Влияние щелочной биодоступной воды и тяжелых металлов на организм человека

XXVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Личный портфель

Влияние щелочной биодоступной воды и тяжелых металлов на организм человека

Терехова С.К. 1
1МАОУ "СОШ №10"
Зонова В.Ю. 1
1МАОУ "СОШ №10"
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Современный образ жизни, характеризующийся неправильным и недостаточным питанием для клетки человека, стрессами, недостаточным потреблением чистой воды, определённых параметров, а также поступлением в организм токсичных веществ, таких как тяжёлые металлы, с водой и пищей, приводит к нарушению кислотно-щелочного баланса в сторону закисления (ацидоза). Это состояние негативно сказывается на функциях работы 12 систем человека (что является константой здоровья), приводя к проблемам в здоровье, повышая риск развития различных заболеваний. Одним из ключевых факторов, влияющих на pH баланс, является вода [1].

Актуальность темы: Проблема поддержания оптимального кислотно-щелочного баланса является актуальной, так как ацидоз широко распространён и связан с множеством патологических заболеваний. Оптимальный уровень рН (7,35-7,45) критически важен для нормального функционирования организма и внутреннего поддержания гомеостаза. Изменение режима и качества потребления воды является доступным и безопасным способом воздействия на кислотно-щелочной баланс. Особую остроту проблеме придает ухудшающаяся экологическая обстановка и загрязнение источников воды тяжёлыми металлами, которые не только сами отравляют организм, но и усугубляют процесс закисления. Это делает тему особенно актуальной для широкой аудитории. Многие люди не осознают важность поддержания правильного кислотно-щелочного баланса и роли воды в этом процессе. Проведение исследований и популяризация знаний в этой области поможет людям принимать более осознанные решения относительно своего здоровья. Именно поэтому исследования влияния воды на щелочную среду становятся особенно важными в современном мире.

Цель исследования: Выявить влияние потребления воды на кислотно-щелочной баланс организма человека и установить оптимальные параметры биодоступности, а также рассмотреть риск, связанный с примесями тяжёлых металлов в воде и их влияние на организм.

Задачи исследования:

1. Изучить роль щелочной среды и важность для здоровья человека.

2. Определить влияние воды в поддержании уровня pH в организме.

3. Изучить проблему загрязнения воды тяжёлыми металлами, классифицировать их виды и описать их воздействие на организм человека и кислотно-щелочной баланс.

4. Рассмотреть влияние щелочной воды как фактор, влияющий на здоровье человека.

5. Провести сравнение и эксперимент для получения практических данных о влиянии воды разных параметров на самочувствие.

Объект исследования: Организм человека и его кислотно-щелочной баланс.

Предмет исследования: Влияние потребления воды, определённых параметров, а также наличие в ней примесей тяжёлых металлов на показатели кислотно-щелочного баланса.

Методы исследования:

  1. Обзор литературы и источников данных

  2. Экспериментальное исследование

  3. Сравнение полученных данных

  4. Проведение опыта с измерением pH воды и выявление основных параметров

  5. Анкетирование и анализ его результатов

  6. Обобщение и выводы

  1. Что такое щелочная среда?

Щелочная среда в организме человека - это состояние, характеризующееся уровнем, рН биологических жидкостей выше 7,0. Оптимальный рН крови составляет 7,4-7,5, что указывает на слабощелочную реакцию. Поддержание этого баланса жизненно важно для нормального функционирования всех органов и систем. Кислотно-щелочной баланс зависит от сохранения относительно постоянных пропорций между межклеточными и внутриклеточными водами в тканях организма.

Нарушение кислотно-щелочного баланса может привести к серьезным последствиям. Человеческий организм состоит на большую часть из воды, поэтому важно контролировать баланс рН. В современном мире, закисление организма встречается у 7 из 10 человек, такое заболевание называется Ацидоз [2].

При закислении организма, в органах и мышцах накапливаются кислотные отходы, а необходимые минералы плохо усваиваются и быстро выводятся. Это приводит к блокировке биохимических и энергетических процессов в клетках, в итоге они погибают. А восстановить правильный баланс рН поможет щелочная вода. А также самым быстрым решением снятия закисления организма, является именно она. Нейтральным рһ принято считать при показателе 7,0.

