CC BY
20
УДК 616.62-003.7-02 : [663.61 + 613.31] + 613.31 : 616.62-003.7
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЖЕСТКОСТИ ПИТЬЕВЫХ ВОД
КАК ФАКТОРА, СПОСОБСТВУЮЩЕГО РАЗВИТИЮ
МОЧЕКАМЕННОЙ БОЛЕЗНИ
А. И. Бокина, И. С. Кандрор, Ю. Н. Соловьев, О. В. Колбасова,
В. Ф. Жевержеева
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
#
В 1963 г. нами были изложены результаты первых исследований роли жесткости питьевой воды в развитии мочекаменной болезни В дальнейшем мы изучали влияние питьевой воды с разным содержанием магния и кальция на процесс камнеобразования у экспериментальных животных, а также воздействие жесткости питьевой воды на фоне повышенной температуры внешней среды. Для того чтобы выяснить, принимает ли непосредственное участие в образовании камней кальций питьевой воды, были проведены опыты с применением радиоактивного кальция (Са45). Целью морфологического исследования материала было выявить состояние органов мочеобразования и мочеотделения при потреблении жесткой воды.
Эксперименты, в которых постоянство всех прочих факторов, за исключением жесткости питьевой воды (10—20 мг-экв) у было по возможности соблюдено, позволили обнаружить, что она увеличивает час-готу камнеобразования и вес образовавшихся камней. Влияние воды в 5 мг-экв жесткости на развитие уролитиаза не было установлено. Безусловный интерес представляло определить влияние жесткости питьевых вод при одновременном воздействии на организм других неблагоприятных факторов внешней среды.
В специальной литературе указывается, что высокая температура воздуха в жарком климатическом поясе приводит к усилению влагоотдачи внепочечным путем (потение, саливация), к обезвоживанию организма, а следовательно, и к повышению концентрации мочи, что в свою очередь может способствовать камнеобразованию (3. X. Икрамов; Н. 3. Минчин). В связи с тем что вода повышенной жесткости распространена именно в южных районах страны, представлялось интересным выяснить этот вопрос в эксперименте.
Для этого 2 группы крыс (по 20 в каждой группе) с имплантатом в мочевом пузыре содержались в специально приспособленном термостате при температуре 30° в течение 2 месяцев. Одна группа крыс получала для питья воду в 10 мг-экв жесткости, а другая — в 20 мг-экв жесткости (Са504). Контролем служили группы крыс, получавших ту же воду (10 и 20 мг-экв) или водопроводную воду и находившихся в условиях комнатной температуры (19—20°). При одновременном действии на организм подопытных животных жесткости питьевых вод и повышенной температуры внешней среды частота камнеобразования ока-
1 И. С. К а н д о р, А. И. Бокина и др. Гигиеническое нормирование солевого состава питьевых вод. Медгиз. М., 1963.
залась несколько выше, чем у животных, содержащихся при комнатной температуре и получавших ту же жесткую воду, и значительно выше (на 11—21%) по сравнению с крысами, потреблявшими водопроводную воду (рис. 1).
Наряду с увеличением камнеобразования отмечалось статистически достоверное повышение веса камней (30,5 мг при потреблении жесткой воды и 37,5 мг при потреблении ее в условиях 30°). Естественно, что крысы, находившиеся в условиях повышенной температуры, потребляли воды на 20—24% больше, чем контрольные животные; соответственно у них было увеличено и количество кальция, поступившего в организм.
Таким образом, повышенная температура внешней среды (30°) явилась фактором, в еще большей мере •способствующим камнеобразованию у экспериментальных животных, получавших для питья жесткую воду.
