medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2019-98-5-555-562medlit-332Research ArticleМЕТОДЫ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙMETHODS OF HYGIENIC AND EXPERIMENTAL INVESTIGATIONSСистема метаболизма питьевой воды как методическая основа оценки её минерального составаSystem of metabolism of drinking water as a methodological basis for the estimation of its mineral compositionТрофимовичЕвгений МихайловичTrofimovichEvgeny M.

Доктор мед. наук, гл. науч. сотр. ФБУН «Новосибирский НИИ гигиены» Роспотребнадзора, 630108, Новосибирск.

e-mail: ngi@niig.su

MD, Ph.D., DSci., chief researcher of the Novosibirsk Research Institute of Hygiene, Novosibirsk, 630108, Russian Federation.

e-mail: ngi@niig.su

ngi@niig.suhttps://orcid.org/0000-0002-7776-4768АйзманРоман ИделевичAizmanR. I.

Доктор биол. наук, проф., засл. деятель науки РФ, зав. каф. анатомии, физиологии и безопасности жизнедеятельности ФГБОУ ВО Новосибирского государственного педагогического университета, гл. науч. сотр. ФБУН Новосибирского НИИ гигиены Роспотребнадзора, 6301026, Новосибирск.

e-mail: aizman.roman@yandex.ru

aizman.roman@yandex.ruФБУН «Новосибирский НИИ гигиены» РоспотребнадзораNovosibirsk Research Institute of HygieneФБУН «Новосибирский НИИ гигиены» Роспотребнадзора; ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный педагогический университет»Novosibirsk Research Institute of Hygiene; Novosibirsk State Pedagogical University201914102020985555562Copyright © Трофимович Е.М., Айзман Р.И., 20202020Трофимович Е.М., Айзман Р.И.Trofimovich E.M., Aizman R.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/332

Физиолого-гигиенический анализ метаболизма питьевой воды является методологической основой для изучения обмена микроэлементов и обоснования гигиенических норм водопотребления и определения её микроэлементного состава. На основе литературных данных представлена физиологическая система метаболизма питьевой воды как научная основа для гигиенического нормирования её микроэлементного состава. Показано, что питьевая вода в качестве основных неотъемлемых компонентов содержит семь витальных ионов и восемь основных органотропно-облигатных химических элементов. Витальные ионы и молекулы воды являются главными минеральными компонентами водно-солевого обмена, участвуют во всех обменных процессах, включая энергетический обмен и терморегуляцию организма. Витальные и органотропно-облигатные химические элементы могут входить в состав ферментов, биосубстратов, активировать/ингибировать ферменты или избирательно катализировать реакции обмена веществ. Циркуляция воды в организме осуществляется по транскорпоральному и интракорпоральному циклам, сбалансированными нейро-гормональными механизмами регуляции водно-солевого обмена. Транскорпоральный цикл имеет прямую связь с внешней средой, а интракорпоральный представляет собой внутреннюю среду организма. Описаны водно-солевые нагрузочные пробы для оценки водно-электролитного гомеостаза организма и физиолого-гигиенического обоснования потребления ионов. Заключение. Витальные ионы и органотропно-облигатные химические элементы в питьевой воде должны иметь диапазон гигиенических норм, границы которых устанавливаются в хроническом гигиеническом эксперименте, а выбор концентраций (доз) обосновывается в субхроническом опыте с использованием нагрузочных проб на систему регуляции метаболизма питьевой воды, что показано на примере магния.

The physiological-hygienic system of drinking water metabolism is presented. Drinking water was shown to contain seven vital ions and eight organotrophic-obligate chemical elements as major integral components. Vital ions and water molecules are the main components of water-salt metabolism, are involved in all metabolic processes, including energy metabolism and thermoregulation of the body. Organotropic-obligate chemical elements can enter the composition of enzymes and selectively catalyze enzymatic processes. Circulation of water in the body is carried out both via transcorporal and intracorporal cycles, the adjustable by mechanisms of water-salt metabolism regulation. Transcorporal cycle has a direct relationship with the environment, and the intracorporal cycle is an internal medium. Vital ions and organotrophic-obligate chemical elements in drinking water have a range of hygienic norms that is demonstrated on the example of magnesium.

