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《饮用纯净水的健康风险》节选
FrantisekKozisek
捷克国家公共卫生研究所
翻译：一棵桉树校译：曹琳
翻译备注：
本文为WHO《饮用水中的营养》第十二章。
来源：最后一滴水
饮用纯净水或低矿物质水的健康风险
对饮用纯净水的影响的认识主要源于实验和观察数据。研究者已经开展了动物实验和人类志愿者实验，观察数据来自脱盐水供应区的居民，饮用反渗透纯净水的个人，和饮用蒸馏水配制饮品的婴幼儿。
以上研究的可用数据是有限的，因此，我们还参考了流行病学研究的成果，这些研究对比了低矿物质水（软水）和矿物质含量更高的饮用水对人们健康的影响。没有经过矿化处理的纯净水被认为是低矿物质水或软水的极端的案例，因为这些水仅含有小量的溶解性物质例如钙和镁，这两种物质是硬度的主要贡献者。
低矿物质水可能的负面影响一般就以下类别进行讨论：
1、对肠黏膜、代谢及矿物质平衡或其他身体机能有直接影响。
2、几乎或无法从低矿物质水中吸收钙、镁。
3、仅能吸收少量其他重要物质和微量元素。
4、引起食物中钙、镁和其他微量元素的损失。
5、可能摄入更多有毒重金属。
1、对肠黏膜、代谢及矿物质平衡或其他身体机能有直接影响
蒸馏水和低矿物质水（TDS小于50mg/L）口感不好，消费者需要一定的适应时间。这种类型的水据悉也是更不容易解渴的（3）。尽管这些考虑的都不是健康方面的影响，因为考虑人们饮用低矿物质水的适宜性，还是要提及的。糟糕的感官体验和难解渴的特性会影响人们的饮用量，也是促使人们寻找其他更为满意的水源的原因。
威廉姆斯（4）报告说，蒸馏水进入肠道时引起的老鼠上皮细胞的异常变化，很可能是由渗透压冲击引起的。但是，舒曼等人（5）在一项14天的老鼠实验中并没有得到同样的结论。组织学检查显示食道、胃和空肠没有任何迹象的糜烂、溃疡或炎症。WHO研究（3）报告了动物的分泌功能（即，胃液分泌增加）和胃肌张力的变化，但是目前的数据并没有明确证明低矿物质水会对胃肠道黏膜造成直接的负面影响。
不过，充足的证据表明，长期饮用低矿物质水对身体的平衡机制有负面影响，会损害身体的矿物质和水代谢功能。尿量增加（即增加排尿）与人体组织液离子的排泄增加、负平衡、身体水位的改变以及人体内水分调控依赖性激素的功能性活动有关。持续一年的动物实验（主要试验对象是老鼠）不断证明饮用蒸馏水或溶解性总固体TDS≤75mg/L的水会导致：
1、饮水量增加，尿量增加，细胞外液量增加，血清钠（Na）、氯（Cl）离子等排泄增加，综合导致整体负平衡。
2、红细胞体积更低和红细胞压积变化（3）。尽管Rakhmanin等人（6）没有发现蒸馏水致突变和对性腺的影响，但他们报告了下列症状：三碘和醛固酮分泌减少，皮质醇分泌增加，肾脏形态学改变包括更显著的肾小球萎缩，血管内皮细胞肿胀限制了血流。一年期的老鼠实验中也发现，蒸馏水喂养的母鼠胎儿骨骼骨化减少。显然，本应从水中摄入的矿物质通过饮食是无法弥补的，即使这些动物一直保持标准化饮食，食物的热量、营养和盐类组成都是完全满足生理需要的。
研究者在给WHO的报告（3）中评估了人体实验结果，与动物实验结果一致，验证了低矿物质水（TDS）（e.g.mg/L）影响人体水和矿物质平衡的基理。低矿物质水的显著影响：1.）增加泌尿（约20%，平均值），身体水容积和血清钠浓度；2.）降低血清钾浓度；3.）增加身体中钠离子、钾离子、氯离子、钙离子和镁离子的流失。低矿物质水一般被认为会作用于胃肠道的渗透压受体，钠离子进入肠腔流量增加，门静脉系统渗透压轻微降低，随后作为一种适应性反应，血钠释放增加。血浆渗透压变化导致人体水分的重新分配；总细胞外液量增加，红细胞和间质液中的水转移到血浆内和细胞内液和间质液之间。为了应对血浆容量的变化，血液中的压力感受器和容量感受器被激活，醛固酮释放减少，从而增加了钠的流失。
血管容量感受器兴奋导致ADH（抗利尿激素）释放减少，排尿增加。德国营养学会关于蒸馏水的影响也得到了相似的结论，并警告公众不要饮用蒸馏水（7）。
