Энергетики влияние на печень и поджелудочную железу

Актуальность: Сравнительно недавно на рынке безалкогольных напитков появились так называемые «энергетики», набирающие все большую популярность среди молодежи. Однако в доступной нам литературе отсутствуют данные об изучении их влияния на лабораторные и морфофункциональные характеристики систем органов млекопитающих. В связи с этим представляется интересным изучить изменения морфологии паренхиматозных органов,  а также некоторых лабораторных показателей и физиологических функций. Как заявляет реклама, энергетические напитки оказывают положительное, тонизирующее влияние на нервную систему и физическую выносливость. В связи с этим мы решили изучить, какое действие оказывает ежедневное длительное (в течение 3 месяцев) употребление напитка Burn на некоторые показатели психоэмоционального статуса и физическую выносливость крыс.

Цель исследования: изучить влияние энергетических напитков на организм млекопитающих.

Задачи исследования:

• 1. Изучить влияние длительного употребления энергетического напитка «Burn» на устойчивость к физическим нагрузкам и некоторые показатели психоэмоционального статуса крыс.
• 2. Определить изменения показателей перекисного окисления липидов после длительного употребления энергетического напитка.
• 3. Изучить изменения липидного и углеводного обменов.
• 4. Изучить влияние длительного употребления энергетического напитка «Burn» на морфологию печени, почек и поджелудочной железы крыс.

Материалы и методы: Исследование проводилось на 20 беспородных крысах (10 опытных и 10 контрольных особей). Животные содержались в стандартных условиях вивария, при этом в течение 3 месяцев им предлагался энергетический напиток «Burn» в режиме свободного выбора.

Изучение устойчивости к физическим нагрузкам проводилось с использованием теста принудительного плавания, показатели психоэмоционального статуса оценивались при помощи методики «открытого поля», при этом изучалась горизонтальная и вертикальная двигательная активность, показатели «вертикальных стоек», груминг. Также исследовалось поведение животных в «Открытом поле» и тесте «Принудительного плавания» в период отмены после длительного употребления напитка и при возобновлении приема.

Показатели перекисного окисления липидов оценивались по содержанию ТБК-позитивного материала в сыворотке и эритроцитах крови (тест Л.И. Андреевой, 1988.), общей антиоксидантной активности (М.Ш. Промыслов, 1990.) , измерению активности каталазы эритроцитов и сыворотки крови опытных животных (М.А. Королюк 1988.). Также определялось содержание холестерина, триглециридов, липопротеидов низкой плотности (ЛПНП), липопротеидов высокой плотности (ЛПВП), глюкозы сыворотки крови.

Забор материала для морфологического исследования проводился спустя 3 месяца после непрерывного употребления напитка в соответствии с правилами работы с лабораторными животными. Материал повергался стандартной проводке, заливке в парафин, срезы окрашивались гематоксилин-эозином. Морфометрия проводилась с помощью программы «Мекос». Для морфометрического исследования были выбраны: почка, печень и поджелудочная железа экспериментальных животных.

Результаты исследования:

Показатели теста «Открытое поле» и «Принудительное плавание» в период отмены после длительного употребления напитка и при возобновлении приема.

Табл.1. Время пребывания крыс в тесте «Принудительного плавания» (M±SD)

Примечание. Р — достоверность различий по сравнению с контрольной группой, р1 — при сравнении значений опытной группы в период отмены и после возобновления приема Burn — а.

Как видно из приведенной таблицы, животные, употреблявшие Burn, показывают низкий, по сравнению с контролем, уровень устойчивости к физическим нагрузкам. Кроме того, наименьшую активность демонстрируют крысы в период отмены приема напитка, в то время как при возобновлении употребления их физическая выносливость возрастает, но не достигает значений контрольных особей.

В следующей серии экспериментов мы сравнили некоторые показатели психоэмоционального статуса крыс, не употреблявших Burn, с таковыми у животных, длительно употреблявших напиток, как в период отмены, так и после возобновления приема.

Табл.2. Некоторые показатели поведения крыс в «Открытом поле» (M±SD)

Примечание. Р — достоверность различий по сравнению с контрольной группой, р1 — при сравнении значений опытной группы в период отмены и после возобновления приема Burn — а.

Как видно из приведенной таблицы, при длительном употреблении энергетика Burn в целом снижается интенсивность ориентировочно-исследовательского поведения крыс, более при возобновлении приема напитка, чем в период отмены.

Таким образом, вопреки заявлениям рекламы, энергетический напиток Burn не оказывает стимулирующего влияния ни на физическую выносливость, ни на способность адаптироваться к стрессу.