метаболизм питьевой водыхимический состав водырегуляция водно-солевого балансатранскорпоральный и интракорпоральный циклымагнийdrinking water metabolismthe chemical composition of waterregulation of water-salt balancetranscorporal and intracorporal cyclesmagnesiumReferencesАйзман Р.И. Влияние водно-калиевой нагрузочной пробы на функцию почек. Физиология человека. 1981; 7 (4): 687-692.Aizman R.I. Vliyanie vodno-kalievoj nagruzochnoj proby na funkciyu pochek. Fiziologiya cheloveka. 1981; 7 (4): 687-692.Айзман Р.И., Великанова Л.К. Оценка водно-солевого обмена и функции почек с помощью нагрузочных проб. В кн.: Новые методы научных исследований в клинической и экспериментальной медицине. Новосибирск, 1980: 5-13.Aizman R.I., Velikanova L.K. Ocenka vodno-solevogo obmena i funkcii pochek s pomoshch’yu nagruzochnyh prob. In.: Novye metody nauchnyh issledovanij v klinicheskoj i eksperimental’noj medicine, Novosibirsk, 1980: 5-13.Айзман Р.И., Недовесова С.А., Трофимович Е.М., Турбинский В.В. Функциональное состояние почек у животных при потреблении питьевой воды с повышенным содержанием кальция. Медицина труда и экология человека. 2016; (4): 38-44.Aizman R.I., Nedovesova S.A., Trofimovich Е.M., Turbinskij V.V. Funkcional’noe sostoyanie pochek u zhivotnyh pri potreblenii pit’evoj vody s povyshennym soderzhaniem kal’ciya. Medicina truda i ekologiya cheloveka. 2016; (4): 38-44.Айзман Р.И., Петрова О.Н. Реакция почек подростков на водную и солевую нагрузку. В кн.: Возрастные особенности морфологии и физиологии человека. Новосибирск, 1981: 81-94.Aizman R.I., Petrova O.N. Reakciya pochek podrostkov na vodnuyu i solevuyu nagruzku. In.: Vozrastnye osobennosti morfologii i fiziologii cheloveka. Novosibirsk, 1981: 81-94.Айзман Р.И., Тернер А.Я. Возрастные особенности ионорегулирующей функции почек. Физиология человека. 1989; 4: 78-86.Aizman R.I., Terner A.YA. Vozrastnye osobennosti ionoreguliruyushchej funkcii pochek. Fiziologiya cheloveka. 1989; 4: 78-86.Диксон М.Д., Уэбб Э. Ферменты. М.: «Мир»; 1966.Dikson M.D., UebbE. Fermenty. Moscow: «Mir»; 1966.Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. Основы патохимии. «ЭЛБИ-СПб»; Санкт-Петербург; 2001.Zajchik A.SH., CHurilov L.P. Osnovy patohimii. «ELBI-SPb»; Sankt-Peterburg; 2001.Керпель-Фрониус Э. Патология и клиника водно-солевого обмена. Будапешт: Изд-во Академии наук Венгрии; 1964.Kerpel’-Fronius E. Patologiya i klinika vodno-solevogo obmena. Budapesht: Izd-vo Akademii nauk Vengrii; 1964.Ленинджер А. Биохимия. М.:Мир; 1985.Lenindzher A. Biohimiya. Moscow: Mir; 1985.Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека: В 2-х томах. Т. 2. Пер. с англ.: М.: Мир, 1993. 415 с.Marri R., Grenner D., Mejes P., Roduell V. Biohimiya cheloveka: 2. Moscow: Mir, 1993. 415 p.Наточин Ю.В. Водно-солевой гомеостаз - роль рефлексов, гормонов, инкретинов, аутакоидов. Научные труды III физиологов СНГ. Ялта; 2011; 7-9.Natochin Yu.V. Vodno-solevoj gomeostaz – rol’ refleksov, gormonov, inkretinov, autakoidov. Nauchnye trudy III fiziologov SNG. YAlta; 2011; 7-9.