Физиологическое значение воды. Суточная потребность в воде взрослого человека равна 30-40 г на 1 кг веса тела. В среднем же принято считать, что в сутки человек потребляет суммарно 2,5 л воды и столько же выводится из организма.
Следует отметить такой важный момент. Непосредственно в виде свободной жидкости (разных напитков или жидкой пищи) взрослый человек в среднем потребляет в сутки около 1,2 л воды (48% суточной нормы). Остальное составляет вода, поступающая в организм в виде пищи - около 1 л (40% суточной нормы). В кашах содержится до 80% воды, в хлебе - около 50%, в мясе - 58-67%, рыбе - почти 70%, в овощах и фруктах - до 90% воды. В целом наша "сухая" еда на 50-60% состоит из воды. И, наконец, небольшое количество воды, около 0.3л (3%), образуется непосредственно в организме в результате биохимических процессов.
В основном вода выводится из организма через почки, в среднем 1,2 л в сутки - или 48% общего объема, а также посредством потоотделения (0,85 л - 34%). Часть воды удаляется из организма при дыхании (0,32л в сутки - около 13%) и через кишечник (0,13 л - 5%). Потеря организмом человека 1 - 2% воды вызывает чувство жажды, 5% - присоединяются помрачение сознания, галлюцинации, потеря 20 - 25% воды приводит к смерти.
Потребность организма в воде сильно зависит от ряда факторов, к числу которых относятся климатические условия, а также степень физической нагрузки. Так, суммарная потребность в воде при тяжелой физической работе в жарких условиях может достигать 4,5 - 5 л в сутки. Кроме того, на изменение потребности организма в воде влияют температура и влажность воздуха, потребление кофе и алкогольных напитков, состояние организма (например, болезнь), для женщин таким фактором может быть кормление ребенка и т.д.
В организме взрослого человека массой 65 кг содержится около 40 л воды, из них 25 литров - внутри клеток, 15 л - в составе внеклеточных жидкостей организма. Из 25 литров - 95% - в свободном состоянии, а 5 % связано с макромолекулами белков и других соединений. Таким образом, организм взрослого человека на 66 - 70% состоит из воды.
Вода является универсальным нейтральным растворителем, поэтому процессы ассимиляции, диссимиляции, осмоса, диффузии, резорбции, фильтрации и т.д. протекают в водных растворах органических и неорганических веществ. Минеральные соли, растворенные в воде, создают определенное осмотическое давление в крови и тканях, вода способствует сохранению коллоидного состояния плазмы клеток.
Водная среда необходима для процесса пищеварения, вода участвует в процессах терморегуляции, с водой удаляются шлаки, образующиеся в процессе обмена веществ.
Эпидемиологическое значение воды.
Вода играет большую роль в распространении инфекционных заболеваний, то есть может быть опасной в эпидемическом отношении.
Водный путь передачи наиболее характерен для следующих заболеваний:
I. Бактериальные инфекции.
1) Антропонозные заболевания: холера, брюшной тиф, паратифы, дизентерия, колиэнтериты
2) Зоонозные заболевания: бруцеллез, туляремия, лептоспироз, некоторые формы туберкулеза.
II. Вирусные инфекции: инфекционный гепатит, полиомиелит, аденовирусная инфекция.
III. Паразитарные зболевания.
1) Плоские черви. Класс сосальщики.
1. Фасциолез {печеночный сосальщик). Заражение при употреблении сырой зараженной воды или овощей, помытый такой водой.
2. Шистосомозы {шистозомы или кровяные сосальщики). Паразиты активно проникают чеез кожу во время купания или работы в воде, распространены в жарких странах.
2) Круглые черви.
1. Геогельминтозы: аскаридоз {аскариды), энтеробиоз {острицы), трихоцефалез {власоглав), анкилостомоз {кривоголовка), некатороз {некатор),.
2. Биогельминтозы: дракункулез {ришта)
3) Простейшие: лямблиоз {лямблии) и др.
Надо отметить, что передача инфекции через воду возможна при
1) Использовании для питья неочищенной речной воды
2) Нарушениях в обработке воды на водопроводных станциях
3) Загрязнении используемых для питья подземных вод из-за
- неправильной организации выгребов
- забора воды из колодцев загрязненными ведрами
Гигиеническое значение воды. Понятие о естественных и искусственных биогеохимических провинциях.
Гигиеническое значение водного фактора обусловлено его качественными и количественными характеристиками. Природная вода, как известно, представляет собой раствор и взвесь химических веществ органической и неорганической природы, избыток или недостаток которых может привести к нарушениям в состоянии здоровья или заболеваниям при употреблении такой воды.
