Воздействие энергетических напитков на организм человека

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №6

Донская академия наук юных исследователей им. Ю. А. Жданова

Наименование секции/подсекции Медицина/ Практическая медицина

Тема: «Воздействие энергетических напитков на организм человека»

Автор работы:

Штейникова Анастасия, 10 кл.,

МБОУ СОШ №6,

г. Красный Сулин, Ростовская область

Руководитель:

Савченко Инна Сергеевна,

учитель биологии,

МБОУ СОШ №6,

г. Красный Сулин, Ростовская область

г. Ростов-на-Дону

2024 год

Оглавление.

Введение

В настоящее время энергетические напитки всё стремительнее вливаются в жизнь передового человека, а самыми солидными рынками сбыта считаются Европа, Южная и Северная Америка. Каждый второй подросток меня окружающий пробовал энерготоник и практически каждый его употребляет регулярно. В связи с этим и возникла мысль о создании моего проекта.

Актуальность: Совсем недавно на рынках появились энергетические напитки, которые с невиданной скоростью начинают набирать популярность, особенно в среде молодёжи и школьников. Баночка напитка на первых порах снимает как рукой сон, без неё уже нельзя представить подготовку к экзамену или шумную ночную вечеринку.

Сегодня энергетические напитки продаются в любом киоске, в барах, клубах, их нередко можно увидеть в тренажерных залах и на спортплощадках. Реклама позиционирует их как средства борьбы с усталостью, помогающие активному образу жизни, умственной деятельности, клубным танцам и занятиям спортом.

Но так ли всё хорошо и безоблачно в употреблении энергетиков? Откуда берётся чудодейственная энергия?

Люди пользовались природными стимуляторами с древнейших времён. На Ближнем Восток это был кофе; в Юго-Восточной Азии и Китае – чай; в Индии пили и чай, и кофе; в Южной Америке – мате, в Африке – орехи кола. На Дальнем Востоке, в Сибири и Монголии и сегодня популярны такие стимулирующие растения, как лимонник китайский, элеутерококк, женьшень, аралия. Были и сильные стимуляторы – например, эфедра - в Азии, и кока – в странах Южной Америки. ( www.wikipedia.org)

Первые энергетические напитки были созданы для спортсменов , чтобы помочь восполнить энергозатраты при физических нагрузках. В середине 90-х напиток перешел в массовое потребление и утратил свое первоначальное значение.

В своей работе я уделяю внимание энергетическим напиткам массоваго употребления.

Цель проекта: выяснить влияние энергетических напитков на организм.

Задачи проекта:

• Изучить состав энергетических напитков.

• Выяснить влияние энергетических напитков на организм.

• Исследовать воздействие энергетического напитка на животную ткань.

Ресурсы для реализации проекта:

– Человеческие (руководитель проекта, респонденты);

– Информационные (книги, статьи, журналы, интернет);

– Технические (компьютер, телефон, принтер).

Тип проекта: исследовательский.

Гипотеза: Если подростки будут владеть научно обоснованной информацией о влиянии энергетических напитков на биологические ткани и как следствие на организм человека, то возникнет осмысленное отношение к процессу употребления энергетиков.

Объект исследования: Человек.

Предмет исследования: Энергетические напитки

Методы исследования:

– Изучение источников;

– Анализ и синтез;

– Эксперимент;

– Наблюдение;

Энергетик представляет собой напиток, для создания которого используются разнообразные стимулирующие вещества и другие компоненты: красители, ароматизаторы, витамины и прочие. Употребляя их, человек влияет на свою центральную нервную систему, подавляя, таким образом, усталость, чтобы продлить время бодрствования, сосредоточиться, повысить умственную деятельность еще на несколько часов.

Казалось бы, что в этих продуктах плохого? Ведь они улучшают работоспособность. Но это лишь на первый взгляд. Польза и вред энергетических напитков неравнозначны. Несмотря на внешне положительные характеристики, не стоит забывать, что их компоненты негативно действуют на людей. Большинство из них неблагоприятно влияют на центральную нервную систему.

