Щелочная вода

Щелочная вода - это один из самых популярных водных трендов нашего времени. Ей приписывают лечение рака, снижение уровня сахара и прочие преимущества. Попробуем разобраться в том, что в этой истории правда, что миф, и какие скрытые и не очень опасности таит в себе этот модный тренд.

Что такое щелочная вода?

По сути, такая вода содержит набор минералов, которые обеспечивают водородный показатель (pH) на уровне выше 7. Стоит отметить, что pH — это не единственный показатель, который определяет щелочность. Существует также одноименный показатель "щелочность" ("alcalinity"), который определяет собой сумму содержащихся в жидкости гидроксильных ионов (OH^-) и анионов слабых кислот (карбонатов, гидрокарбонатов, силикатов, боратов, сульфитов, гидросульфитов, сульфидов, гидросульфидов, анионов гуминовых кислот, фосфатов).

Щелочность воды определяется количеством сильной кислоты, необходимой для нейтрализации 1 дм³ раствора. Щелочность большинства природных вод определяется только гидрокарбонатами кальция и магния, но при этом pH этих вод не превышает 8,3.

По сути, щелочная вода — это раствор минералов, которые приводят к повышению ее pH.

Как определить уровень рН воды?

Для этого применяют специальные тест-полоски, которые у нас называют лакмусовой бумагой и приборы - pH-метры. Если вы решили определять pH питьевой или любой другой воды, обратите внимание на калибровку прибора. Неоткалиброванный pH-метр может показывать значение на 1 - 1,5 единиц, отличимое от реального. детально о бытовых приборах для определения качества воды, мы писали ранее. 

Рекомендации ВОЗ и доказательная медицина

Начнем с того, что допустимые показатели водородного показателя питьевой воды согласно требованиям Всемирной организации здравоохранения и национальных стандартов Украины — 6,5 - 8,5. Если значения выше, то вода не является питьевой и не может употребляться регулярно, будучи основным источником питьевой воды.

В документе, который обосновывает определенные уровни водородного показателя, говорится о том, что воздействие кислот и щелочей определяется их силой и концентрацией. Основное внимание уделяется тому, что повышение уровня кислотности или щелочности воды в системах централизованного водоснабжения может привести к их коррозионному влиянию на трубопроводы и, соответственно, выделению тяжелых металлов. 

Что относительно применения воды для питья? Воздействие экстремальных значений pH ( показателем 11 и выше) приводит к раздражению глаз, кожи и слизистых оболочек рта, горла. У чувствительных людей также может возникнуть раздражение желудочно-кишечного тракта. Воздействие воды с низкими значениями pH приводит к аналогичным результатам.

Альтернативное мнение

Чтобы понимать доводы, применяемые сторонниками защелачивая, мы решили понять, что собой являет та самая "щелочная диета". Попадая в человеческий организм, продукты питания расщепляются на определенные простые соединения, в том числе кислотные и щелочные вещества, что очевидно. Для оценки продуктов питания был выведен специальный индекс — PRAL (potential renal acid load) — потенциальная кислотно-почечная нагрузка. Принцип формирования этого показателя условно показывает, какие продукты вызывают выделение в организм больше кислотных ионов, а какие щелочных.

Формула расчета этих показателей выглядит примерно так:

PRAL = 0.49 x белок (г/сутки) + 0.037 x Фосфор (мг/сут) – 0.021 x Натрий (мг/сут) – 0.026 x Магний (мг/сут) – 0.013 x Кальций (мг/сут)

Пища с положительным PRAL считается кислотообразующей, в то время как отрицательный PRAL означает, что пища является щелочной. В общем, фрукты, овощи, картофель, вино и газированная вода считаются щелочными, а зерновые, мясо, молочные продукты, рыба и пиво — кислыми.

Какую же роль играет в этой ситуации вода? Так, как современное питание, по словам последователей этого движения, считается кислотным, то щелочное питье - это возможность нейтрализовать его.

Можно ли сделать щелочную воду?