Щелочная вода - это вода, у которой уровень рН выше 7,1. Внутренняя среда организма человека, кроме желудка и кожи, имеет щелочную среду, поэтому, потребление такой воды способствует восстановлению кислотно-щелочного баланса организма и помогает справиться с окислительным стрессом.

По данным японских исследователей питьевая вода с рН выше 6,5-7 увеличивает показатели продолжительности жизни населения на 20-30%.

    1. Роль воды в поддержании кислотно-щелочного баланса

Вода, употребляемая для ежедневной гидратации, несет не менее важную функцию, чем и ежедневный рацион. Если в организм не будет поступать необходимого количества чистой и полезной воды, то он не будет успевать выводить шлаки и токсины. Также крайне важен уровень рН самой воды. Многие специалисты считают, что оптимальный показатель 7,5 уровень рН крови человека. Вода, которую мы начинаем обрабатывать, фильтровать, разливать в бутылки, соприкасается кислородом. Уровень рН воды падает, и она становится кислотной. Что же делать? Единственный вариант - это применение специальных ионизаторов, которые могут вернуть воде это её состояние [2].

    1. Основные параметры щелочной воды

Основные характеристики правильной воды:

  1. Чистота

Вода должна быть чистой, фильтрованной, не содержать вредных примесей, включая тяжёлые металлы.Хлорка в водопроводной воде убивает как плохие, так и хорошие бактерии, но не удаляет соли тяжёлых металлов.

  1. рН воды

Вода может быть щелочной, кислой или нейтральной. Кислая вода требует много ресурсов организма для нейтрализации, что ведет к остеопорозу и другим проблемам.

3.Окислительно-восстановительный потенциал

Вода может быть положительно или отрицательно заряженной. Отрицательно заряженная вода дает энергию клеткам, положительно заряженная забирает.

4. Проникновение в клетки

Чем ниже показатель поверхностного натяжения, тем лучше вода проникает в клетки. Вода из-под крана усваивается медленно и не полностью.

5. Минерализация

Вода должна быть насыщена природными минералами, а не искусственно минерализована. Природная минерализация улучшает вкус воды и полезна для здоровья.

Как обеспечить себя правильной водой? Альтернатива на каждый день: использовать приборы для получения слабощелочной воды с нужными характеристиками. При этом первостепенной задачей является качественная очистка исходной воды от тяжёлых металлов, хлора и других загрязнений.

Пример: японский коралл с острова Окинава делает воду слабощелочной, отрицательно заряженной и насыщенной минералами

Идеальный вариант пить ту воду, которая обладает какими-то свойствами, которые необходимы нашему организму. Именно для этого создан coral mine самый простой и доступный способ пить качественную воду, оптимальную для нашего организма [3].

Во всем мире Окинава известна числом своих долгожителей. В деревнях Окинавы проживает множество людей в возрасте от 80 до 115 лет. Большинство из них ведет активную жизнь без заболеваний

Скелет коралла по своему генному составу очень похож на человеческий и представляет собой богатый комплекс минеральных солей. В основном, это соли кальция и магния. В его состав также входят калий, железо, фосфор, сера, кремний, хром, марганец, цинк и многие другие минералы.

Польза кораллового реликтового песка накапливается столетиями. Завершая свой естественный цикл жизни, коралл оседает на морском дне, образуя отложения, обогащенные всем спектром минералов, которыми богато море. Процесс добычи не причиняет вреда росту новых коралловых рифов, сохраняя экологический баланс. И когда люди берут бережно этот песок и обрабатывают, сохраняют, высушивают и потом опускают в воду, то всё ценное, что накопил за миллионы лет коралл, выходит в воду и растворяется в ней. Все, что способно раствориться в воде, способно проникнуть в наш организм, раствориться в нашей воде, в наших клетках и принести ей питательные вещества. Вот эта вода, она обладает уникальными свойствами.

Она не химически живая, она физически живая, на высушенных каплях сухих она подает признаки жизни, потому что в ней есть органика, в ней есть следы аминокислот и щелочных органических минералов: калия, магния, натрия и кальция, так необходимых нашему организму [4].