Для решения вопроса о включении кальция жесткой питьевой воды в состав мочевых камней были предприняты исследования с радиоактивным изотопом Са45 в виде Са45 СОз. Экспериментальные животные в течение месяца получали с питьевой водой в 20 мг-экв кальциевой жесткости дробно через 2—3 дня Са45 из расчета 0,9 мкюри на 1 г веса крысы. Таким образом Са45 вводили со значительным количеством стабильного кальция. Устанавливали пути выведения радиоактивного кальция, а по окончании опыта—распределение Са45 по органам и тканям организма. Активность измеряли с помощью установки Б на торцовом счетчике Т-25-БФЛ. Точность определения активности в наших опытах для Са45 мягкого р-излучения составляла около 8%.
Изучение выведения Са45 у экспериментальных животных показало, что большая часть изотопа выделяется через желудочно-кишечный тракт. Так, активность кала за 1-е сутки после введения изотопа составляла в среднем 4,5-105 имп/мин, активность мочи — 1,Ы03 имп/мин, т. е. в среднем не более 0,2% по отношению к активности кала.
При изучении распределения Са45 в организме было найдено, что наибольшая радиоактивность отмечается в костной системе. Она составляла (у разных животных) от 28 до 37% активности, введенной в
Водо- 10
1 0лфв Bodo - 20
провод - мг/энй ФЗи°лровод - m/3Kg
ная вода
„ная
вода
Рис. 1. Количество крыс с камнями в мочевом пузыре при потреблении воды разной степени жесткости при высокой температуре внешней среды
(30°).
Данные в процентах к общему количеству
крыс группы.
<• г
• •I I •
• ••
организм.
По органам Са45 распределялся сравнительно равномерно (рис. 2): удельная активность внутренних органов и крови составляла 0,1—0,4% по отношению к активности скелета. Исключение составляли ткани почек и мочевого пузыря, где включение составляло 4,5%. Это было связано с усиленной нагрузкой на мочевыделительную систему по выведению избытка Са45, получаемого с питьевой водой (20 мг-экв жесткости).
Са45, вводимый с жесткой питьевой водой, был обнаружен в мочевых камнях животных в количестве, значительно превышающем со-дежание его в тканях и крови крыс. Это свидетельствует о включении Са45 в состав мочевых камней. Удельная активность камня мочевого пузыря составляла 85—103% по отношению к скелету. Таким образом,
исследования с применением Са45 показали, что кальций жестких питьевых вод непосредственно включается в состав мочевых камней.
Интересны в этой связи данные М. М. Ковалева, который с помощью спектрального анализа установил полное совпадение как макро-, так и микроэлементов в питьевой воде и в мочевых камнях, удаленных у больных, проживающих в тех же районах.
Морфологическое исследование материала имело целью изучить состояние нефронного аппарата почек крыс, потреблявших воду различной степени жесткости. Патоморфологическому исследованию было подвергнуто 400 животных; в 65 случаях произведен микроскопический анализ органов и тканей мочево-го тракта. ^
Результаты морфологическо- до го исследования материала по- ^ казывают, что потребление кры-
70 60
2 1
I
I I I
§
II** а*
§
§
-С> ^ <5
^ ^Т ^ ^Г
^ ^ й «V» ? ^
^ ^ ?
сз
I
Рис. 2. Распределение Са45 в организме крыс, получавших воду для питья.
сами воды разной степени жесткости не привело к возникновению грубых структурных изменений в органах мочеобразованияи * мочевыведения. Однако приме- 3 нение гистохимической реакции (Шифф-йодная кислота) выявило феномен накопления ШИКпо-ложительного вещества в области базальных мембран, в меж-канальцевой соединительной ткани и перераспределение его в эпителии проксимальных извитых канальцев: снижение ШИКполо-жительной реакции в щеточной
каемке эпителия и накопление ШИКположительных гранул в средних отделах эпителиальных клеток. Эти изменения отсутствовали у контрольных животных и наблюдались у потреблявших воду в 10 мг-экв и особенно 20 мг-экв жесткости.
Изменения в канальцевом аппарате почек, обнаруженные с помощью гистохимического метода — структурно-фракционального порядка. Характер и локализация этих изменений говорят о том, что они могут быть небезразличны для нормального функционирования эпителия проксимальных извитых канальцев.