(https://intra.tai.ee/images/prints/documents/141742758154_energiajoogid_rus.pdf)

. www.wikipedia.org

2 Состав энергетических напитков.

В состав всех энергетиков входят сахароза и глюкоза, которая является основным питательным веществом для организма. При поступлении пищи в организм, глюкоза образуется при расщеплении крахмала и дисахарида. Также в состав энергетиков входит кофеин. Действие кофеина заключается в уменьшении сонливости, устранении чувства усталости, стимулирует умственные способности.

В состав энергетических напитков также входят:

Сахароза – обычный сахар. Высококалорийный компонент многих пищевых продуктов используется для подслащения напитков, кондитерских изделий и т.п.

Глюкоза – самый распространенный сахар в реакциях метаболизма человека, основное питательное вещество, доставляемое кровью к органам и тканям. Поступает в организм с пищей как продукт переваривания сахарозы, крахмала, гликогена и других углеводов.

Кофеин – распространенный психостимулятор, содержится в чае, кофе, гуаране, орехах и некоторых других растениях. Уменьшает чувство усталости и сонливости, повышает умственную работоспособность, ускоряет пульс, обладает легким мочегонным эффектом. Период стимуляции сменяется усталостью, требующей адекватного отдыха. Действие средней дозы кофеина продолжается около 3 часов, однако выводится он медленнее, поэтому при повторном употреблении возможна передозировка. Она может проявляется бессонницей, нервозностью, раздражительностью, судорогами, болью в животе, аритмией и смертью (смертельная доза для человека – 10-15 грамм кофеина, или 100-150 чашек кофе). Систематическое употребление больших количеств кофеина приводит к развитию наркотической зависимости – кофеинизма.

Углеводы - органические вещества, содержащие карбонильную группу и несколько гидроксильных групп[1]. Название этого класса соединений происходит от слов «гидраты углерода», оно было предложено Карлом Шмидтом в 1844 году. Появление такого названия связано с тем, что первые из известных науке углеводов описывались брутто-формулой Cx(H2O)y, формально являясь соединениями углерода и воды.

Белки - это крупные биомолекулы и макромолекулы, которые состоят из одной или нескольких длинных цепочек аминокислотных остатков. Белки выполняют широкий спектр функций внутри организмов, включая катализирование метаболических реакций, репликацию ДНК, реакцию на раздражители, обеспечение структуры клеток и организмов и транспортировку молекул из одного места в другое.

Жиры́ - органические вещества, продукты этерификации карбоновых кислот и трёхатомного спирта глицерина.

Ниацин (никотиновая кислота) – водорастворимый витамин, дефицит которого приводит к пеллагре – заболеванию с преимущественным поражением кожи, желудочно-кишечного тракта и нервной системы.

Пантотеновая кислота (витамин B5[1]) - водорастворимый витамин группы B, амид аминокислоты β-аланина и пантотеновой кислоты. Пантотеновая кислота получила своё название от греческого «пантотен», что означает «всюду», из-за чрезвычайно широкого её распространения. Витамин В5, попадая в организм, превращается в пантетин, который входит в состав кофермента — KoА, который играет важную роль в процессах окисления и ацетилирования.

Биотин - это (витамин B₇) - водорастворимое вещество. Оно синтезируется в организме естественным путем бактериями в кишечнике. Биотин помогает усваивать белки, жиры и углеводы, влияет на производство коллагена. Наиболее богаты биотином: печень, почки, горох, бобы.

Фолиевая кислота - это водорастворимый витамин В9, входящий в группу фолатов, которые могут иметь как натуральное, так и синтетическое происхождение. При поступлении в организм фолиевая кислота и другие фолаты превращаются в биологически активные вещества, участвующие в обмене веществ

Таурин – производное аминокислоты цистеина. Один из основных компонентов желчи, в небольших количествах содержится в различных тканях животных и человека, в основном в мышечной. Необходим для нормального функционирования нервной, иммунной и некоторых других систем, участвует в регуляции обмена жиров и кальция. В достаточном количестве синтезируется в организме.

