Ионно-солевой состав минеральных вод

В оценке физиологического и лечебного действия минеральной воды большое значение имеет ее ионный состав. При движении подземных вод в горных породах в различных термодинамических условиях происходит формирование состава воды, насыщение ее новыми химическими элементами, их частичное выпадение в осадок или замещение одних ионов другими.Основными компонентами ионного состава минеральных вод являются анионы (хлор, сульфаты, гидрокарбонаты, иногда в щелочных водах встречаются карбонаты) и катионы (калий, натрий, кальций, магний, гораздо реже железо и алюминий).

По этим главным составным частям обычно воды получают свое название и тип, если те или иные ионы содержатся в количествах не менее 20 экв. %.Среди питьевых минеральных вод, как показали многолетние наблюдения, особую ценность представляют те, которые содержат гидрокарбонатный ион (НСO3). В сочетании с гидрокарбонатным ионом некоторые макро — и микроэлементы лучше усваиваются организмом; кроме того, бикарбонаты, попадая в желудок, реагируют с желудочным соком и выделяют углекислоту, чем стимулируют секреторную деятельность желудка.Ионы хлора в минеральной воде, особенно сочетание их с гидрокарбонатными ионами, также имеют большое значение. С ними связывают стимуляцию секреторной деятельности желудка и влияние на выделительную функцию почек.

Сульфатный ион в питьевых минеральных водах встречается реже, чем гидрокарбонатный и хлоридный ионы, чаще в сочетании с кальцием (Краинка, Кисловодский источник — сульфатный нарзан, Славяновский и Смирновский источники и др.). В водах типа баталинских сульфатный ион встречается в сочетании с натрием и магнием. Сульфатному иону приписывают способность снижать желудочную секрецию и ее активность, стимулировать моторику кишечника и желчного пузыря.

Натрий и калий наиболее часто встречаются среди катионов питьевых минеральных вод. Калию и натрию принадлежит главная роль в водном обмене организма. Соли натрия задерживают воду в организме.

Бикарбонаты калия и натрия играют важную роль как буферы для поддержания необходимого осмотического давления в тканевых и межтканевых жидкостей организма.Кальций довольно часто встречается в питьевых водах, иногда в незначительных количествах (менее 20 экв.%). Однако в таких водах, как кисловодские нарзаны, количество его достигает 56 экв.%. Ионы кальция обладают противовоспалительным действием и способствуют обезвоживанию организма. Кроме того, соли кальция являются антиспастическим средством.

Горячие кальциевые воды Железноводска с успехом применяют при лечении язвенной болезни, а также гастрита с повышенной секрецией и нарушением двигательной функции желудка.Ионы магния встречаются в питьевых минеральных водах реже и в меньших количествах. Однако их лечебное значение велико, особенно при заболеваниях печени и желчевыводящих путей.

Ионы магния минеральных вод хорошо усваиваются организмом, способствуют устранению спазмов желчного пузыря и желчных ходов, снижают уровень холестерина в крови и желчи и при этом благотворно влияют на нервную систему.Большое количество магния, до 30 экв.%, содержат воды Кисловодска, воды курорта Кука (скважина № 27), крымский нарзан (43 экв.%) и, наконец, воды Баталинского источника — 57 экв.%.Микроэлементами принято называть химические элементы, содержащиеся в организме человека и животных в очень малых количествах.

Обычно количество их определяется в тысячных долях процента. Когда же количество их составляет десятитысячные или даже стотысячные доли процента, применяют термин «ультрамикроэлементы».

В минеральных водах встречается до 50 различных микроэлементов.Несмотря на малые количества, многие микро — и ультрамикроэлементы минеральных вод обладают высокой биологической активностью.

Это медь, марганец, цинк, литий, стронций, молибден, бор и особенно йод, бром, фтор, железо, мышьяк и кобальт.Известный естествоиспытатель В. И. Вернадский и его ученики изучали взаимное влияние органической и неорганической природы. Было доказано, что из 92 встречающихся в природе химических элементов 60 тесно связаны с жизнедеятельностью животных и растений.