Проводившиеся нами в течение ряда лет исследования по экспериментальной оценке влияния на организм высокоминерализованной питьевой воды касались влияния ее на отдельные функции организма и не имели непосредственной связи с этиологией тех или иных болезней. Известно, что суточная потребность человека в кальции колеблется от 500 до 800 мг и что это количество его, как и других солей, он получает практически полностью из пищи.
При потреблении очень жесткой воды (с 20 мг-экв жесткости), как это имеет место, например, в Алтайском крае (В. М. Борисова), в организм взрослого человека дополнительно поступает около 1200 мг кальция и магния в сутки (водопотребление равно 3 л). Таким образом, в течение длительного срока в организм поступает (и должно выводиться) в 1—2 раза больше кальциевых и магниевых солей, чем необхдимо по физиологическим потребностям. При увеличении кальциевой нагрузки, как показал ЬеуН:, наблюдается снижение реабсорб-ции кальция в почечных канальцах и, следовательно, избыточное насыщение мочи солями. Повышение концентрации неорганических солей в моче мы встречали и при изучении влияния на почечную деятельность высокого содержания хлоридов и сульфатов в иитьевой воде.
Потребление высокоминерализованной питьевой воды, совпадая с воздействием каких-либо других потенциально патогенных факторов, может создавать ситуацию, усугубляющую патологический процесс. Дополнительная нагрузка на регулирующие системы, естественно, способна в ряде случаев привести к исчерпанию резервных способностей компенсаторных механизмов, что и будет иметь своим результатом более частый переход от неустойчивого состояния в область патологии. Как справедливо указывает И. В. Давыдовский, «обнаружение патологических изменений в органе вовсе не говорит о том, что именно он непосредственно испытывает патогенные воздействия. Наоборот, эти изменения могут свидетельствовать о том, что с помощью именно этого органа организм должен был выйти из затруднения. Так, например, обильное отложение известковых солей в почках происходит не потому, что заболели почки, а наоборот, именно потому они и заболели, что только с их помощью организм может лучше всего компенсировать нарушения водно-солевого обмена».
Таким образом, можно констатировать, что нам удалось экспериментально обнаружить основную закономерность, возможность которой давно предполагалась клиницистами, но не была доказана. Именно на фоне примененного нами провоцирующего фактора (имплантация в мочевой пузырь неорганической основы) повышенная жесткость питьевой воды привела к значительному (статистически вполне достоверному) увеличению частоты камнеобразования и веса образовавшихся камней (И. С. Кандрор, А. И. Бокина и др.). Частота камнеобразования была особенно большой при жесткости, обусловленной магниевыми солями, а также в тех опытах, где животные одновременно с потреблением жесткой питьевой воды находились под воздействием повышенной температуры. В последние годы (Murphy и соавторы; Keeler и соавторы) проведено изучение влияния увеличенного введения с пищей кальция и фосфора на образование камней у крыс с им-плантатом в мочевом пузыре. По данным исследователей, увеличенное введение с пищей кальция и фосфора приводило к образованию камней большего веса, чем при нормальном содержании в ней этих веществ.
Несомненно, что в районах повышенной заболеваемости мочекаменной болезнью можно найти и много других факторов, кроме жесткости питьевой воды, которые помогут объяснить это явление. Однако, проведенные нами эксперименты в одинаковых условиях (за исключением того, что не все подопытные животные пили жесткую питьевую воду) указывают, что избыточное содержание в питьевой воде солей кальция и магния нарушает коллоидно-кристаллоидное равновесие мочи и способствует возникновению мочекаменной болезни.
В реальных жизненных условиях заболевание мочекаменной болезнью чаще всего, вероятно, вызывается не какой-либо одной причиной, а несколькими. Однако солевой состав питьевых вод является одним из факторов, способствующих развитию этой болезни. Поэтому мочекаменная болезнь не должна и впредь оставаться только проблемой урологии, не привлекая внимания гигиенистов и санитарных врачей. Если до сих пор к вопросу о жесткости питьевой воды подходили главным образом с точки зрения бытовых неудобств, то проведенные нами исследования дают основание подойти к оценке ее и с учетом ее неблагоприятного влияния на организм.