  1. Влияние закисления в организме на здоровье человека

Ацидоз - смещение кислотно-щелочного баланса организма в сторону увеличения кислотности (уменьшению рН). К тому же слабощелочная среда организма это наш иммунитет. В этой среде сложно уживаются вирусы, паразиты, болезнетворные бактерии и грибки. Благоприятное соотношение щелочных и кислых продуктов: щелочных продуктов -80%, кислых-20%. При попадании в организм излишка кислоты, организм направляет все силы на её нейтрализацию и выведение. Сама по себе кислота не выводится из организма, ей нужно основание, или щелочь. Продукты, которые выводят излишек кислоты, являются щелочными и содержат металлы (калий, натрий, магний, железо и кальций). Как правило, в них содержится много воды и мало белка. Кислотообразующие продукты, наоборот, обычно содержат много белка и мало воды.

Основные ощелачивающие минералы-это кальций, натрий, магний и калий. Кальций, нейтрализуя кислоту в организме, уходит из костей, и, как следствие, разрушаются кости, зубы, ногти, волосы, кожа. Если уходит натрий и калий страдают сердце, почки, магний сосуды.

Внутренняя среда каждой клетки в норме имеет щелочную реакцию. Если омывающая их кровь станет более кислой, то клетки вынуждены будут пожертвовать своими минеральными запасами. В кислой среде активность большинства ферментов резко снижается, и поступающие питательные вещества превращаются в токсины, организм зашлаковывается. Одной из причин преждевременного старения является именно накопление в организме токсинов.

В зависимости от того, в каких сосудах появляются небольшие тромбы, возникают различные недуги: нарушение мозгового кровообращения или кровообращения в нижних или верхних конечностях. В дальнейшем это может привести к инфаркту или инсульту. Кислая среда-это хорошая почва для жизни и размножения болезнетворных микроорганизмов, бактерий, паразитов, вирусов и грибков [5].

    1. Источники и степени закисления организма

Главным источником закисления организма являются-токсины. Это яд биологического происхождения. Токсины бывают водорастворимые (80%) жирорастворимые (20%). Они создают условия для развития болезней. На начальных этапах интоксикация проходит бессимптомно и выводятся через почки и кишечник, но когда они не справляются то выходят через кожу и легкие.

Источники токсинов:

  • Обработанные продукты: Фастфуд, полуфабрикаты, продукты с высоким содержанием сахара, консервантов и искусственных добавок, особенно с большим сроком хранения.

  • Животные белки: Мясо, птица, рыба (хотя они и необходимы, чрезмерное потребление каждый день может плохо сказаться на общем состоянии здоровья).

  • Рафинированные углеводы: Белый хлеб, белый рис, сладкие напитки.

  • Алкоголь: Спиртные напитки способствуют закислению.

  • Кофеин: Кофе и другие кофеиносодержащие напитки, которые окисляют наш организм.

  • Стресс: Хронический стресс способствует выбросу гормонов стресса (кортизола, адреналина), которые могут влиять на кислотно-щелочной баланс.

  • Недостаток минералов: Дефицит минералов, таких как калий, магний, кальций, может затруднять буферизацию кислот в организме.

  • Внешние токсины: Тяжёлые металлы и другие ксенобиотики, поступающие с водой, воздухом и пищей.

Защитить организм от закисления можно лишь двумя способами:

1. Либо ограничить прием кислотосодержащей пищи, либо стимулировать выведение кислот. Поэтому вода является главным ощелачивателем, который выводит через почки излишнюю кислоту.

2. Употребление щелочных продуктов и прием достаточного количества щелочной воды, с помощью добавления ионизаторов или щелочных минералов, аминокислот и всей органики в воду, которую мы пьём. Для создания такой необходимой для нас живой воды, я обращалась к продукту для универсального улучшения качества воды - coral mine, на основе измельченного природного корала. Важно, чтобы исходная вода перед этим была очищена от тяжёлых металлов [5].