Витамины группы B – необходимые организму вещества, необходимые для многих биохимических реакций. В обычном рационе современного человека содержатся в достаточных количествах. Не обладают «энергетическими» свойствами.

Сравнительная таблица составляющих веществ в во всех энергетиках.

Вывод: по итогу изучения состава напитков я сделала вывод, что вещества входящие в состав не несут угрозы здоровью, т.к. большинство из них мы принимаем в повседневной жизни и они в открытом доступе продаются как в аптеке так и в магазине.

Энергетические напитки имеют схожий химический состав – во всех продуктах в больших дозах содержатся кофеин, таурин, женьшень, витамин С, витамины группы В, а также различные ароматизаторы, искусственные красители и углекислота.

Активное вещество: поли дигидроксифенилентиосульфонат натрия (гипоксен) 250 мг; материал капсулы: желатин, железа оксид черный (Е 172), железа оксид красный (Е 172), железа оксид желтый (Е 172), титана диоксид (Е 171).

(https://videouroki.net/razrabotki/chto-takoie-enierghietichieskiie-napitki.html?ysclid=lpsb97mpqy207437819)

3 Влияние энергетических напитков на организм человека.

3.1 Положительные стороны употребления энерготоников.

 Энерготоники помогают взбодриться или активизировать работу мозга.

 Напитки с повышенным содержанием кофеина подходят для трудоголиков и студентов, которые работают или занимаются по ночам, а «витаминно-углеводные» — активным людям, предпочитающим проводить свободное время в спортзале.

 В энергетических напитках содержится комплекс витаминов и глюкоза. Польза витаминов известна. Глюкоза быстро всасывается в кровь, включается в окислительные процессы и доставляет энергию к мышцам, мозгу и другим жизненно важным органам.

 Эффект от принятия кофе действует 1-2 часа, от энергетических напитков – 3-4. Кроме того, почти все энерготоники газированные, что ускоряет их воздействие.

 Упаковка позволяет употреблять энергетические напитки в любых ситуациях (танцпол, автомобиль), что не всегда возможно с тем же кофе или чаем.( . www.ladytoday.ru)

3.2 Отрицательные стороны употребления энерготоников

 Напитки можно употреблять строго дозировано. Максимум – 2 банки в день. В результате употребления напитка сверх нормы возможно значительное повышение артериального давления или уровня сахара в крови.

 Витамины, содержащиеся в энерготониках, не могут заменить мультивитаминный комплекс.

 Люди, имеющие проблемы с давлением или сердцем, должны избегать этих напитков.

 Энерготоник не дает энергии, а высасывает ее из организма человека. Человек использует свои собственные ресурсы и у него возникает бессонница, раздражительность и депрессия.

 Кофеин, содержащийся в энерготониках, как и всякий стимулирующий препарат, истощает нервную систему. Эффект от него длится в среднем от трех до пяти часов – после чего организму требуется передышка. Кроме того, кофеин вызывает привыкание.

 Энерготоник, как напиток, содержащий сахар и кофеин, небезопасен для молодого организма.

 Многие энергетические напитки содержат в большом количестве витамин В, который способен вызывать учащенное сердцебиение и дрожь в руках и ногах.

 Любителям фитнеса стоит запомнить, что кофеин - хорошее мочегонное средство. А значит, употреблять напиток после тренировки, во время которой теряется вода, нельзя.

 В случае передозировки возможны побочные эффекты: тахикардия, психомоторное возбуждение, нервозность, депрессивное состояние.

 Тоники содержат таурин и глюкуронолактон. Содержание таурина в несколько раз выше, чем во всех остальных продуктах, количество глюкуронолактона, содержащееся в двух банках, может почти в 500 раз превышать дневную дозу этого вещества. До сих пор не выяснено как эти компоненты работают в таких дозах в организме человека и неизвестно как они взаимодействуют и с кофеином. Именно поэтому эксперты Научного комитета по пище Европейского союза официально заявляют, что безопасность использования в таких дозах таурина и глюкуронолактона не установлена и для этого необходимы дальнейшие изучения.

