Еще о заблуждениях и правде о воде: пить или не пить
Фрагмент статьи Жореса Медведева "Пить или не пить" из журнала "Наука и жизнь". Полностью статью можно прочитать здесь http://www.nkj.ru/archive/articles/14146/
Поиск «эликсира молодости». Тяжёлая и лёгкая вода
Теория о том, что причиной старения организма может быть так называемая тяжёлая вода, содержащая вместо водорода его тяжёлый изотоп дейтерий, была впервые выдвинута в 1934 году. Согласно теории, с возрастом происходит накопление дейтерия в тканях, что и служит причиной нарушения функций. Предполагалось, что тяжёлая вода не может обеспечивать биохимические реакции. Дейтерий — открытый в 1932 году изотоп водорода с атомным весом 2, имеющий в ядре атома один протон и один нейтрон. Формула тяжёлой воды — D2О и молекулярный вес 20, а не 18, как у лёгкой воды. Тяжёлая вода содержится в природной воде, но в очень небольших количествах. В натуральных источниках, в реках и морях, одна молекула тяжёлой воды приходится на 6700 молекул Н2О. Это составляет 0,015%. В 1938—1939 годах началось промышленное производство тяжёлой воды посредством избирательного расщепления лёгкой воды электролизом. Тяжёлая вода нашла применение в ядерной физике как замедлитель нейтронов.
Эксперименты с растениями и животными показали, что тяжёлая вода действительно токсична, но лишь в очень больших концентрациях. Мыши погибали, если доля тяжёлой воды превышала 20%. Простейшие животные, нематоды, не только могли жить в тяжёлой воде, но их жизнь даже удлинялась на несколько дней. Заметить какую-либо токсичность при концентрациях дейтерия в 0,015% не удавалось. Было к тому же обнаружено, что содержание тяжёлой воды в организме с возрастом у млекопитающих не увеличивается, а уменьшается, так как дейтерий хуже включается в биохимические процессы, чем обычный водород.
Однако интерес к тяжёлой воде как причине старения возродился после публикации в 1973 году нового варианта теории токсичности тяжёлой воды. Автор этой теории, Т. Грифиц, рассчитал, что водородные связи, от которых зависит конфигурация белковых молекул и ДНК, становятся прочнее, если водород в аминокислотах или нуклеотидах заменён дейтерием. Поэтому если даже одна молекула ДНК из десяти тысяч имеет более прочную структуру, то это может означать мутацию при процессах репликации генома в делящихся клетках. Это же относится и к белкам. Дефективность даже одной молекулы на тысячи правильных конфигураций может создавать помехи, «шумы», в обмене веществ. Но убедительных опытов в этом направлении пока не было. Однако теоретические предположения о том, что уменьшение процента тяжёлой воды в составе питьевой может продлить жизнь, возродились, и начались попытки проверки этих предположений в естественных популяциях животных и в человеческом обществе.
Тяжёлая вода кипит при 101,42оС и именно из-за своего веса немного медленнее поднимается вверх при испарении с поверхности водоёмов. Некоторые авторы поэтому предположили, что в тучах должно находиться меньше тяжёлой воды, чем в воде Мирового океана. Соответственно этому меньше тяжёлой воды должно быть и в ледниках Антарктики и Гренландии и особенно в ледниках высоких гор. При этом, чем выше горы, тем меньше в их ледниках тяжёлой воды, так как они образованы не низкими тучами, а тучами, поднявшимися на высоту 8—9 километров. На эту тему появилось множество публикаций в общей прессе и особенно в Интернете. Однако серьёзных проверок с участием физиков, которые определили бы действительные пропорции тяжёлой и лёгкой воды в разных ледниках, не проводились. Тем не менее на острове Ньюфаундленд, на севере Канады, наиболее близком к Гренландии, была основана компания, которая летом 2000 года начала производство воды из айсбергов, но пока не просто для питья, а для особых сортов пива и водки. На талой воде основана рецептура финской и шведской водок. Преимущество воды гренландских айсбергов, конечно, в том, что эта вода, замёрзшая десятки тысяч лет назад, чище той, которая получается из снега в настоящее время.