В процессе закисления организма человек проходит 7 этапов загрязнения, обретая на каждом многие болезни:

1-я степень

Стадия выделения. Отходами начинает заполняться соединительная ткань связки, сухожилия, стенки сосудов т.е. каркас, на котором держатся клетки. На стадии выделения все токсины и шлаки выводятся из организма в процессе обмена веществ. На этой стадии активно проявляется усталость. Из-за нехватки витаминов и микроэлементов клетка устает бороться.

2-я степень

Стадия накопления и стадия реакции организма. Насморк, кашель, рвота, диарея, стоматиты, фарингит, ларингит, бронхит, сонливость, усталость и др. Шлаки идут в жировую ткань. Пока токсины накапливаются в межтканевой жидкости, организм пытается вывести их наружу в виде папиллом, бородавок, аллергической сыпи. Раздражительность, депрессия, головные боли. Идет накопление шлаков в крови, в коре головного мозга, в нервной системе. Яды через кровь отправляется в клетки, достигают мозга. Отсюда нарушение умственных функций, ослабление памяти, рассеянность, повышение или понижение артериального давления. На этой стадии организм усиленно борется с инфекцией и выводит токсины, но у него уже не хватает сил, чтобы сделать это быстро.

3-я степень

Стадия перераспределения большого количества шлаков. Аллергические реакции. Шлаки накапливаются уже и в печени, почках, кишечнике, органам всё сложнее выполнять свои функции, организм пытается себя защитить. Если человек не принял меры к очищению тела при первых трех этапах загрязнения тела, тогда шлаки уплотняются, формируются в кисту, камни и др.

4-я степень

Стадия насыщения шлаков. Идет сброс шлаков через легкие, кожу. Также мы получаем проблемы с кишечной проводимостью, в мочеполовой и женской сферах. В этой фазе пребывает большинство людей. Выявляются такие диагнозы: синдром хронической усталости, мигрени, гипертония, атеросклероз, ревматоидный артрит, бронхиальная астма [5].

5-я степень

Стадия разрушения и деградация организма: ожирение, полиартриты, артриты, ревматизм, цирроз печени, деформирующий остеоартроз, может развиваться почечная, сердечная, легочная недостаточность. Загрязнения поступают в кровь интоксикация всех органов и систем и больше всего страдает нервная система (инсульты, инфаркты, парезы, параличи)

6-я степень

Инфаркты, инсульты, язвы, гангрены. Организм уже не способен бороться с таким масштабом загрязнения. Хирурги удаляют следствия болезни (камни, оперируют язвенную болезнь при кровотечении), но причина остается, и болезнь прогрессирует. Операция не спасет от накопленных годами токсинов.

7-я степень

Онкология. Организм пытается поддержать жизнедеятельность путем постоянного образования новых клеток, но количество токсинов уже настолько велико, что они проникают не только в клетку, но и в ее ядро.

3. Тяжёлые металлы в воде и их влияние на организм

3.1 Что такое тяжёлые металлы и их основные виды

Тяжёлые металлы — это группа химических элементов с высокой плотностью и атомной массой, которые в определённых концентрациях обладают токсическим действием на живые организмы. Они относятся к числу приоритетных загрязнителей окружающей среды, поскольку не разлагаются, а лишь перераспределяются между природными средами, накапливаясь в почве, воде и живых организмах. Измеряетсяв миллиграммах на литр — единица измерения содержания тяжёлых металлов в воде [6].

К наиболее опасным для человека, часто встречающимся в питьевой воде, относятся:

  1. Свинец (Pb): Нейротоксин, поражающий нервную систему, особенно у детей. Вызывает задержку развития, анемию, нарушения поведения. Поступает в воду преимущественно из старых водопроводных труб и припоев.

  2. Ртуть (Hg): Высокотоксичный элемент, поражающий нервную систему, почки, пищеварительный тракт. В воде может превращаться в метилртуть, которая легко проникает в организм и накапливается.

  3. Кадмий (Cd): Накапливается в почках и печени, вызывает почечную недостаточность, нарушает метаболизм кальция, способствуя остеопорозу и размягчению костей. Поступает из промышленных стоков и удобрений.

  4. Мышьяк (As): Канцероген, поражающий кожу (кератозы, рак), сосуды, нервную систему. Длительное воздействие даже в малых дозах повышает риск диабета и сердечно-сосудистых заболеваний.