 Энергетические напитки иногда смешивают с алкоголем. Энерготоники выполняют стимулирующую функцию, в то время как алкоголь – угнетающую. Вред такого сочетания заключается в способности энерготоника замаскировать влияние алкоголя.

Таким образом, отрицательных сторон употребления энергетических напитков больше, чем положительных. Если у человека появляется необходимость выпить энергетоник – употреблять его можно только в исключительных случаях и обязательно после ознакомления с правилами употребления энерготоников, помогающими не нанести вред организму.( www.ladyshine.ru)

3.3 Влияние кофеина на организм человека

Гипертензия (Высокое кровяное давление)

Обладая способностью повышать кровяное давление, кофеин нейтрализует действие лекарственных препаратов, направленных на его снижение.

Раковые заболевания

Кофеин в три раза увеличивает риск рака поджелудочной железы, в два раза увеличивает риск рака мочевого пузыря, на 250% увеличивает риск рака прямой кишки, увеличивает риск фиброзно-кистозных заболеваний, увеличивает риск рака груди, увеличивает риск рака яичников.

Материнство

Беременные женщины должны быть особенно осторожными при использовании любых видов наркотических веществ, к которым безусловно, относится кофеин. В организме плода отсутствуют ферменты, необходимые для расщепления кофеина, что может стать причиной замедления роста и развития плода, проблем с костями и низкой массы тела при рождении. Кофеин может поражать клетки на уровне хромосом; он также увеличивает вероятность различных врождённых дефектов.

Нервная система

Показано, что у тех, кто употребляет кофеиносодержащие напитки, был более высокий уровень образования стрессовых гормонов по сравнению с теми, кто принимал препарат плацебо. Плацебо - вещество без явных лечебных свойств, используемое в качестве лекарственного средства, лечебный эффект которого связан с верой самого пациента в действенность препарата. Отмечено, что лица, употребляющие 400г кофеина (4 чашки кофе), в условиях стрессовой ситуации имели в три раза более высокий уровень общего напряжения организма, чем те, кто употреблял то же количество кофе, но не подвергался воздействию стрессового раздражителя.

Кофеин и диабет.

Две чашки кофе в день существенно увеличивают уровень сахара в крови. Поэтому число случаев гипогликемии гораздо выше среди тех, кто регулярно пьёт этот напиток. Кофеин может рассматриваться как один из факторов развития диабета.

Кофеин и желудок.

Кофеин увеличивает выработку желудочного сока и одновременно с этим способствует расслаблению мышц пищевода, что приводит к появлению изжоги и болевых ощущений в области диафрагмы.

(https://intra.tai.ee/images/prints/documents/141742758154_energiajoogid_rus.pdf)

4 Экспериментальная часть

ОПЫТ № 1. Проба с белком куриного яйца

Так как белок повсеместно входит в состав нашего организма и не один структурный компонент без него не обходится, я решила для первого опыта использовать куриный белок. Напитки выбрала рандомно.

ХОД ЭКСПЕРИМЕНТА: Отделила белок от желтка. Пронумеровала химические стаканы и положила в каждый, белок. Залила белок определённым видом энергетического напитка и водой (в пропорции 1/1).

Таблица 1. Проба с белком куриного яйца

Вывод: в результате проведения опыта могу сказать, что под действием химических реагентов – кислот, солей и др. белок начал разрушаться и можно судить о негативном влияют на клетки живого организма, а значит и на организм человека. (Приложение 1)

ОПЫТ № 2. Проба с кислотами

Проанализировав результаты выше описанного опыта и состав испытываемых напитков, я сделала вывод, что скорее всего на разрушение белка повлияла или повлияли кислоты. Пантотеновая кислота и фолиевая кислота входят в состав продуктов и в открытом доступе продаются в аптеках, в связи с этим и было принято решение провести с ними опять. В качестве предмета исследования взята яичный белок и куриная печень. Печень выступает фильтратом веществ, входящих в наш организм.

ХОД ЭКСПЕРИМЕНТА: эксперимент проведен аналогично первому опыту.

Таблица 2. Проба с белком и кислотами.