Тем не менее, роль воды, как источника микроэлементов для организма, отрицать нельзя. Дело в том, что распределение микроэлементов в земной коре неравномерно, и создается либо их избыток, либо недостаток в воде определенных географических районов. В результате в этих районах возникают своеобразные изменения в животном и растительном мире - от незаметных физиологических сдвигов до выраженных изменений, проявляющихся в виде так называемых эндемических заболеваний. Когда причинным фактором этого является характерный минеральный состав воды, растительности и животных вследствие недостатка или избытка микроэлементов в почве определенного района (биогеохимическая провинция, А.П.Виноградов, 1938), среди людей также могут иметь место характерные для данного района заболевания, называемые геохимическими эндемиями. Это типичные массовые заболевания неинфекционной природы.
Уровская болезнь, или болезнь Кашина-Бека. Распространена в Российском Забайкалье, а также в Северной Корее, северном Китае. Регистрируется в детском возрасте и проявляется уплотнением и деформацией пальцевых фаланг, а также поражением всего костно-суставного аппарата, ведущему к тяжелому уродству. Развитие этого заболевания связано с малой минерализацией потребляемой воды и избытком в ней стронция.
Эндемический зоб - заболевание, обусловленное недостатком поступления эндогенного йода в организм, проявляется нарушением функции щитовидной железы. Основной источник поступления йода в организм - пищевые продукты, однако пониженная концентрация его в питьевой воде - индикатор эндемичности данной территории по йоду.
Эндемический флюороз - заболевания зубов (преимущественно), проявляющиеся крапчатостью, понижением плотности и, как следствие, быстрой разрушаемостью зубной эмали. Реже встречаются формы флюороза, связанные также и с поражением костей скелета (нарушение фосфорно-кальциевого обмена). Развитие данного заболевания обусловлено избыточным содержанием в почве ряда регионов фтора, а непосредственная причина - в избыточном поступлении фтора с питьевой водой (до 80% суточной потребности).
Кариес зубов. Причины этого распространенного заболевания многообразны, однако определена абсолютно достоверная связь его с недостатком фтора в потребляемой питьевой воде. Кариес вызывают микроорганизмы, для которых эмаль зубов служит барьером. Брожение углеводов в глубине зубного налета с образованием кислых продуктов способно постепенно вызывать деминерализацию эмали, открывая путь кариесогенной микрофлоре к дентину. Фтор же, обладая внешним сродством к твердым тканям, участвует в минерализации зубов и костей. Таким образом, для сохранения оптимальной структуры зубов необходимо поступление в организм (как указывалось выше - преимущественно с питьевой водой) определенного количества фтора.
Селеновая болезнь (щелочная болезнь) - известна в США, как хроническое заболевание скота, но обнаруживается и у людей. Связано с проживанием на территориях с повышенным содержанием селена в почве и воде.
Вводно-нитратная метгемоглобинэмия - возникает при пользовании водой, содержащей повышенные концентрации нитратов. Проявляется, как правило, у детей грудного возраста, цианозом, одышкой, понижением резистентности организма. Болезнь наступает в результате того, что нитраты под воздействием кишечной микрофлоры восстанавливаются до нитритов, которые, всасываясь в кровь, образуют соединения с гемоглобином, инактивирующими его функции. В результате - явления гипоксии.
Влияние на организм общей минерализации воды. Общая минерализация представляет собой суммарный количественный показатель содержания растворенных в воде веществ. К числу наиболее распространенных относятся неорганические соли (в основном бикарбонаты, хлориды и сульфаты кальция, магния, калия и натрия) и небольшое количество органических веществ, растворимых в воде.
По степени минерализации все воды можно разделить на пресные (общее содержание солей - до 1 г/л) и минерализованные (общая минерализация 1 - 50 г/л). Минерализованные, в свою очередь, можно разделить на солоноватые - 1-3 г/л, засоленные - 3-10 г/л и соленые 10-50 г/л. (диаграмма №1). Содержание солей в природной воде увеличивается с севера (где она минимальна) на юг (максимальна).
По данным Всемирной Организации Здравоохранения надежные данные о возможном воздействии на здоровье повышенного солесодержания отсутствуют. Поэтому по медицинским показаниям ограничения ВОЗ не вводятся. Обычно хорошим считается вкус воды при общем солесодержании до 600 мг/л, однако уже при величинах более 1000-1200 мг/л вода может вызвать нарекания у потребителей. Поэтому по органолептическим показаниям ВОЗ рекомендован верхний предел минерализации в 1000 мг/л. Разумеется, уровень приемлемости общего солесодержания в воде сильно варьируется в зависимости от местных условий и сложившихся привычек.
При употреблении соленой воды наблюдается прогрессивное обезвоживание организма, нарушение кислотно-щелочного равновесия, повышение остаточного азота в крови, нарушение деятельности сердечно-сосудистой системы.
При употреблении деминерализованной воды (с содержанием солей менее 100 мг/л) происходит нарушение вводно-электролитного баланса, увеличивается выведение электролитов с мочой, снижается (ОСЭ).