出版这个警告是回应德文版《水的惊人真相》（8），这本书的作者推荐饮用蒸馏水而不是“普通”的饮用水。学会在其立场文件中解释到：体液中含有特定浓度的电解质（例如，钾和钠），浓度由身体控制。钠使得水被肠道上皮细胞吸收。当摄入蒸馏水时，肠道必须先从身体储备中调出电解质，加入到水中。身体是不会排出“纯”水的，排出的体液中往往含有各种盐类，因此身体必须吸纳充足的电解质。摄入蒸馏水会稀释体内的电解质。区室间不充足的身体水分再分配则可能损害重要器官的功能。最初的症状包括疲劳，虚弱和头痛；更严重症状是肌肉痉挛和心脏受损。
不同国家的动物实验和临床观察提供了更多的证据。饮水中添加锌或镁的动物，其血清中两种元素的含量要远远高于饮食中含更多量但饮用低矿物质水的动物。基于实验结果和矿物质缺乏病人临床观察的结果（这些病人接受经蒸馏水稀释的均衡的静脉营养，他们的肠道吸收功能不需要纳入考量范畴），Robbins和Sly（9）推测摄入低矿物质水是增加人体矿物质流失的原因。
定期饮用低矿物质水会引起上述症状的渐进演变，可能表现为长期隐性症状或随机症状。然而，高强度体力活动或一次性饮用几升低矿化度水后会发生严重的急性损伤，例如低血钠休克或昏迷。过量饮用低矿化度水或自来水都会引起“水中毒”（低血钠休克）。但，水中TDS浓度越低，中毒风险就会越高。过去曾报道过登山运动员的急性健康问题，这些登山运动员把融化的雪水作为饮用水，而雪水中并没有充分溶滤人体必需的微量元素。据报道，婴幼儿饮用蒸馏水和低矿物质水，发生了更为严重的情况，并伴随有脑水肿，抽搐和代谢性酸中毒等症状（11）。
2、几乎或无法从低矿物质水中吸收钙、镁
钙和镁是人体必不可少的微量元素。钙是骨骼和牙齿的重要组成部分。此外，钙作用于神经兴奋（即降低神经兴奋），心肌系统的正常功能，心脏和肌肉收缩，细胞间信息传递和血液凝固。镁作为辅因子和催化剂参与多种酶促反应，例如糖酵解，ATP代谢，通过膜输送钠、钾和钙，合成蛋白质和核酸，以及神经兴奋和肌肉收缩。
尽管饮用水不是我们摄入钙和镁的主要来源，但，从饮用水中充分摄入这两种元素的健康意义要远远大于它们在每日摄取总量中贡献的那部份营养价值。即使在发达国家，饮食中钙和镁的量本是不足的，更无法弥补饮用水中缺失的那部分钙，尤其是镁。
在过去的50年里，世界许多国家的流行病学研究报告称，与硬水和镁含量高的水相比，软水（即水中钙镁含量低）和水中镁含量低的水会提高心血管疾病（CVD）发病率和死亡率。流行病学证据的概述由近期评论文章提供（12-15），这本专著中的其它章节也进行了总结（CalderonandCraun,Monarca等人）。近期研究表明，摄入钙含量低的软水与儿童骨折高风险（16）、神经组织退化疾病（17）、早产、低出生体重（18）和一些典型的癌症（19，20）相关联。摄入镁含量低的水不仅会增加猝死的几率（21-23），也与运动神经元疾病（24）、妊娠期疾病（称为先兆子痫）（25）和某些癌症相关联（26-29）。
前苏联舍普琴科市的研究（3，30，31）获取了人们饮用TDS和钙含量低的脱盐水（即通过石灰石过滤的蒸馏水）所产生的钙代谢的具体变化信息。当地居民被发现碱性磷酸酶活性下降，血液中钙和磷浓度降低，骨组织脱钙升高。最显著的变化发生在妇女身上，尤其是孕妇，取决于其在舍普琴科市居住的时间长短。在持续一年的动物实验中，饮用水中钙的重要性也得到证实；实验里，老鼠获得充足的营养和盐分，分别饮用添加了mg/L溶解性固体的脱盐水和添加了5mg/L,25mg/L和50mg/L钙的脱盐水（3，32）。饮用水中添加5mg/L钙的老鼠，与水中添加两倍剂量钙的老鼠相比，出现了甲状腺及相关功能降低的症状。
绝大多数水中化学物质的影响需要经过长期暴露才会表现出来，但钙，尤其是镁，对心血管系统的影响在短期内就会显现出来。水中缺乏镁或者钙，仅仅几个月的时间就足够反映出它们的影响了（33）。苏黎世和斯洛伐克居民就是典型的短期暴露案例：-年，这两个地区的居民开始使用反渗透（RO）过滤设备作为终端饮水的处理设备。之后的几个星期到几个月之间发生了大量急性镁（也可能是钙）缺乏症的通报（34）。这些疾病包括心血管疾病、疲劳、虚弱或肌肉痉挛，与德国营养学会警告的症状几乎吻合（7）。