Многие из них встречаются в незначительных количествах в окружающей среде, однако присутствие их в животных организмах постоянно и не случайно (А. А. Дробков). И хотя общий вес всех микроэлементов в организме животных и человека составляет всего 0,4—0,6% их живого веса, роль микроэлементов очень велика.

В составе крови животных обнаружено 24 микроэлемента, в том числе железо в составе гемоглобина. Накопление микроэлементов в эндокринных железах способствует их высокой активности. Так, избыток брома препятствует накоплению йода в щитовидной железе, а недостаток кобальта приводит к ее гиперплазии (В. В. Ковалевский).

Микроэлементы входят в состав многих ферментов, гормонов (марганец, медь, молибден) и витаминов (кобальт) и принимают активное участие в жизнедеятельности организма.Работами последних лет доказано, что недостаток или избыток в пище некоторых микроэлементов (кобальт, медь, марганец, цинк, бор, йод, фтор, селен и др.) приводит к нарушениям обмена веществ и возникновению таких заболеваний, как зоб, уровская болезнь, флюороз (воздействие фтористых соединений) и др.Обычно необходимое количество микроэлементов человек получает с пищей. Очень хорошо усваиваются в организме микроэлементы, входящие в состав минеральных вод. Однако количество многих микроэлементов в минеральной воде обычно во много раз меньше, чем в пищевых продуктах при рациональном питании, поэтому вряд ли стоит переоценивать их терапевтическое действие.

Исключение составляют такие важные микроэлементы, как мышьяк, кобальт, железо, марганец, йод и бром.Для того чтобы отнести минеральные воды к специфическим по наличию в них одного или нескольких микроэлементов, можно пользоваться следующими критериями. Железистые воды должны содержать железа не менее 20 мг/л. Как специфические железистые воды, пригодные для питья, интересны марциальные воды с содержанием железа 67 мг/л и полюстровские, где содержание железа равно 33 мг/л. Йодистыми можно считать те воды, в которых йод составляет не менее 5 мг/л. Большое количество йода содержат, например, хадыженские воды (краснодарский край) — 41 мг/л. В других питьевых источниках йода обычно меньше. Бромными можно считать воды с содержанием брома выше 25 мг/л; из йодо-бромных вод для внутреннего употребления заслуживают внимания семигорские воды (Краснодарский край), в которых йода содержится 15 мг/л, брома — 32 мг/л. Приведенные критерии терапевтического действия железа, йода и брома достаточно научно обоснованы.

К сожалению, по отношению к другим микроэлементам подобных критериев, указывающих на порог их биологического и терапевтического действия, пока нет.Оценивая лечебные качества минеральных вод, приходится считаться не только с наличием в них биологически активных газов и химических элементов органической и неорганической природы, но также и с качественным и количественным их содержанием. Нельзя применять для внутреннего употребления воды, содержащие токсические вещества, особенно тяжелые металлы, в концентрациях, превышающих допустимые.Г. А. Невраев и В. В. Иванов предложили для питья минеральных вод руководствоваться следующими предельно допустимыми нормами химических элементов (в граммах на 1 л):Ванадий…..

.0,4 Хром……5,0Мышьяк…..0,2 Фтор……5,0Ртуть……

.0,02 Радий…..5·10-10г/лСвинец…..

.0,3 Уран……0,05 мг/лСелен…….0,05Эти нормы значительно выше установленных Государственной санитарной инспекцией в отношении постоянно употребляемых питьевых вод. Объяснение этому находим в том, что лечебные воды пьют в меньших количествах и в течение сравнительно небольшого срока.

Необходимо запретить внутреннее применение минеральных вод, а также их розлив в бутылки, если перечисленные химические элементы содержатся в больших количествах, чем указано выше.