Вывод: в результате проведения опыта могу сказать, что под действием кислот прошла реакция денатурации белка, составные части образовали мутную воду и выпали в осадок. Что в очередной раз доказывает разрушительное воздействие веществ. (Приложение 2)

Таблица 2. Проба печенью и кислотами.

Вывод: в результате проведения опыта могу сказать, что под действием кислот прошла реакция денатурации белка и коллагена, составные части образовали мутную воду и выпали в осадок. Что в очередной раз доказывает разрушительное воздействие веществ. (Приложение 3)

Заключение

Цель энергетического напитка придать бодрость организму. Если первоначальный экземпляр разрабатывался только для спортсменов и учитывал все необходимые белковые и углеводные составляющие с расчетом на энергозатраты, то нынешний энергетик можно сравнить со сладкой газировкой с примесью добавок кофеина и витаминов. Мы знаем, что любой продукт или препарат необходимо дозированно употреблять. Так и энергетик не стоит пить каждый день и по многу раз. Если судить по химическому составу продукта, то чрезмерное употребление напитка будет воздействовать на нервную и кровеносную систему организма возбуждая их.

По итогу проведенных опытов могу сказать, что энергетик усиливает процессы диссимиляции (расщепления органических веществ). Если «сидеть» на энергетиках постоянно и не следить за своим рационом, то постепенно возникнут сложности и с пищеварительной системой, ведь для нормального метаболизма нужна не только диссимиляция, но и ассимиляция в организме.

Со своей работой я обратилась к ровесникам. По итогам окончании моей презентации исследуемого материала многие задумались над чрезмерным употреблением энергетиков, а некоторые решили больше не употреблять энергетические напитки вовсе. Приложение 4.

Считаю, что цели и задачи моей работы достигнуты, а гипотеза оправдана.

Список литературы:

1. https://intra.tai.ee/images/prints/documents/141742758154_energiajoogid_rus.pdf

2. https://videouroki.net/razrabotki/chto-takoie-enierghietichieskiie-napitki.html?ysclid=lpsb97mpqy207437819

3. www.wikipedia.org

4. www.moikompas.ru

5. Здравоохранение в России. Статистический сборник. / П.А. Смелов и др.-М.: Росстат, 2021. -171 с.

6. Биология: Общая биология. Углублённый уровень. 10 кл. : учебник/ В.Б. Захаров, С.Г. Мамонтов, Н.И. Сонин, Е.Т. Захарова.- 2-е изд., стереотип.- М.: Дрофа,2020.-349,(3). : ил.

7. Биология. Человек: Учеб. Для 8 кл. общеобразоват. учеб. Заведений / Д.В. Колесов, Р.Д. Маш, И.Н. Беляев. – 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа,2021. – 336с.:ил.

8. Шувалова Е.П. Инфекционные заболевания: Учебник. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 2020, 496с.

9. Артамонова В.Г., Шаталов Н.Н. Профессиональные болезни. – М.: Медицина, 2022, ил., с.416.

10. Биология. Базовый уровнь : методическое пособие для 10-11 классов / Т.В. Иванова, В.Г. Смелова. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2021. – 136 с. : ил.

11. Популярная психология для родителей / Под ред. А.А. Бодалева. – М.: Педагогика, 2022. – 256 с. – (Б-ка для родителей).

12. Анатомия человека: Учеб. для студентов сред. Мед. Учеб. Заведений / Р.П. Самусев. – 4-е., перераб. – М.: ООО : ООО : ООО , 2020. – 576 с.: ил.

13. Биология. Общая биология. : учеб. Для 10-11 кл. общеобразоват. учреждений : базовый уровень / (Д.К. Беляев, П.М. Бородин., Н.Н. Воронцов и др.) под ред. Д.К. Беляева, Г.М. Дымщица; Рос. акад. наук, Рос. акад. образования, изд-во . – 7-е изд. – М : Просвещение, 2023. – 304 с. : ил.- (академический школьный учебник).

Приложение 1.

Приложение 2

Приложение 3.

Приложение 4.