Сделать можно практически все, вода с высоким pH не исключение. Самым очевидным и дешевым а, соответственно, распространенным, методом ее получения, является добавление в воду определенных реагентов (да, все, что вы добавляете в воду, фактически, является химическими веществами). На вопрос о том, как сделать щелочную воду, Google предлагает ряд методов. Поговорим о них с точки зрения химии.

1. Сода (NaHCO₃) и поваренная соль (NaCl).

Здесь стоит заметить, что рекомендуемые пропорции в разных источниках от “на кончике ножа” до “пол чайной ложки” на литр воды. Такие рекомендации звучат, как минимум, странно, поскольку содержание тех самых щелочных ионов и, соответственно, pH подобных растворов может сильно отличаться. Приведем пример того, как происходит ощелачивание воды: на кончике ложки соды примерно 3 грамма, а соли примерно 5 грамм, то есть раствор будет содержать 0,3% соды и 0,5% соли. Мы провели простые математические расчеты, которые показали, что:

• ориентировочный pH такого раствора 9,5 (при норме до 8,5);
• щелочность - 30 мг-екв/л, что в 4,5 раза превышает нормативное значение;
• содержание натрия - 6000 мг/л, что в 30 раз превышает ПДК и даже максимальную суточную норму соли.

Отсюда вывод: вода не питьевая, ее точно нельзя потреблять систематически.

2. Лимон

Второй метод, который вызвал откровенное удивление: настаивание лимона на двух литрах чистой воды. Здесь, кстати, тоже много вариаций с количеством лимонов и жидкости.

Снова займемся простой химией: один лимон — это 6 - 10 граммов лимонной кислоты в зависимости от размера. Возьмем для расчетов среднее значение - 8 граммов. В дистиллированной воде значение рH будет равняться 2,28, в водопроводной возможно немного выше — в пределах 4. Этот pH является кислотным и никак не щелочным. Но сторонники “щелочной диеты” считают, что добавление в “кислый” рацион еще более кислой добавки приведет к ответу организма защелачиванием.

Важно отметить, что воду с лимоном тоже нужно потреблять с осторожностью: она может вызывать разрушение зубной эмали, раздражение слизистых оболочек и пищевода. Также нужно учитывать наличие аллергических реакции.

3. Ионизатор

Пожалуй такая щелочная вода в домашних условиях будет самой дорогой, но от этого метод не менее спорный.

Данный прибор работает благодаря процессу электролиза. Он обычно представляет собой емкость, которая разделена специфической ионоселективной мембраной и набор электродов: катодов и анодов.

Через воду пропускается постоянный электрический ток. Вследствие этого, к аноду (-) притягиваются кислотные ионы H+ и металлические ионы (Na+, Ca²⁺, Mg²⁺, а также ионы тяжелых металлов, если вода не была предварительно очищена), к аноду (+) притягиваются анионы (OH^-) и другие (сульфаты, хлориды, нитраты и пр.).

В зависимости от интенсивности процесса и количества пластин-электродов разные приборы обеспечивают разный pH воды, некоторые даже позволяют регулировать его. В среднем нижний предел PH составляет 4,5, верхний — 11.

Стоит заметить, что на сильно очищенной воде прибор не будет эффективно работать, а на обычной водопроводной будет концентрировать вместе с гидроксид-ионами и вредные примеси, например нитраты.

В целом вопрос чистоты исходной воды очень актуален, поскольку говорить о пользе потребления жидкости, не очищенной от базовых загрязнений, сложно.

4. Щелочная минеральная вода

Из популярных в Украине вод, к ним относятся "Лужанская", "Поляна Квасова", "Свалява", "Боржоми", которые можно найти на полках супермаркетов. В минеральном составе обычно содержится много гидрокарбонатов, а также других солей щелочных (натрий, калий) и щелочноземельных (кальций, магний) металлов, их pH колеблется в пределах 7,5-9 единиц. Стоит отметить, что щелочные минеральные воды не рекомендованы для системного питья, поскольку многие химические элементы существенно превышают регламентированные нормативы.

