Некоторые вопросы водно-солевого обмена и водообеспечение в арктике.

На первый взгляд обезвоживание - это процесс, возникающий лишь при высоких температурах, когда организм, борясь с перегревом, вынужден расходовать много воды на образование пота. Казалось бы, в Арктике человек полностью застрахован от дегидратации. И вместе с тем при отрицательных температурах водопотеря бывает столь значительной, что создает серьезную угрозу организму.

Не случайно многие полярные исследователи жаловались на постоянное ощущение жажды. Причины ее помимо недостатка в питьевой воде могут быть различными: усиленное потоотделение, вызванное тяжелой физической работой в теплой, стесняющей движения одежде, низкая температура и сухость воздуха, поступающего в легкие, который там, нагреваясь, поглощает значительное количество влаги, и, наконец, холодовый диурез (усиление мочеотделения при низких температурах воздуха). Некоторые авторы усматривают причину полиурии в снижении потоотделения при низких температурах воздуха.  

На резкое усиление секреции мочи у людей и животных после перехода из среды с умеренной температурой в более низкую указывали ряд исследователей. Учащение диуреза иногда до 7-15 раз в сутки, связанное с усилением секреции мочи, мы неоднократно наблюдали у участников высокоширотных воздушных экспедиций и зимовщиков дрейфующей станции <Северный полюс-3> в первые месяцы пребывания в Центральной Арктике.  Аналогичные данные приводят в своих работах врачи дрейфующих станций СП-4, СП-5 и др. Полагают, что в основе этого процесса лежит, с одной стороны, значительное перераспределение объема крови и повышение ее оттока к внутренним органам, а с другой - уменьшение реабсорбции воды в почечных канальцах из-за снижения функциональной деятельности задней доли гипофиза, вырабатывающей антидиуретический гормон. Однако в условиях охлаждения организма при ограничении водопотребления мочеотделение может значительно снизиться. Так, в наших экспериментах с пребыванием испытуемых в снежных убежищах наблюдалось уменьшение диуреза с 1300-1700 мл до 400-45 0 мл в сутки.

Нарастание мочеотделения, сопровождаясь увеличением потерь хлористого натрия, может вызвать нарушение водно-солевого баланса.  Видимо, именно этим и объясняются явления обезвоживания, которые наблюдались во время экспериментов в Арктике у испытуемых, питавшихся субкалорийными аварийными рационами, несмотря на хорошее обеспечение водой.

В последующих исследованиях удалось установить, что этот процесс можно купировать приемом двууглекислого натрия (соды). Так, например, испытуемые, принимавшие ежедневно 250 мэкв (1,2 г) соды, теряли воды на 0,93 + 0,2 л меньше, чем те, кто не получал ее, хотя порция воды у них была на 1 л больше. 

Оптимальная доза, обеспечивающая положительный баланс натрия и устраняющая ацидоз и кетонурию, была определена в 100 мэкв (0,5 г) двууглекислого натрия.  Что же касается суточной нормы воды, то, по мнению специалистов, она должна быть не менее 2- 3 л, хотя, по некоторым данным, можно ограничиться 1,2 л/сутки.

В летний период в высокоширотных арктических районах любые потребности в пресной воде можно обеспечить за счет так называемых снежниц-водоемов, образующихся , на поверхности ледяного поля в результате таяния снежного покрова. Порой они не больше лужицы, но иногда представляют собой настоящие озера пресной воды размером в сотни квадратных метров.  Таяние снегов бывает столь интенсивным, что, например, зимовщикам дрейфующей станции <Северный полюс-3> в течение всего лета приходилось бороться с талыми водами.  Глубина снежниц обычно достигает 0,3 - 1,5 м. Вода в них чистая, прозрачная, с незначительным от 0 до 3 мг% содержанием солей. Ее без опасения можно пить, не подвергая ни кипячению, ни химической обработке. Интересно, что в недалеком прошлом полярные исследователи опасались использовать для питья воду, образовавшуюся при таянии льда и снега.  Среди них господствовало предубеждение, что талая вода вредна для организма. В ней усматривали одну из главных причин возникновения цинги. Именно поэтому Джордж Де-Лонг - начальник американской экспедиции к Северному полюсу на судне <Жан-нетта> (1879 - 1881 гг.) - категорически запретил пользоваться для питья талой водой из снежниц и требовал перегонять ее в специальном кубе, несмотря на необходимость экономить топливо. <Если нам посчастливится вернуться домой, избежав случаев цинги, - писал он в дневнике, - я припишу это исключительно чистой воде, которую мы пьем".

Летняя тундра изобилует водоисточниками-болотцами, ручьями, озерками. Однако воду из них перед употреблением необходимо кипятить или обрабатывать бактерицидными таблетками.

В холодный период года источником воды в высокоширотном арктическом районе служит "старый лед". В молодом льде промежутки между ледяными кристаллами более или менее равномерно заполнены солевыми ячейками с рассолом, который выделился в процессе льдообразования. Соленость молодого льда от 5 до 25%о, что делает его совершенно непригодным для получения пресной воды. При повышении температуры льда увеличивается объем включенного в него рассола, и ячейки постепенно удлиняются, превращаясь в сквозные каналы, по которым рассол проникает между ледяными кристаллами, опускаясь все ниже и ниже. Этот процесс, особенно интенсивный в летние месяцы, ведет к непрерывному опреснению верхних слоев льда, которое постепенно распространяется на всю его глубину. Чем старее лед, тем меньше в нем содержится солей. Поэтому верхняя часть многолетних паковых льдов, поднимающихся над уровнем ледяного поля, зачастую почти совершенно пресная.  Опреснение пакового льда идет и в зимнее время вследствие разности температур верхней и нижней поверхности льда. Старый, опресненный лед узнают по его своеобразной голубой окраске, сглаженным очертаниям и блеску. Молодой, свежевзломанный лед имеет темно-зеленый цвет и похож, по образному выражению В. Сте-фанссона, "на каменные глыбы в гранитной каменоломне или, если он тонок, на битое стекло". Иногда он напоминает аквамарин с оттенком прозрачной зелени.  Источником воды может служить также плотный, слежавшийся снег, но выход воды из него составляет не более 7 - 15%, т. е. для получения 1 л воды необходимо растопить 10 - 15 тыс. куб. см снега, а это связано с большим расходом топлива, каждый грамм которого в условиях автономного существования на вес золота. Так, по подсчетам Хокинса, на получение одной пинты воды (0,6 л) при температуре воздуха минус 45° требуется 100 ккал тепла, то есть надо сжечь 10 - 12 г керосина.  На льду в высокоширотном арктическом районе для получения воды используется лишь верхний слой (10 - 15 см) снежного покрова, содержание солей в котором незначительно, всего 7 - 10 мг%. Слой снега, прилежащий ко льду, более насыщен солями, что ухудшает вкусовые качества питьевой воды. В условиях автономного существования при необходимости экономить топливо полезно воспользоваться опытом северных народов. Эскимосы, например, набивают снегом мешочки, сшитые из кишок моржа, и помещают их под меховую парку. Остаточного тепла тела вполне хватает на получение за 5 часов 1,13 л воды.  Пользуясь полулитровой флягой из мягкого полиэтилена, помещенной под меховую куртку, нам удавалось получить за 10 часов 0,5 л воды.