Проект канадских предпринимателей, однако, не оригинален. В Советском Союзе в 1960—1965 годах врач Геннадий Бердышев (я часто встречался с ним на конференциях), работавший тогда в Томском медицинском институте и изучавший долгожительство в Якутии и на Алтае, связал долголетие якутов и алтайцев с употреблением талой воды ледников, которые в горах Якутии образовались намного раньше гренландских. Реликтовый лёд привозили в вагонах-ледниках в Томск и использовали в разных экспериментах. По данным Бердышева, реликтовая вода омолаживала клетки в культуре тканей. Но строгих доказательств её воздействия на человека пока нет.
На Земле есть два достаточно обширных региона, где люди живут на высокогорных плато. Это Тибет и северные провинции Пакистана, расположенные на южных склонах Гималайских гор, самых высоких в мире. В этих районах поселения находятся на высотах 4000—5000 метров, и вода местных рек питается ледниками с высот 7000—8000 метров. Её пьют люди, и ею же поят скот и орошают поля. Ледники Гималаев, в том числе качество и состав их воды, изучались многими экспедициями. Тучи, приходящие из Индийского океана, теряют бóльшую часть своей влаги на высотах до 4000 метров, в образовании ледников принимают участие лишь действительно высокие облака с уменьшенным содержанием тяжёлой воды. Японская экспедиция в Непал в 1977 году изучила содержание тяжёлой воды в ледниках Гималаев. Вода этих ледников действительно содержит меньше дейтерия, однако, по сравнению с водой равнин, снижение составляет лишь 16%. Никаких данных о том, что население Тибета имеет лучшие показатели здоровья, чем население остального Китая, не существует.
Несмотря на отсутствие демографических доказательств о благотворном действии ледниковой или экспериментально полученной воды со сниженным содержанием дейтерия, попытки проверить теории, связывающие старение с дейтерием, пока ещё продолжаются.
«Живая» вода
Вода как жидкость существует в организме лишь в крови, лимфе и в разных секретах желёз — слёзных, слюнных, пищеварительных. В составе клеток и тканей вода — это не жидкость, а коллоид, а иногда и кристаллоид. Внеклеточные образования, такие как коллагеновые волокна хрящей и сосудов, белки глаз и нервных волокон, это обычно кристаллоиды. Первые теории старения пытались объяснить этот процесс гистерезисом — медленной потерей воды биологическими коллоидами. Ткани действительно теряют воду с возрастом. В расчёте на обезжиренную массу тела на долю воды у грудных детей приходится 80,6%, у взрослых людей — в среднем 75,9% и у старых — около 70%.
Неизбежно возникло несколько теорий о принципиальном различии между коллоидальной «структурированной» водой, которую назвали «живой», и обычной жидкой водой. Теории появились не в научных работах, а в популярных журналах, и сейчас трудно найти их основоположников. Несмотря на отсутствие каких-либо подтверждений, на волне пустых рассуждений стали расти коммерческие фирмы по производству «живой», «структурированной» воды. Немецкая компания «Энерджетикс» («Energetix magnet therapy»), производящая оборудование для популярной в «альтернативной медицине» магнитной терапии, начала недавно производство магнитов, которые, будучи помещёнными в стакан воды, «структурируют» обычную воду и делают её благотворной. Другие производители превращают воду в «структурированную» и с помощью особых «аквадисков», нанотехнологий, ультразвука и даже музыки. Список подобного рода попыток превратить обычную воду в «чудотворную» очень длинен и ни на чём, кроме желания заработать на легковерии потребителей, не основан.
Больше воды, больше жизни?