Естественные биогеохимические провинции – это территории с повышенным или пониженным содержанием активных микроэлементов, таких как фтор, йод, стронций и др. , что приводит к развитию заболеваний природно-очагового характера, получившие название эндемичных. Такие биогеохимические аномалии возникли в процессе исторического формирования земной коры под действием различных экстремальных природных явлений, катаклизмов: вспышки на Солнце, вулканическая деятельность, землетрясения, активная циклоническая и антициклоническая деятельность и др. Наиболее часто встречающиеся заболевания: эндемический зоб (нехватка йода), кариес (дефицит фтора), флюороз (избыток фтора), стронциевый рахит (избыток стронция).
Искусственные биогеохимические провинции это эндемические районы, которые появились в связи с высоким уровнем промышленных выбросов сточных вод и твердых отходов, использованием разнообразных пестицидов, минеральных удобрений, стимуляторов роста растений. Характеризуются высоким уровнем заболеваемости, врожденных уродств и аномалий развития, нарушением физического и психического развития, деградацией элементов окружающей среды и самоочищающей способности почв. Отравления носят как хронический, так и острый характер
У здорового человека в крови всегда имеется небольшое количество метгемоглобина (0,5-1,5 %). Этот "физиологический" мет-гемоглобин играет в организме очень важную роль, связывая токсические вещества типа сульфидов, а также образующиеся в процессе метаболизма цианистые соединения. Однако у взрослого здорового человека образующийся метгемоглобин постоянно восстанавливается в гемоглобин ферментом метгемоглобинредуктазой. Метгемоглобинемией называется такое состояние организма, когда содержание метгемоглобина в крови превышает норму - 1,5 %. Метгемоглобин (или гемиглобин) образуется из гемоглобина в результате истинного окисления. Сам гемоглобин состоит из двух частей: гемма (представляет собой ферропорфирины, т. е. порфирины, соединенные с железом) и глобина.
Сущность заболевания сводится к тому, что большая или меньшая часть гемоглобина заболевшего ребенка переводится в мет-гемоглобин. Нарушается доставка кислорода тканям, вызывая ту или иную степень кислородного голодания.
Уровень метгемоглобина, превышающий 10 %, является для организма критическим и вызывает снижение оксигенации артериальной и венозной крови, глубокое нарушение внутреннего дыхания с накоплением молочной кислоты, появление цианоза, тахикардии, психического возбуждения, сменяющегося комой.
Почему у детей
1 кислая среда в желудке задерживает образование в кишечнике нитритов из нитратов
2 слабый или отсутствует фермент метгемоглобин редуктаза, из-за чего он легче накапливается
3 использование колодезной воды для детской смеси, в которой из-за отсутствия водорослей накапливаются нитраты
Санитарное значение воды.
Санитарно-гигиеническое значение воды огромно. Вода позволяет поддерживать высокий уровень личной гигиены благодаря возможности использовать для этих целей прачечные, бани, общественные бассейны для купания, домашние ванны, души. С ее помощью поддерживается чистота жилищ, общественных зданий, улиц и площадей. Она нужна для мытья посуды, кухонного инвентаря, обмывания сырых овощей, ягод, фруктов. Озеленение населенных мест возможно только при достаточном обеспечении их водой. Без достаточного количества воды невозможно организовать правильное и рациональное удаление отбросов с территории населенного пункта. Наконец, огромные количества воды нужны для производственных целей и сельского хозяйства.
Водопотребление зависит от общего культурного уровня населения, степени благоустройства населенных мест и культурно-бытового обслуживания жителей. С повышением санитарной культуры населения значительно возрастает потребление воды.
Санитарное значение воды определяется её огромной способностью к
самоочищению.
Вода – естественный приёмник нечистот отбросов, которые подвергаются изменениям во времени и пространстве.
Вода является средством транспортировки нечистот и отбросов.
Без воды не может быть канализации.
Источниками водоснабжения могут быть подземные (грунтовые, межпластовые напорные и безнапорные) или поверхностные (реки, озера, водохранилища, каналы, пруды) воды, а в засушливых районах – атмосферные воды.
Подземная вода скапливается в порах и пустотах некоторых пород земной коры: суглинках и песках, в трещинах твердых пород. Ниже таких пластов обычно залегают пласты водонепроницаемых пород, например, глины, которые задерживают воду, не давая ей просачиваться вглубь земли (Рис. 7).
К воде любого водоисточника предъявляются такие требования, которые обеспечивают хорошее качество воды в природном состоянии или после обработки воды.
Качество воды в водоисточнике зависит от вида источника, его дебита, самоочищающей способности, сезона года, наличия или отсутствия источников загрязнения, состава почв, пород и геохимических особенностей местности. Вода подземных источников имеет низкую бактериальную обсемененность, обычно имеет стабильный химический состав. При наличии возможности выбора между подземными и поверхностными водами необходимо обдавать предпочтение подземным водам, т.к. обычно эту воду можно употреблять для питьевых целей обработки.
Поверхностные водоисточники.
Поверхностные водоисточники делятся на , 1) Проточные - реки, искусственные каналы