Наточин Ю.В. Физиология человека: почка. Физиология человека. 2010; 36(5): 9-18.NatochinYU.V. Fiziologiya cheloveka: pochka. Fiziologiya cheloveka. 2010; 36 (5): 9-18.Наточин Ю.В., Шахматова Е.И. Соотношение катионов в жидкостях внутренней среды у водных и наземных организмов. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2013;99 (3): 383- 91.Natochin Yu.V., Shahmatova Е.I. Sootnoshenie kationov v zhidkostyah vnutrennej sredy u vodnyh i nazemnyh organizmov. Rossijskij fiziologicheskij zhurnal im. I.M. Sechenova. 2013;99 (3): 383- 91.Недовесова С. А., Трофимович Е. М., Турбинский В. В., Айзман Р. И. Влияние длительного потребления питьевой воды с повышенным содержанием магния на функции почек у животных. Вестник Новосибирского государственного педагогического университета. 2017; (1): 216-29.Nedovesova S.A., Trofimovich Е.M., Turbinskij V.V., Aizman R.I. Vliyanie dlitel’nogo potrebleniya pit’evoj vody s povyshennym soderzhaniem magniya na funkcii pochek u zhivotnyh. Vestnik Novosibirskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta. 2017; (1): 216-29.Орехов К.В. Айзман Р.И., Великанова Л.К., Тернер А.Я., Финкинштейн Я.Д., Трофимович Е.М. Возрастные аспекты исследования водно-солевого обмена и функций почек у человека с помощью водной и водно-солевых функциональных проб. Методические рекомендации. Утверждены МЗ СССР,28.12.83 г., № 11-14/22-6.Orekhov K.V. Aizman R.I., Velikanova L.K., Terner A.YA., Finkinshtejn Ya.D., Trofimovich Е.M. Vozrastnye aspekty issledovaniya vodno-solevogo obmena i funkcij pochek u cheloveka s pomoshch’yu vodnoj i vodno-solevyh funkcional’nyh prob. Metodicheskie rekomendacii. Utverzhdeny MZ SSSR,28.12.83 g., № 11-14/22-6.Пантюхин И.В., Финкинштейн Я.Д. Рефлекторные механизмы поддержания магниевого гомеостаза. Бюл. эксперим. биол. и мед. 1977; 84 (7): 7-11.Pantyuhin I.V., Finkinshtejn YA.D. Reflektornye mekhanizmy podderzhaniya magnievogo gomeostaza. Byul. eksperim. biol. i med. 1977; 84 (7): 7-11.Саркисов Г.Н. Структурные модели воды. Успехи физических наук. 2006; 176 (8): 833-945.Sarkisov G.N. Strukturnye modeli vody. Uspekhi fizicheskih nauk. 2006; 176 (8): 833-945.Скальный А.В., Рудаков И.А. Биоэлементы в медицине. М.: Издательство «Мир»; 2004.Skal’nyj A.V., Rudakov I.A. Bioelementy v medicine. Moscow: Izdatel’stvo «Mir»; 2004.Трофимович Е.М. Гигиеническая антропопатология. Гигиена и санитария. 2003; (6): 43-7.Trofimovich Е.M. Gigienicheskaya antropopatologiya. Gigiena i sanitariya [Hygiene and Sanitation, Russian journal]. 2003; (6): 43–7.Трофимович Е.М. Метаболизм питьевой воды. Гигиенический аспект. Сборник. Материалы Пленума Научного Совета РФ по экологии человека и гигиене окружающей среды. М. МЗ РФ, ОМН РАН. 2016: 428-31.Trofimovich Е.M. Metabolizm pit’evoj vody. Gigienicheskij aspekt. Sbornik. Materialy Plenuma Nauchnogo Soveta RF po ekologii cheloveka i gigiene okruzhayushchej sredy. M. MZ RF, OMN RAN. 2016: 428–31.Трофимович Е.