воде – 0,7–1 мг/л.
Йод важнейший галоген, обладающий многими специфическими свойствами. Биогенные свойства йода в организме проявляются в различных биохимических процессах, в частности под его влиянием усиливаются окислительные процессы, изменяется течение ферментативных процессов. В организме основная часть йода сосредоточена в щитовидной железе и мышцах.
У населения, проживающего в биогеохимической провинции с недостаточным содержанием йода в почве и воде, наблюдается развитие гипофункции щитовидной железы, ее компенсаторное увеличение. Заболевание называется эндемический зоб. В более тяжелых случаях происходит задержка роста, физического и умственного развития, расстройство координации движений, косноязычие, глухонемота, психическая отсталость, т. е. наступает кретинизм. Необходимая суточная норма йода для человека 200–220 мкг. С водой в нормальных условиях, как правило, поступает в организм около 120 мкг.
В биогеохимических провинциях с повышенным содержанием стронция в водах у детей выявляются нарушения развития костной ткани, проявляющиеся в задержке развития зубов, удлинении сроков заращения родничков; при тяжелых случаях отмечаются изменения в тазобедренных суставах, искривления позвоночника. Ранним признаком является короткопалость с симметрично деформированными и утолщенными суставами. Заболевание получило название уродской болезни или Кашина-бека. Патология объясняется конкурентными отношениями стронция и кальция в организме.
В результате вымывания из геологических структур с залежами селитры может образовываться в воде повышенное содержание нитратов. Нитраты могут поступать с промышленными сточными водами, с сельскохозяйственными стоками. При поступлении нитратов в организм в повышенных количествах развивается эндемическое заболевание – нитратная метгемоглобинемия, возникает гемическая гипоксия с соответствующими проявлениями. В большей степени этому заболеванию подвержены дети раннего грудного возраста.
3. Роль воды в возникновении заболеваний
Водным путем могут передаваться возбудители многих заболеваний, наиболее часто – кишечных инфекций (холеры, брюшного тифа, паратифа, дизентерии). Установлена роль водного фактора в распространении вирусов возбудителей гепатита, полиомиелита, энтеровирусов и в меньшей степени аденовирусов.
Определенную роль играет водный фактор в распространении некоторых зоонозов – желтушного лептоспироза (болезнь Васильева-Вейля) и безжелтушного лептоспироза, туляремии, причиной которых является заражение природных водоисточников выделениями зараженных грызунов или продуктами разложения их трупов. Описаны случаи заражения лихорадкой Ку, сапом, туберкулезом, бруцеллезом через воду, хотя это не является типичным. Через воду могут передаваться патогенные простейшие – возбудители амебной дизентерии и гельминты.
Отмечена роль воды в передаче патогенных грибов, в частности возбудителей эпидермофитии.