Выводы
1. Потребление кальциевых и магниевых вод в 10—20 мг-экв жесткости вызывает у экспериментальных животных (при наличии ядра кристализации в мочевом пузыре) увеличение частоты образования камней и увеличение их веса. При этом обнаруживаются гистохимиче-
ски функционально-структурные изменения в канальциевой части нет фрона почек.
2. Потребление жесткой питьевой воды животными, содержащимися в условиях повышенной температуры внешней среды (30°), приводит к еще большему увеличению камнеобразования у подопытных животных.
3. Исследования с применением Са45 показали, что кальций жесткой питьевой воды принимает непосредственное участие в образовании камней.
4. В свете полученных данных общая жесткость питьевой воды, допускаемая на уровне 7 мг/экв, не вызывает возражений. Однако нельзя считать оправданным, что ГОСТ 2874-54 допускает в отдельных случаях содержание в воде кальция до 14 мг-экв. Больше внимания должно уделяться умягчению воды в районах с высокой жесткостью ее.
ЛИТЕРАТУРА
Борисова В. М. Урология, 1958, № 2, стр. 25. — Давыдовский И. В. Общая патология человека. М., 1961. — Икрамов 3. X. В кн.: Сборник трудов Самарканде^ мед. ин-та, 1952, т. 8, стр. 253. — Кандрор И. С., Боки на А. И., М а-л е в с к а я И. А. и др. Гигиеническое нормирование солевого состава питьевой воды. М., 1963. — Ковалев М. М. Клин, мед., 1955, № 11, стр. 54. — М и н ч и н Н. 3. Урология, 1958, № 2, стр. 28.— Keel ег R. F., Lovelace S. A., Nature, 1961, v. 191, p. 715. —Levitt M. F. et al., J. clin. Invest., 1958, v. 37, p. 294. —Murphy G. P., Campbell E. W., J. Urol. (Baltimore), 1961, v. 86, p. 76.
Поступила 21/IX 1964 r.
HYGIENIC ASSESSMENT OF DRINKING WATER HARDNESS AS A FACTOR
FAVOURING THE DEVELOPMENT OF UROLITHIASIS
A. /. Bokina, I. S. Kandror, Yu. N. Soloviev, O. V. Kolbasova, V. F. Theverzheeva
The present investigation was aimed at determining the role of drinking water hardness in the development of urolithiasis. The observations were performed over rats with an implant !in the urinary bladder. The finding indicate that the use of calcium and magnesium waters with 10—20 mg/eqv of hardness produced a rise in the incidence of the urolilhiosis formation and augmented their weight in the experimental animals, as compared with rats kept under similar experimental conditions, however, drinking tap water. The animals under experiment presented functional and morphological changes in the tubules of the renal nephron, that were revealed histochemically. Investigations performed with the use of radioactive calcium showed calcium in the hard water to be directly responsible for the calculus formation. On the basis of the results obtained the authors give a hygienic assessment of drinking water hardness.
УДК 543.39 + 614.445] (575.4)
ХАРАКТЕРИСТИКА МИКРОФЛОРЫ ГРУППЫ
КИШЕЧНОЙ ПАЛОЧКИ ВОДОЕМОВ ЮГО ВОСТОЧНОЙ ТУРКМЕНИИ1
Л. Е. Kopiu, С. Г. Егорова
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
При изучении санитарного состояния водоемов во всех климатических зонах Советского Союза учитывается не только В. coli commune, но и ее разновидности: В. coli citrovorum, В. С. aerogenes, В. рага-coli и др., т. е. вся группа кишечной палочки в целом. Обязательным
1 Печатается в порядке обсуждения в связи с предстоящим пересмотром ГОСТ на методы бактериологических исследований воды. — Ред.