3、仅能吸收少量的其他重要物质和微量元素
尽管饮用水（也有极少数例外）不是人们获取必需元素的主要来源，但出于一些原因，它的贡献是非常重要的。现在，许多人的饮食无法提供足够的矿物质和微量元素。在某一元素已经低到缺乏边缘线时，饮用水中就算仅有少量的该元素，也可以起到即时的保护作用。这是因为微量元素一般以游离状态存在水中，食物中的微量元素往往是与其它物质绑定在一起，因此跟食物中的元素相比更容易被人体吸收。
动物研究也说明了水中微量元素的重要意义。例如，Kondratyuk(35)的报告称不同微量元素的摄入会导致肌肉组织中微量元素至高6倍的变化。这些研究结果源自一项6个月的实验，在实验中，老鼠被随机分为4个组，分别喂养：a.)自来水，b.)低矿物质水，c.)在自来水中添加了碘、钴、铜、锰、钼、锌、氟的低矿物质水，d.)添加十倍量同样矿物质的低矿物质水。进一步发现了没有添加矿物质的纯水对血液形成过程有负面影响。喝纯净水的动物的比喝自来水的动物的红细胞平均血红蛋白含量低19％。与经过矿物质补充的水相比，血红蛋白的差异性甚至更大。
一项针对饮用不同矿化度饮用水的俄罗斯居民开展的生态设计流行病学研究表明，低矿物饮用水可能是以下多种疾病的风险要素：高血压、冠心病、胃十二指肠溃疡、慢性胃炎、甲状腺肿、妊娠并发症，新生儿和婴儿并发症包括黄疸、贫血、骨折和生长障碍（36）。但是，这些研究没有表明是否是水中钙镁含量低还是其他某个重要元素的含量低，亦或其它什么因素，导致了上述影响。
研究表明，饮用低矿物质水的地区，甲状腺肿、高血压、缺血性心脏病、胃及十二指肠溃疡、慢性胃炎、胆囊炎、肾炎等疾病病发率更高。住在这个区域的儿童生长发育更慢，生长发育异常更多，孕妇遭受更频繁的水肿和贫血。新生儿发病率更高。
当饮用水中钙含量水平为30-90mg/L，镁含量水平为17-35mg/L，溶解性总固体（TDS）总量mg/L（含碳酸氢盐的水），疾病发病率最低。作者认为，这样的水可以被认为是生理上最佳的饮用水。
4、引起食物中钙、镁和其他微量元素的损失
当用于烹饪时，软水会导致食物（蔬菜，肉类，谷物）中的重要元素的损失。钙镁损失最高达60%，其它微量元素甚至更多（例，铜66%，锰70%，钴86%）。相反的，当使用硬水烹饪时，食物中元素的流失要低得多，甚至有报道称烹饪后钙离子含量比原先更高（38-41）。
由于大部分的营养是通过食物获取的，因此使用低矿物质水烹饪或加工食品所造成的总矿物质摄入不足的影响，要比单纯饮用这些水的影响严重的多。目前许多人的饮食通常不能提供足量的必需元素，因此，在加工或烹饪食物过程中任何一个导致基本要素和营养物质损失的因素都是不利的。
5、可能摄入更多有毒重金属
低矿物质水提升有毒金属风险的两种可能方式：1.）与水接触的材料中浸出更多金属，增加了水中金属含量。2.）钙离子和镁离子含量低的水防护（抗毒）能力更弱。
低矿化度水是不稳定的，因此对其接触的材料有高侵蚀性。这样的水更容易从管道、涂料、储存罐、容器、软管管路和配件中溶滤金属和有机物，且不能将有毒物质形成不易吸收的络合物来降低有毒物质的负面影响。
水和食物中的钙和镁具备抗毒活性。这两种元素可以阻止小肠吸收铅和镉这样的有毒元素进入血液，一般通过直接反应生成不能被吸收的化合物的方式或通过竞争结合位点的方式（44-50）来实现。虽然这种保护作用是有限的，但不能被忽视。饮用低矿物质水的居民暴露于有毒物质受到负面影响的风险要远远高于摄入平均矿化度和硬度饮用水的居民。
据舒教授水质研究团队的研究数据也证实了这一点：铅是环境污染广泛的有毒重金属，它可影响神经、造血、消化、生殖等多个系统的功能，发育期婴幼儿尤其敏感。在消化系统，有毒重金属与钙镁铁等离子需要竞争性地利用二价阳离子转运蛋白而被吸收；实验显示，长期饮用纯净水能够增加铅在机体实质性脏器中的蓄积，并能增加铅对造血系统的毒性。
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