Что говорят клинические исследования?

Наука генерирует информацию, иногда делает это в формате гипотез, которые после опровергает или подтверждает. Многие тренды в питании появляются на моменте гипотезы, но продолжают оставаться актуальными, даже после научных опровержений. Истоков появления щелочной воды мы не нашли, но исследований на сегодняшний день, довольно много. В целом, когда в появляется какой-то новый тренд, не важно был он задан другими учеными или же маркетологами компаний, исследователи начинают искать пользу и вред определенного явления. Тоже самое происходит и сейчас.

Существует несколько главных тем, которые поднимаются в связи с применением щелочной воды. Мы сделали краткий анализ научных публикаций и получили определенные выводы.

Здоровье костей и остеопороз

Одним из популярных тезисов в поддержку применения воды с высоким pH, является ее влияние на состояние костей.

В 2009 году (Wynn, Krieg, Aeschlimann, Burckhardt) провели маленькое исследование, где изучали связь кислотно-щелочного баланса воды с костной резорбцией. Это процесс, при котором старые костные клетки разрушаются, чтобы замениться новыми. Чем ниже уровень резорбции и выше минеральная плотность, тем крепче будут кости.

В исследовании женщины молодого возраста были разделены на две группы, которые принимали два разных типа воды в объеме 1,5 литра в день. Изучались изменения в первую очередь электролитного и пептидного состава мочи до начала исследования и по истечению двух и четырех недель. Доказано, что при достаточном содержании кальция кислая богатая кальцием вода не влияла на состояние костей, в то время как щелочная, богатая бикарбонатами, приводила к определенному незначительному снижению разрушения костной ткани.

Но при этом стоит отметить, что расширенное исследование 55 публикаций о связи кислотно-щелочного баланса и остеопороза, который является следствием резорбции, не нашло серьезных подтверждений. Если эта связь есть, то она не значительна. При этом в русскоязычном сегменте поиска google более 2 млн.публикаций, которые преимущественно рекомендуют потребление такой воды, как раз для профилактики заболеваний костей.

Щелочная вода и рак

Пропаганда щелочного питания является одним из самых популярных недоказательных факторов, которые рекомендуются для лечения онкологических заболеваний. При этом в 2016 году (Fenton, Huang) провели масштабный анализ публикаций касавшихся этого вопроса. В ходе исследований было проанализировано 252 резюме к научным статьям и более восьми тысяч цитат. И во всем обилии этих работ не было найдено ни одной публикации с достаточной достоверностью исследований, которая бы показывала пользу применения щелочной воды в терапии, стоит отметить, что большинство исследований находятся на уровне in-vitro, то есть эксперимента "в пробирке", когда что-то воздейсвует на клетку, как например, в этой публикации. Исследования, которые шагнули выше, осуществляются на экспериментальных животных, например, на этих мышах, которых не только поили щелочной водой, но вводили ее внутривенно.

Кислотный рефлюкс или изжога

Жжение за грудиной и в пищеводе, кисловатый и горький привкус во рту возникают, когда желудочный сок, имеющий благодаря сильной соляной кислоте pH<3, забрасывается в пищевод.

Обычно лечение сводится к применению щадящей диеты и медицинских препаратов, которые называют ингибиторами протонной помпы (системно влияют на причины возникновения изжоги) и антацидов (нейтрализуют кислотность).

Щелочная вода в данном случае является, в первую очередь, как раз антацидом. Именно по этой причине вам становится легче от "соленых" бутилированных вод. Ранее даже применяли соду для лечения изжоги. Реакция выглядит примерно так:

HCl + NaHCO₃ ➝ NaCl + H₂O + CO₂

Что касается прямых исследований, то слепые рандомизированные испытанию подтвердити, что щелочная вода может положительно влиять на людей с желудочно-кишечными симптомами.