Очень многие люди следуют появившимся сравнительно недавно рекомендациям пить как можно больше воды, просто для «очищения» и «гидратации» организма. Привычные жидкости — суп, молоко, йогурт, чай и кофе — не считаются водой. В дополнение к этим жидкостям рекомендуется пить ещё восемь стаканов воды, причём независимо от жажды. В этом случае поглощение воды увеличивается с прежних двух литров в сутки до четырёх. Эти рекомендации появились в 1990 году, вначале только для американцев как официальные советы Министерства сельского хозяйства США и Министерства здравоохранения США. Документ назывался «Диетические принципы для американцев» (Dietary Guidelines for Americans), содержал диетическую пирамиду для разных возрастов. Затем началась популяризация этих рекомендаций в общей прессе. В геронтологической научной литературе эти рекомендации вскоре подверглись критике. У старых людей не выделяется столь много воды, как у молодых, просто в связи с возрастными изменениями в почках. При избыточной гидратации у старых людей может возникнуть гипонатриемия, или интоксикация водой, из-за разведения крови.
Тем не менее инициативу США поддержали в Европе. В Лондоне, по данным потребительских обществ, почти 40% населения следуют в настоящее время рекомендациям удвоенного поглощения воды. Энтузиасты уверены, что они продляют этим свою молодость. В листовках супермаркетов можно увидеть рекламу: «…Испытайте на себе волшебную силу воды!»; «…Не ждите, пока появится жажда! Жажда — это признак дегидратации, до которой не следует доводить организм… Вода очистит организм от шлаков и вернёт вашей коже бархатистый и сияющий цвет…» В рекламах встречались и «физиологические» аргументы, утверждавшие, что «вода вымывает токсины, оздоровляет печень, почки и кожу и ускоряет пищеварение…»
Вода, конечно, нужна и для почек, и для печени, и для пищеварения, но необязательно в столь больших объёмах. Обычная диета обеспечивает человека 2500—2700 килокалориями и достаточным количеством белков, в прошлом к этому в рекомендациях добавляли два литра жидкости и нередко в Европе — бокал вина или кружку пива. По потреблению вина лидировала Франция, по пиву — Германия.
Физиология водного обмена
Природа не наделила наземных животных способностью резервировать воду. Но резерв воды все же существует в форме жиров, которые при окислении распадаются до Н2О и СО2 с выделением энергии. Эта метаболическая вода может поддерживать водный обмен некоторых обитателей пустыни, верблюдов, коз и овец в течение нескольких дней. Двугорбые верблюды способны в караванных переходах обходиться без воды около недели. Однако, достигнув источника в оазисе, они в течение десяти минут выпивают 70—80 литров воды. Верблюды не потеют при жаре, так как температура их тела может подниматься до 45оС без угрозы для жизни. Ночью она, наоборот, опускается ниже нормальной, чтобы избежать расхода жиров на энергию. Мигрирующие животные пустынь и степей могут поддерживать свой водный баланс за счёт листьев и плодов растений. Человек для этой же цели использует арбузы и дыни. Существует определённый оптимальный водный баланс, наиболее благоприятный для физиологических функций. В условиях умеренного климата и современного образа жизни, не обременённого физическими нагрузками, люди теряют воду в основном в результате деятельности лёгких и почек. Немного воды испаряется с кожи и выводится через кишечник. Женщины в среднем теряют в сутки около двух литров воды, мужчины — около двух с половиной литров. Потеря воды через лёгкие — это величина постоянная. Она составляет около литра в сутки.
У животных и у человека общий объём потребления воды регулируется сложными системами нейрогуморального контроля и особыми осмотическими рецепторами, расположенными в гипоталамусе, в печени, в сосудах мозга и других органах. Повышение осмотического давления приводит к появлению жажды, которая нарастает по мере роста концентрации ионов в крови. Дополнительная регуляция отключает секрецию слюны. Высыхание ротовой полости — это ясный сигнал. Даже глоток воды уменьшает жажду — условный рефлекс на короткий срок. Жажда быстро исчезает, если выпит нужный объём воды, но задолго до того, как выпитая вода всосётся в кровь. Это тоже рефлекс и приспособление. Животные в природе часто пьют холодную воду природных водоёмов. Она всасывается в кровь только после того, как температура воды в желудке и в кишечнике сравняется с температурой крови. Это требует минут пяти-десяти. Рефлекс на объём защищает организм от избыточной воды, так как лишняя вода приносит вред. Если осмотическое давление в крови падает ниже нормы, включаются мочегонные стимулы. Выделение воды почками — активный процесс, при котором происходит реабсорбция ионов и необходимых организму органических веществ, аминокислот, глюкозы, пептидов, гормонов. Лишняя вода — дополнительная работа для почек. Животные и в природе, и в лабораторных условиях не пьют свыше их физиологических потребностей.
