Доктор биол. наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ, зав. кафедрой анатомии, физиологии и безопасности жизнедеятельности, директор НИИ здоровья и безопасности ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный педагогический университет», 630126, Новосибирск.
e-mail: aizman.roman@yandex.ru
Doctor of Biol. Sci., Professor, Honored member of science of RF, Head of the Department of Anatomy, Physiology, and Life Safety, Director of scientific research institute of health and safety of Novosibirsk State Pedagogical University, Novosibirsk, 630126, russian federation.
e-mail: aizman.roman@yandex.ru
Введение. Отсутствие гигиенических норм Mg2+ и Са2+ в питьевой воде и широкие диапазоны допустимых гигиенических норм (ДГН) этих катионов в воде, расфасованной в ёмкости, обусловливают актуальность экспериментальных исследований по обоснованию ДГН Mg2+, Са2+ и жёсткости питьевой воды при централизованном водоснабжении населения.
Материал и методы. Выполнены хронические эксперименты на 5 группах взрослых крыс Вистар (n = 50): контрольные животные получали питьевую воду (Ca2+ 20,0; Mg2+ 6 мг/дм3, жесткость 1,5–1,8 мг-экв/дм3), четыре другие группы получали модельную питьевую воду с различным содержанием Ca2+ (50, 80, 100 и 140 мг/дм3) и Mg2+ (20, 40, 55 и 85 мг/дм3) путём внесения в контрольную воду солей CaCl2 или MgSO4. Изучено влияние этих питьевых вод на функции почек, ионно-осмотические показатели крови, содержание в плазме метаболитов липидного и белкового обмена, а также концентрацию гормонов щитовидной железы (Т3 и Т4) и кортизола.
Результаты. Установлено, что повышение содержания Са2+ и Mg2+ в питьевой воде при хроническом действии на организм вызывает изменение жирового обмена, адаптационную активацию осморегулирующей и ионорегулирующей функций почек, повышение концентрации тиреоидных гормонов и снижение титра кортизола в плазме. Жёсткая питьевая вода магниевого типа приводит к более глубоким изменениям водно-солевого обмена и к истощению секреции указанных гормонов.
Заключение. На основе полученных результатов рекомендованы индивидуальные диапазоны допустимых гигиенических норм (ДГН) концентраций кальция и магния в воде. Верхняя граница ДГН общей жёсткости питьевой воды принята 7 мг-экв/дм3 при совместном присутствии в ней Са2+ и Mg2+. Сформулировано правило гигиенической качественной и количественной оценки жёсткости питьевой воды кальциевого и магниевого типов.
Introduction. The lack of hygienic norms for Mg2+ and Ca2+ in drinking water and the wide ranges of acceptable hygienic norms (AHN) of these cations in water packaged in containers determine the relevance of experimental studies on the substantiation of AHN of Mg2+, Ca2+ and the hardness of drinking water with a centralized water supply to the population.
Material and methods. Chronic experiments were performed on 5 groups of adult Wistar rats (n = 50): control animals received drinking water (Ca2+ 20.0; Mg2+ 6.0 mg/dm3, hardness 1.5-1.8 mEq/dm3); four other groups received model drinking water with different contents of Ca2+ (50, 80, 100 and 140 mg/dm3) and Mg2+ (20, 40, 55 and 85 mg/dm3) by adding CaCl2 or MgSO4 salts to the control water. The effect of these drinking water samples on kidney function, ion osmotic blood parameters, plasma metabolites of lipid and protein metabolism, as well as the concentration of thyroid hormones (T3 and T4) and cortisol were studied.
Results. Prolonged action of increased concentrations of Ca2+ and Mg2+ on the organism was established to cause alterations in fat metabolism, the adaptive activation of osmoregulatory and ion regulatory kidney functions, increasing the concentration of thyroid hormones and a decrease of cortisol titer in plasma. Magnesium led to more pronounced changes in water-salt metabolism, and at a concentration of 85.0 mg/dm3 (7.0 mg-Eq/dm3) – to depletion of secretion of the described hormones.
Conclusion. Based on the obtained results, individual ranges for AHN of calcium and magnesium concentrations in water were recommended. The upper limit of AHN of drinking water total hardness is of 7.0 mg-Eq/dm3 at the joint presence of Ca2+ and Mg2+. The rule of hygienic qualitative and quantitative estimation of calcium and magnesium types of drinking water hardness is formulated.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.