Водообеспечение

Водообеспечение

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 застрахован от дегидратации полностью. И вместе с тем при низких температурах водопотеря бывает столь значительна, что создает серьезную угрозу организму.

Не случайно многие полярные исследователи отмечали, что в Арктике постоянно ощущается жажда (Лебазейль, 1923; Нансен, 1956, и др.). Причины ее, помимо отсутствия воды, могут быть различными: усиленное потоотделение, вызванное тяжелой физической работой в теплой, стесняющей движения одежде (Joy, 1963; Banky, 1970); низкая температура и сухость воздуха, поступающего в легкие, который там, нагреваясь, поглощает значительное количество влаги (Mather et al., 1953; Military surgeon, 1951), и, наконец, холодовой диурез (Stein et al., 1949).

На резкое усиление секреции мочи у людей и животных после перехода из среды с умеренной температурой в более низкую указывают ряд исследователей (Мокров, Кимбаровский, 1950; Bazett et al., 1940; и др.). 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. (Палеев, 1959; и др.). Полагают, что в основе этого процесса лежит, с одной стороны, значительное перераспределение объема крови и повышение ее оттока к внутренним органам (Черниговский, Курбатова, 1941; Бернштейн, 1964), а с другой – уменьшение реабсорбции воды в почечных канальцах из-за снижения функциональной деятельности задней доли гипофиза, вырабатывающей антидиуретический гормон (Оганесьян, 1955; Bader et al., 1952).

Вместе с тем нарастание мочеотделения, сопровождаясь увеличением потерь хлористого натрия, может вызвать нарушение водно-солевого баланса и привести к дегидратации (Rogers, James, 1964). 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 (Brozek, Grand, 1955).

В последующих исследованиях удалось установить, что процесс обессоливания 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 (Rogers et al., 1964). Оптимальной дозой, обеспечивающей положительный баланс натрия и устраняющей ацидоз и кетонурию, было определено 100 мэкв (0,5г) двууглекислого натрия (Rogers et al., 1968; Rogers, Eksnis, 1969). Что же касается суточной нормы воды, то, по мнению специалистов, она должна быть не менее 2-3 л (Кандрор, 1968; Orth, 1949; Rodahl, 1956; и др.), хотя по некоторым данным можно ограничиться 1,2 л/сутки (Hawkins, 1968).

В летний период в Центральном Полярном бассейне 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 настоящие озера пресной воды размером в сотни квадратных метров (Папанин и др., 1937; Самойлович, 1934). Таяние снегов бывает столь интенсивным, что, например, зимовщикам дрейфующих станций Северный Полюс-2, 3, 4 и других в течение всего лета приходилось бороться с талыми водами (рис. 68) (Яковлев, 1975; Волович, 1957; и др.). Глубина снежниц обычно достигает 0,3-1,5 м (Дриацкий, 1962; Бурке, 1940). Вода в них чистая, прозрачная, с незначительным (100-150 мг/л) содержанием солей (Старокадомский, 1912). Ее без опасения можно пить, не подвергая ни кипячению, ни химической обработке.

Рис. 68. Снежница на льдине советской дрейфующей станции СП-3.

Летняя тундра изобилует водоисточниками – болотцами, ручьями, озерками. Однако воду из них перед употреблением необходимо кипятить или обрабатывать бактерицидными таблетками. 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 по этой причине Джордж Де Лонг – начальник американской экспедиции к Северному полюсу на судне «Жаннетта» (1879-1881 гг.) категорически запретил пользоваться талыми водами и, несмотря на необходимость расходовать дефицитные запасы топлива, требовал их перегонки в специальном кубе. «Если нам посчастливится вернуться домой, избежав случаев цинги, – писал он в дневнике, – я припишу это исключительно чистой воде, которую мы пьем» (Де Лонг, 1936).

В холодный период года источником воды в Центральном Полярном бассейне служит «старый» лед. В молодом льду промежутки между ледяными кристаллами более или менее равномерно заполнены солевыми ячейками с рассолом, который выделился в процессе льдообразования. Соленость молодого льда около 15‰, что делает его совершенно непригодным для получения пресной воды (Smith, 1962). 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 (Мальмгрен, 1930; Кан, 1974). Чем старее лед, тем меньше в нем содержится солей. Поэтому верхняя часть многолетних паковых льдов, поднимающихся над уровнем ледяного поля, зачастую почти совершенно пресная (0,01-1,00‰). Опреснение пакового льда идет и в зимнее время вследствие разности температур верхней и нижней поверхности льда (Whitman, 1926). 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. Стефанссона, «на каменные глыбы в гранитной каменоломне или, если он тонок, на битое стекло».

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. см³ снега, а это связано с большим расходом топлива, каждый грамм которого в условиях автономного существования – на вес золота. Например, по подсчетам, на получение одной пинты воды (0,6 л) при температуре воздуха минус 45° требуется 100 ккал тепла (Bull, of the Nat. Res. Council, 1951; Hawkins, 1968). На льду Центрального Полярного бассейна для получения воды используют лишь верхний слой (10-15 см) снежного покрова, содержание солей в котором незначительно, всего 7-10 мг/л. Слой снега, прилежащий ко льду, более насыщен солями (55-70 мг/л), что ухудшает вкусовые качества питьевой воды. В условиях автономного существования, при необходимости экономить топливо полезно воспользоваться опытом северных народов. Так, эскимосы, например, набивают снегом мешочки, сшитые из кишок моржа, и помещают их под меховую парку. Остаточного тепла тела вполне хватает на получение за 5 час. 1,13 л воды (Родаль, 1958). По нашим данным, пользуясь полулитровой флягой из мягкого полиэтилена, помещенной под меховую куртку, можно получить за 10 час. 0,5 л воды.