Периодичность выделения воды с мочой зависит, прежде всего, от объёма мочевого пузыря. У человека он варьирует от 300 до 600 мл. Стенки мочевого пузыря эластичны и могут растягиваться. С возрастом гормональные механизмы водного обмена слабеют, слабеет и чувство жажды. Но рефлекс высыхания ротовой полости сохраняется до глубокой старости. Если человек потребляет воду независимо от жажды и условных рефлексов, то эти важные системы, не получая регулярных стимулов и упражнений, начинают атрофироваться раньше времени. Таков элементарный закон физиологии. Лишняя вода создаёт проблемы для почек. За одну минуту в клубочках почек человека образуется в среднем 125 мл фильтрата плазмы крови. Но в мочу из этого фильтрата выделяется лишь 1 мл. Остальная вода реабсорбируется и возвращается в кровоток. Реабсорбируются и все другие полезные компоненты фильтрата. Вредные — аммоний, мочевина, мочевая кислота, нитраты и токсины, — напротив, концентрируются. Способность почек концентрировать мочу регулируется нейрогуморальными факторами. Лишняя вода, поглощённая независимо от жажды, приводит к увеличению выделения воды в почечных канальцах. Вода не становится растворителем для вредных веществ, а сама выделяется как вредное вещество. Это происходит в результате блокады синтеза антидиуретического гормона гипофиза — вазопрессина. Происходит не очистка организма от токсинов, а очистка от токсической воды. Моча станет лишь более разбавленной. Кроме того, не будет происходить полной реабсорбции полезных компонентов фильтрата крови. Излишняя вода повышает и кровяное давление. Если почки не могут справляться с удалением избыточной воды, то наступает состояние, опасное для жизни.
Тенденции индустрии воды
В течение 1960—1980 годов рост потребления коммерческих форм жидкости происходил в Европе и США в основном в результате увеличения производства алкогольных и безалкогольных напитков. Однако в середине 1980-х годов потребление алкогольных напитков стало сокращаться. Это было социальным последствием сплошной автомобилизации и введением ужесточённых правил на минимальную концентрацию алкоголя в крови у водителей машин. Люди предпочитают отказываться от алкоголя, а не от автомобиля. Во Франции потребление вина на душу населения в течение последних десяти лет снизилось вдвое, до 55 литров в год. Но сильно увеличилось потребление других напитков.
Десять лет назад повсеместно началась кампания против сладких безалкогольных напитков типа кока-колы и содовой воды. К этому привела борьба с ожирением и лишними калориями. Особенно интенсивно велась кампания против излишнего сахара в рационе детей. Однако появившиеся фруктовые соки без добавления сахара были менее популярны. Кислое многим не по вкусу. Сахарин и другие синтетические добавки запрещены для детей. Мощные «питейные» корпорации стали терять сверхприбыли. И они начали производить «минеральную», а затем и обычную водопроводную воду с добавлением минеральных солей, продававшуюся в бутылках. К 2004 году бутылочная водопроводная вода продавалась во всех странах Европы и в России. Но вода стоит дёшево: чтобы сохранить оборот и прибыли на прежнем уровне, нужно было продавать её очень много. Франция, утратившая лидерство по вину, стала лидером по воде: 150 литров бутылочной воды в год на каждого жителя. В 2007 году рынок продаж бутылочной воды вырос в мире до 53 миллиардов американских долларов. Россия импортирует треть потребляемой бутылочной воды либо лицензирует западные компании на производство бутылочной воды на своей территории. «Аква минерале» и «Бонаква», производимые корпорациями «Кока-кола» и «Пепси-кола» на основе воды из местных сильно загрязнённых источников, продаются сейчас в Индии и Китае. И нередкое явление — отзывы партий, содержащих пестициды.