Также проводилось исследование, которое подтверждает, что вода с pH 8,8 может разрушать фермент, принимающий участие в формировании желудочного сока — пепсин. Он стабилен до pH — 7,4, а его разрушение влечет за собой снижение кислотности. Стоит заметить, что исследования проводились в лаборатории, для подтверждения эффективности для организма человека необходимы масштабные клинические исследования.

Снижение уровня сахара и кровяного давления

Пожалуй, тут, на самом деле, есть чем заинтересоваться.

В 2001 году проводились клинические исследования у группы людей с диабетом второй группы. Мониторинг производился в течение 3-6 месяцев питья щелочной воды. Полученные результаты подтвердили снижение уровня кровяного давления, сахара и холестеринов.

В 2017 опять проводились похожие исследования в течение четырех недель. Люди с диабетом второй группы были разделены на 4 группы по 7 человек и потребляли воду с разными уровнями pH (7, 8, 9,5 и 9-11,5). Стоит отметить что изменение уровня сахара сильно зависело от pH.

1. Потребление воды с pH 7 и 8 не показало весомых изменений.
2. Вода с pH 8,5 оказала влияние на средний уровень сахара, снизив его в среднем на 3%.
3. Применение вод с pH 9,5 и 11,5 привело к среднему снижению сахара в крови в среднем на 6%.

Но важно понимать, что в данном случае длительные исследования не производились, поэтому сегодня длительность применения без вероятных побочных эффектов ограничена сроком в 6 месяцев.

Вред и возможные противопоказания

Помимо того, что мы вскользь упоминали выше, остановимся тут на основных факторах детальнее.

1. Применение воды с добавлением соли и соды несет потенциальную опасность за счет привышения допустимого содержания натрия.
2. Стабильный общий избыток щелочности в организме приводит к метаболическому алкалозу. Это заболевание связано со снижением в крови уровня углекислоты, бикарбонатов, также часто сопровождается недостатком калия и натрия. Симптомами являются тошнота и рвота, тремор рук и судороги, покалывание в конечностях или лице, спутанность сознания. Алкалоз также может вызвать уменьшение свободного кальция в организме, что ведет к проблемам с костями. Тем не менее, наиболее частой причиной гипокальциемии является не питье щелочной воды, а недостаток паращитовидной железы.
3. "Лечение" щелочной водой серьезных заболеваний, в качестве альтернативы традиционной медицине, может привести к опасным для жизни и здоровья последствиям. 

Гепатоксичность щелочной воды

В ноябре 2020 в Штате Невада (США) произошла серия случаев острой печеночной недостаточности, с последующей потребностью пересадки печени у пяти детей возрастом от 7 месяцев до 5 лет. Поскольку причина данного явления была не понятна сотрудники медицинских служб детально опросили семьи детей, у многих взрослых параллельно с детьми наблюдалась рвота, а в одной семье была госпитализация человека с печеночной недостаточностью несколькими месяцами ранее. Опрос выявил, что во всех семьях потребляли бутилированную щелочную воду “Re2al Alkalized Water”. Также были найдены подобные случаи в других штатах. Что вызвало расстройства работы печени до сих пор не известно, вода данного производителя полностью снята из продажи в США. Впрочем данный факт может быть связан, как с процессом производства, так и с упаковкой или транспортировкой.

Выводы

Если детально рассмотреть информацию выше, то можно прийти к ряду выводов.

1. Применение щелочной воды не имеет достаточной научной доказательной базы, а исследования, которые можно считать достоверными, не показывают последствий использования ее в длительной перспективе.
2. Приготовление щелочной воды в домашних условиях путем применения подручных средств может принести вред здоровью. Особенно опасна она будет для людей, которые страдают заболеваниями почек или сердечно-сосудистой системы.
3. Использование ионизатора — это довольно дорого. Применение его в комплекте с грязной водопроводной водой приводит к концентрированию вредных веществ.
4. Отсутствие нормального рациона и физической активности компенсировать щелочной водой не выйдет.
5. Если вы все же решили потреблять такую воду, проконсультируйтесь с лечащим врачом, особенно при наличии каких-либо заболеваний.

