Физиолого-гигиеническое обоснование нормы калия в питьевой воде: научно-практическое значение

Проблема и цель. В настоящее время отсутствуют физиолого-гигиенические исследования по обоснованию оптимальной (ОГН) и допустимой (ДГН) гигиенической нормы калия в питьевой воде. Установленная директивой 98/83ЕС Европейского сообщества норма без экспериментального обоснования делает бездоказательным преподавание данного раздела в образовательных курсах «Физиология водно-солевого обмена» и «Гигиена водоснабжения». Это и послужило целью настоящей работы: рассмотреть физиологию метаболизма калия в организме, на основании чего экспериментально определить его гигиенические нормы в питьевой воде. Методология. Для обоснования гигиенической нормы содержания калия в питьевой воде использован физиолого-гигиенический подход, основанный на теоретическом и экспериментальном изучении гомеостаза калия в организме высших животных и человека, а также на анализе физиологических реакций организма на длительные дозозависимые воздействия нагрузками калия. Это позволило интегрировать результаты исследования в систему нормативов данного катиона в питьевой воде. Такой физиолого-гигиенический подход к решению проблемы стал возможен благодаря длительному сотрудничеству исследователей двух научных школ г. Новосибирска: физиологов НГПУ и специалистов НИИ гигиены, научные разработки которых в области физиологии регуляции гомеостаза калия и гигиены водоснабжения получили мировое признание. Результаты. Показано, что регуляция баланса калия в организме обеспечивается как прямым действием избытка катиона на почки в случае гиперкалиемии, так и рефлекторным механизмом, который включается при всасывании калия из пищеварительного тракта. Заключение базируется на экспериментальных данных о том, что калийрегулирующий рефлекс представлен селективными рецепторами печени, афферентными путями в составе блуждающих нервов, гипоталамическими центрами и гормонами (ренин-ангиотензин-альдостероновой системой, вазопрессином, инсулином), вызывающими изменение функций основного гомеостатического органа - почек и тканевых калиевых депо (скелетных мышц и печени). Во второй части описаны результаты 9-месячного хронического эксперимента на крысах, получавших питьевую воду с разной концентрацией калия и ее влияние на функцию почек. Показано, что концентрация катиона в воде 5,0 мг/дм3 не вызывала изменений почечного ответа на водные и калиевые нагрузки по сравнению с контролем (концентрация калия в питьевой воде 1,0 ± 0,2 мг/дм3), тогда как вода с содержанием калия 50 мг/дм3 приводила к напряжению механизмов регуляции ионного баланса по сравнению с контролем, что выражалось в увеличении экскреции катионов калия и натрия после водной нагрузки и снижении их выведения после калиевой нагрузки. Заключение. Полученные данные позволяют заключить, что гигиеническим оптимумом концентрации иона калия в питьевой воде является 1-5 мг/дм3, концентрация К+, вызывающая функциональное напряжение механизмов регуляции данного катиона, - 50 мг/дм3; следовательно, диапазон допустимой гигиенической нормы калия в питьевой воде составляет 0,8-12,5 мг/дм3.