В продолжение эксперимента мы решили выяснить безопасны ли энергетики для организма млекопитающих, для этого было решено исследовать лабораторные показатели сыворотки и эритроцитов крови и морфологию некоторых паренхиматозных органов.

При определении ТБК-позитивного материала согласно тесту Л.И. Андреевой в сыворотке опытных крыс наблюдается повышение данных показателей, относительно контроля — 1,376±0,24 и 2,619±0,22 (р=0,0001), соответственно в контрольной и опытной группе. В эритроцитах крови отмечаются аналогичные изменения — 14,698±1,25 и 29,837±4,94 (р=0,0001), ), соответственно в контрольной и опытной группе. В опытной группе наблюдаются снижение показателей общей антиоксидантной активности — 19,25±3,03, относительно контроля — 29,93±3,696 (р=0,003). Изучение показателей активности каталазы выявило следующее: в эритроцитах крови в опытной группе наблюдается повышение активности данного фермента — 127,9±6,81, относительно контроля — 86,3±15,04 (р=0,0001). Зато в сыворотке опытных крыс данный показатель ниже — 54,86±5,396 и 32,86±4,879 соответственно в контрольной и опытной группе (р=0,0001). Значение глюкозы в сыворотке крови в опытной группе превышали таковые в контрольной — 8,239±0,98 и 6,06±0,55 соответственно (р=0,003). Лабораторные показатели липидного обмена: содержание холестерина: 2,47±0,25 и 1,59±0,26 ммоль/л (р=0,0001); триглицеридов: 1,303±0,17 и 1,787±0,32 ммоль/л (р=0,012); липопротеидов низкой плотности: 1,049±0,15 и 1,543±0,34 ммоль/л (р=0,0001); липопротеидов высокой плотности: 1,649±0,18 и 0,987±0,15 ммоль/л (р=0,0001) — соответственно в контрольной и опытной группе.

При морфометрии внутренних органов было выявлено следующее:

Оказалось, что при употреблении энергетического напитка в органах наблюдались изменения, характерные для полиорганной недостаточности. В почках у интактных крыс размеры почечных телец варьировали от 62,9 до 90,2 мкм, а у экспериментальных животных от 94,6 до 117,6 мкм, кроме того, практически все почечные тельца были повреждены, местами полностью разрушены. Проксимальные канальцы имели диаметр сопоставимый в контроле и эксперименте 31,1±1,3 мкм, однако разительно отличался эпителий. У здоровых животных высота эпителиоцитов 14,5±1,3 мкм, а у животных, употреблявших энергетики 3,7±1,8 мкм, другими словами полностью разрушались апикальные концы клеток, оставались базальные части, в некоторых клетках наблюдалось ядро, однако большая часть ядро утратили. Мы не увидели разницы в строении дистальных канальцев и собирательных трубочек.

В поджелудочной железе наблюдались изменения характерные для острого панкреатита переходящего в панкреонекроз, так в норме ацинусы имеют размер 27,6±2,2 мкм, у экспериментальных крыс размеры были вариабельны от 46,5 до 82,9 мкм. Иногда структура ацинусов полностью утрачивалась. Экзокриноциты были отечны, увеличены в размерах, располагались на некотором расстоянии друг от друга. Ядра эпителиоцитов приобретали светлую окраску и напоминали пузырьки. Характерная двойная окраска панкреоцитов утрачивалась, клетка окрашивалась равномерно базофильно. Островки Лангерганса значительно свои размеры не изменяли, однако эндокриноциты так же набухали, значительное количество их полностью погибали и на их месте находился бесструктурный детрит.

В печени наблюдались признаки застоя крови. Так у интактных животных центральные вены достигали в размере 62,5±4,6 мкм, тогда как в эксперименте 109,8±9,8 мкм, межбалочные синусы 3,8±1,7 мкм и 7,5±2,4 мкм соответственно. Кроме того, в печени наблюдалось повышение количества делящихся клеток, что косвенно подтверждает повреждение гепатоцитов.

Выводы:

• 1. Длительное употребление энергетического напитка «Burn» снижает устойчивость к физическим нагрузкам, а также изменяет показатели психоэмоционального статуса крыс.
• 2. При употреблении энергетического напитка «Burn» происходит активизации окислительных процессов за счет повышения содержания ТБК-позитивного материала, снижения общей антиоксидантной активности, каталазы сыворотки крови.
• 3. В сыворотке опытной группы крыс наблюдается повышение концентрации триглицеридов, ЛПНП, ЛПВП, глюкозы и снижение холестерина.

Длительное употребление энергетического напитка «Burn» приводит к морфологическим изменениям, характеризующим полиорганную и хроническую почечно-печеночную недостаточность.