  5. Алюминий (Al): При избыточном поступлении может негативно влиять на нервную систему, есть данные о его связи с нейродегенеративными заболеваниями [6].

3.2 Источники примесей тяжёлых металлов в питьевой воде

  1. Тяжёлые металлы попадают в источники водоснабжения и непосредственно в питьевую воду несколькими путями:

  2. Природные источники: Выщелачивание металлов из горных пород и почв в подземные и поверхностные воды.

  3. Промышленные выбросы и стоки: Сброс неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод металлургическими, горнодобывающими, химическими, гальваническими предприятиями.

  4. Сельское хозяйство: Использование фосфорных удобрений, пестицидов, содержащих примеси кадмия, свинца, мышьяка; стоки с животноводческих ферм.

  5. Городские и ливневые стоки: Смыв с дорог (выхлопные газы автомобилей содержат свинец), коррозия городских конструкций.

  6. Коррозия водопроводных сетей и сантехники: Это основной источник свинца и меди в водопроводной воде. Особенно опасны старые трубы и использование свинецсодержащих припоев. Длительный застой воды в таких трубах приводит к значительному накоплению металлов.

  7. Неправильная утилизация отходов: Батарейки, аккумуляторы, электроника, попадая на свалки, загрязняют почву и грунтовые воды.

3.3 Влияние тяжёлых металлов на здоровье человека и кислотно-щелочной баланс

Механизм токсического действия тяжёлых металлов сложен и многогранен. Попадая в организм даже в малых дозах, но регулярно, они вызывают хроническую интоксикацию. Их влияние:

  1. Ферментативное истощение: Тяжёлые металлы (особенно ртуть, свинец, кадмий) связываются с серосодержащими группами ферментов, блокируя их активность. Это нарушает все виды обмена веществ.

  2. Оксидативный стресс: Они провоцируют образование свободных радикалов, повреждающих клеточные мембраны, митохондрии и ДНК, что ускоряет старение и повышает риск рака.

  3. Нарушение минерального обмена: Тяжёлые металлы являются антагонистами полезных минералов. Кадмий вытесняет цинк и кальций, свинец — кальций и железо, нарушая их усвоение и утилизацию.

  4. Нейротоксичность: Многие металлы (свинец, ртуть, алюминий) проникают через гематоэнцефалический барьер и повреждают нервные клетки, вызывая нарушения памяти, когнитивных функций, тремор [6].

Связь с кислотно-щелочным балансом:

Во-первых, для обезвреживания и выведения тяжёлых металлов (хелатирования) организм использует собственные ресурсы, в том числе щелочные минералы. Это истощает буферные системы. Во-вторых, сами процессы повреждения клеток токсинами и сопутствующее воспаление смещают внутреннюю среду в сторону ацидоза. В-третьих, нарушая работу почек и печени, металлы ухудшают главные пути выведения кислых продуктов обмена. Хроническая интоксикация тяжёлыми металлами создаёт порочный круг: она сама вызывает закисление и одновременно лишает организм возможности эффективно с этим закислением бороться. Поэтому потребление воды, загрязнённой тяжёлыми металлами, не только непосредственно отравляет организм, но и является скрытым фактором, способствующим хроническому ацидозу.

4.Практическая часть

Приборы и материалы: два стакана с водой (из одного источника, содержащего остаточный хлор и следы металлов, что типично для городской воды), БАВ (биологически активные вещества) для изменения структуры, состава и параметров (coral mine), ОПВ-метр (прибор для определения окислительно-восстановительный потенциал воды), индикаторная лакмусовая бумага (для определения воды pH)

Ход работы:

В стакане с обычной питьевой водопроводной водой измеряем с помощью ОВП-метра параметры pH и ОВП. Нам интересны лишь два показателя. Первый параметр pH спустя некоторое время составил 6-6,5. Второй параметр ОВП примерно составляет +270 мВ. Также в воде присутствуют неконтролируемые примеси, включая следы металлов.

Во второй стакан с этой же водой добавляем щелочные минералы (coral mine), и получается, из-за свойств природного коралла, щелочная вода, которая так необходима нашей клетке в организме. Важно отметить, что минералы также связывают некоторые вредные примеси и делают их менее биодоступными.