Как правильно пить щелочную воду?

Мы не знаем, как пить щелочную воду и есть ли в этом смысл. Мы знаем, что вода для питья должна быть чистой и безопасной, а также соотвествовать требованиям к питьевой воде. Этот факты имеют достаточно подтверждений, полученных часто плачевным опытом человечества.

Мы попытались очень тщательно анализировать информацию, чтобы ответить на самые распространенные вопросы. Если вы хотите спросить о чем-то еще, пишите в комментариях.

Источники

PH in Drinking-water. Revised background document for development of WHO Guidelines for Drinking-water Quality (2007) World Health Organization

"ГОСУДАРСТВЕННЫЕ САНИТАРНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА  ГСанПиН 2.2.4-171-10 «Гигиенические требования к воде питьевой, предназначенной для потребления человеком»

Мікроелементний склад мінеральних вод та медико-географічне районування Закарпаття / І.С. Лемко, Б.М. Фекийшгазі, Л.П. Киртич, М.О. Гайсак, К.І. Вагерич, Л.В. Гецянин-Дичка, В.Г. Малиновська // Медична гідрологія та реабілітація. — 2005. — Т. 3, № 2. — С. 4-13. — Бібліогр.: 21 назв. — укр

Wynn, E., Krieg, M. A., Aeschlimann, J. M., & Burckhardt, P. (2009). Alkaline mineral water lowers bone resorption even in calcium sufficiency: alkaline mineral water and bone metabolism. Bone, 44(1), 120–124

Fenton, T. R., Tough, S. C., Lyon, A. W., Eliasziw, M., & Hanley, D. A. (2011). Causal assessment of dietary acid load and bone disease: a systematic review & meta-analysis applying Hill’s epidemiologic criteria for causality. Nutrition Journal, 10(1)

Fenton, T. R., & Huang, T. (2016). Systematic review of the association between dietary acid load, alkaline water and cancer. BMJ Open, 6(6), e010438

Al Zahrani, S. M., Omar, U. M., Rahimulddin, S. A., Al-Ghafari, A. B., Aldahlawi, A. M., & Al Doghaither, H. A. (2019). Antiproliferative and apoptotic effects of the natural alkaline water (Zamzam) in breast cancer cell line MCF-7. Journal of cancer research and therapeutics, 15(5), 1098–1104. https://doi.org/10.4103/jcrt.JCRT_381_17

Lee, K.J., Park, S., Kim, J.W., Kim, G.Y., Ryang, Y.S., Cho, H.C., Kim, S., & Kim, H.W. (2004). Anticancer Effect of Alkaline Reduced Water

Tanaka, Y., Saihara, Y., Izumotani, K., & Nakamura, H. (2019). Daily ingestion of alkaline electrolyzed water containing hydrogen influences human health, including gastrointestinal symptoms. Medical gas research, 8(4), 160–166

MacGill, M. (n.d.). Is alkaline water good for you? Medicalnewstoday. https://www.medicalnewstoday.com/articles/313681#benefits

Yulian, W. (2001). Preliminary observation on changes of blood pressure, blood sugar and blood lipids after using alkaline ionized drinking water. Shanghai Journal of Preventive Medicine, 13, 565-566

Siswantoro, E., Purwanto, N. H., & S. (2017). Effectiveness of Alkali Water Consumption to Reduce Blood Sugar Levels in Diabetes Mellitus Type 2. Journal of Diabetes Mellitus, 07(04), 249–264

Khanna A, Kurtzman NA. Metabolic alkalosis. Respiratory Care. 2001 Apr;46(4):354-365. PMID: 11262555

Ruff, J. C., Zhang, Y., Bui, D. P., Therriault, C., Nogee, D., Guthery, S. L., & Daniel, J. (2021). Notes from the Field: Acute Nonviral Hepatitis Linked to a Brand of Alkaline Bottled Water - Clark County, Nevada and California, 2020. MMWR. Morbidity and mortality weekly report, 70(46), 1617–1619