М., Айзман Р.И., Крашенинина Г.И., Герасев А.Д. Обмен калия и его гигиеническое значение. Новосибирск, Изд-во НГПУ, 2004, 40 с.Trofimovich Е.M., Aizman R.I., Krasheninina G.I., Gerasev A.D. Obmen kaliya i ego gigienicheskoe znachenie. Novosibirsk, Izd-vo NGPU, 2004, 40 p.Финкинштейн Я.Д. Осморегулирующая система организма высших животных. Новосибирск: Наука; 1983.Finkinshtejn YA.D. Osmoreguliruyushchaya sistema organizma vysshih zhivotnyh. Novosibirsk: Nauka; 1983.Хуго Ф. Нейрохимия. Основы и принципы. (перевод с англ.). М.: Издательство «Мир»; 1990.Hugo F. Nejrohimiya. Osnovy i principy. Transl. from engl. Moscow: Izdatel’stvo «Mir»; 1990.Человек. Медико-биологические данные. Международная комиссия по радиологической защите. М.: Медицина; 1977.Chelovek. Mediko-biologicheskie dannye. Mezhdunarodnaya komissiya po radiologicheskoj zashchite. M.: Medicina; 1977.Bankir L., Bichet D.G., Morgenthaler N.G. Vasopressin: physiology, assessment and osmosensation. J. Intern. Med. 2017; 282 (4): 284-97.Bankir L., Bichet D.G., Morgenthaler N.G. Vasopressin: physiology, assessment and osmosensation. J. Intern. Med. 2017; 282 (4): 284-97.Knepper M.A. Molecular physiologyof urinary concentrating mechanism^ regulation of aquaporin water channels by vasopressin. Am. J. Physiol., 1997; 272: F3-F12.Knepper M.A. Molecular physiologyof urinary concentrating mechanism^ regulation of aquaporin water channels by vasopressin. Am. J. Physiol., 1997; 272: F3-F12.Mai T.N., Garland E.M., Diedrich A., Robertson D. Hepatic and renal mechanisms underlying the osmopressor response. Auton Neuroscience, 2017; 203: 58-66.Mai T.N., Garland E.M., Diedrich A., Robertson D. Hepatic and renal mechanisms underlying the osmopressor response. Auton Neuroscience, 2017; 203: 58-66.Orth D.N., Kovacs W.J. The adrenal cortex. Eds. Wilson J.D., Foster D.W., Kronenberg H.M., Larsen P.R. In: Williams Textbook of Endocrinology. W.B. Sanders, Philadelphia, 1998: 517-664.Orth D.N., Kovacs W.J. The adrenal cortex. Eds. Wilson J.D., Foster D.W., Kronenberg H.M., Larsen P.R. In: Williams Textbook of Endocrinology. W.B. Sanders, Philadelphia, 1998: 517-664.Verbalis J.G. Disorders of Water Metabolism. Chapter 2. In: Contemporary Endocrinology: Handbook of Diagnostic Endocrinology. Ed. J.E. Hall and L.K. Nieman. Humana Press Inc., Totowa, NJ:.23-51.Verbalis J.G. Disorders of Water Metabolism. Chapter 2. In: Contemporary Endocrinology: Handbook of Diagnostic Endocrinology. Ed. J.E. Hall and L.K. Nieman. Humana Press Inc., Totowa, NJ:.23-51.Zimmerman C.A., Lin Y.C., Leib D.E., Guo L., Huey E.L., Daly G.E., Chen Y., Knight Z.A. Thirst neurons anticipate the homeostatic concequences of eating and drinking. Nature. 2016. 537 (7622): 680-4.Zimmerman C.A., Lin Y.C., Leib D.E., Guo L., Huey E.L., Daly G.E., Chen Y., Knight Z.A. Thirst neurons anticipate the homeostatic concequences of eating and drinking. Nature. 2016. 537 (7622): 680-4.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.