При добавлении первый параметр pH сразу начинает расти до 8.5-9. Второй показатель ОВП падает и идет в минус, ведь нам нужен минусовой заряд воды, потому что только эта вода считается живой.

Спустя несколько минут второй параметр составляет почти -200 милливольт.

Рисунок 1 – Показатели рН и ОВП сразу и через 10 минут, после добавления добавки


Рисунок 2 – Показатели тяжелых металлов в исходном образце и после добавления добавки

И эти показатели только на один стакан, а если добавлять в бутылку в полтора литра, то показатели будут именно такими, которые идеально подходят для усвоения клеткой, ОВП составит -50, а pH 7,5. Также существует поверхностное натяжение воды. Бутилированная вода или фильтрованная вода из-под крана — это неживая вода, она неправильная, ее степень ПН-73 дин. При этом клетка может усвоить натяжение 43 дин и меньше, но никак не больше. Поэтому вода должна быть мягкой, проницаемой. При таком натяжении вода попросту не может зайти в клетку и накапливается в межклеточной жидкости, оттуда идут отеки.

Заключение

Мы можем заключить, что Корал-Майн, погруженный в воду, влияет на последнюю частично посредством некоторых частиц, которые растворяются и переходят из коралла в воду, а частично ‒ посредством изменения структуры воды (упорядочения). Структура воды менялась в первые несколько минут после опускания саше в воду и в течение последующих минут, хотя пакет с Корал-Майном был извлечен из стакана.

Вода считается живой, если у нее присутствуют показатели pH 7,5, а ОВП имеет минусовой заряд. Живая вода — это минусовая вода, а мертвая — это положительно заряженная, она забирает энергию из нашего организма. Поверхностное натяжение воды должно быть также в норме составлять не более 43 дин/см, иначе она банально не усвоится нашей клеткой. Именно поэтому изменять исходные параметры обычной воды, которую мы каждый день используем, так важно и особенно необходимо нашему организму для поддержания здоровья. Однако, прежде всего, исходная вода должна быть очищена от тяжёлых металлов и других токсинов, чтобы, улучшая её параметры, мы не "консервировали" яды в минеральной структуре, а создавали по-настоящему чистую и полезную жидкость.

Каждому из нас очень важно состояние нашего организма, и чтобы ему помочь важно пить чистую, живую, органически минерализированную, щелочную с оптимальными параметрами, воду.

Ведь человек — это то, что он пьет. И улучшая воду, мы каждый день улучшаем себя.

Список используемых источников и литературы

  1. Куликов А.Г., Турова Е.А. Питьевые минеральные воды: проблемные вопросы и перспективы использования в лечении и реабилитации. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2021;98(6):54–60. https://doi.org/10.17116/kurort20219806154

  2. ПрофессорЙерманИ. "Coral mine от Coral club. Вся правда о воде" Вестник восстановительной медицины. 2024г. Стр. 17

  3. Яшин Я.И., Яшин А.Я. "Тяжёлые металлы в окружающей среде и их влияние на организм". Экологическая химия, 2018.

  4. Комплексное применение биологически активной добавки [Электронный ресурс]: URL https://www.researchgate.net/publication/367484531_Complex_Use_of_B-Luron_Supplement_in_Knee_Osteoarthrosis_a_Prospective_Randomized_Study.

  5. Водоснабжение, санитария и здравоохранение [Электронный ресурс]: URLhttp://www.vvmr.ru/archives/2022/6-21-dekabr-2022/tekhnologii-vosstanovitelnoy-meditsiny-i-meditsinskoy-reabilitatsii/2022-21-kompleksnoe-primenenie-biologicheski-aktivnoi-dobavki-biluron-pri-osteoartroze-kolennyh-sustavov-prospektivnoe-randomizirovanno.html

  6. Руководство по качеству питьевой воды: четвертое издание с учетом первого и второго дополнений [Электронный ресурс]: URLhttps://www.who.int/teams/environment-climate-change-and-health/water-sanitation-and-health/water-safety-and-quality.

Просмотров работы: 14