По данным ООН, по общему качеству и чистоте воды Российская Федерация находится на седьмом месте в мире, уступая лишь Финляндии, Канаде, Новой Зеландии, Великобритании, Японии и Норвегии. США находятся на двенадцатом месте. Из крупных стран на последнем месте в мире по качеству воды находится Индия.
Вода и старение
Изучение структуры потребления воды в США и Европе до появления рекомендаций пить больше воды, невзирая на жажду, показало, что у людей с возрастом меняются вкусы и приоритеты. Правильнее даже сказать, что вкусы меняются у молодого поколения. Пожилые люди по-прежнему отдают предпочтение традиционным чаю и кофе, тогда как у молодых людей в водном балансе преобладают алкогольные напитки, сладкие содовые, кока-кола и соки. Эта разница определялась как «социальная». Появление в 1990 году рекомендаций об увеличении потребления воды привело к дискуссиям и к новым экспериментальным проверкам.
В пожилом возрасте кровоснабжение почек снижается, к 75 годам — почти на 50%. Также уменьшается общее число почечных клубочков, в канальцах которых происходит ультрафильтрация сыворотки крови. С возрастом часто уменьшается объём мочевого пузыря у мужчин из-за увеличения размера предстательной железы. Старые люди поэтому обладают сниженной способностью к эффективному выделению воды. При наличии болезней печени, почек и сердца излишняя вода становится более опасной. В старости уменьшается объём лёгких и соответственно выделение воды при дыхании. При старении уменьшается и общее число потовых желёз, примерно с двух миллионов у молодых до одного миллиона у старых. Все эти изменения свидетельствуют о том, что лишняя вода может создавать лишь новые проблемы.
К 2000 году исследовательские группы геронтологов произвели множество наблюдений и экспериментов. Обобщение данных десятилетних проверок, в которых участвовали 48 тысяч пожилых мужчин, показало, что высокое потребление воды, то есть дополнительные восемь стаканов, коррелировало с некоторым уменьшением риска рака мочевого пузыря. Это объяснялось тем, что канцерогены, присутствующие в современной пище и в питьевой воде, действуют слабее при их низкой концентрации в моче. С другой стороны, увеличенное потребление воды вело к большей частоте появления такой возрастной патологии мочевого пузыря, как недержание мочи, а также к потере сна из-за необходимости более частых опорожнений мочевого пузыря. Риск рака убывает на сотые доли процента, рост недержания мочи составляет 10—15%, рост нарушений режима сна — почти 100%. Увеличение объёмов потребляемой воды уменьшало также эффективность лекарств, часто принимаемых в пожилом возрасте.
Помимо рекомендаций министерств США существуют и рекомендации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) ООН, которая ориентируется не на Европу или США, а на все страны мира. В рекомендательном отчёте «Keep fit for Life» по итогам конференции 2002 года, рассматривавшей диетические потребности именно пожилых и старых людей, даётся совет определять потребности в воде на основе веса тела. Взрослому здоровому человеку требуется, по заключению ВОЗ, 30 мл жидкости в сутки на каждый килограмм веса тела. Для старых людей со сниженным весом в бедных странах или худых эксперты ВОЗ предлагают другую формулу: 100 мл на килограмм для первых 10 кг веса, 50 мл для следующих 10 кг и 15 мл на килограмм для остального веса. Для меня лично это составляет 2,4 литра жидкости при любой формуле расчёта.
Пожалуй, сегодня нет человека, который не ощущал бы боли или хотя бы неудобства, доставляемые отложениями солей на своих суставах и позвонках. И это не удивительно, ведь со временем наши суставы, засоряясь различными солями, начинают плохо снабжаться кровью и поэтому теряют свою прочность, гибкость и эластичность.
Так и хочется с ними играть!
