XVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Влияние энергетических напитков на организм человека

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Богданов Н.П. 1

---

1МБОУ "Мольтинская ООШ им.Богданова Г.Н."

Гимазова Р.М. 1

---

1МБОУ "Мольтинская ООШ им.Богданова Г.Н."

Работа в формате PDF

1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Современному человеку очень часто приходится прилагать большие физические усилия, переживать эмоциональные потрясения и стрессы, что неизбежно ведёт к потере работоспособности, физическому и умственному истощению. Именно на таких людей и рассчитана реклама энергетических напитков, обещающая всем быстрый прилив сил и хорошее настроение.

Несмотря на сравнительно недавнее появление энерготоников на отечественном рынке, их популярность стремительно растет, при этом наибольшее распространение они обретают среди молодёжи.

Производители энергетических напитков утверждают, что их продукция приносит только пользу, и продолжают выпускать все новые типы и наименования напитков.

Энергетиками активно пользуются студенты, когда вынуждены много времени бодрствовать при подготовке к сессии, люди, увлекающиеся активным фитнесом, водители, вынужденные управлять транспортом ночью. После употребления энергетиков сонливость и вялость пропадают, и можно активно работать долгое время. Естественно, производители этих напитков утверждают, что влияние энергетиков на организм человека — только позитивное, и никакого вреда организму они не приносят. Поэтому изучение влияния энергетических напитков на организм человека является в настоящее время особенно актуальным.

Гипотеза исследования: энергетические напитки при чрезмерном употреблении могут оказать негативное влияние на организм человека.

Объект исследования: безалкогольные энергетические напитки, находящиеся в свободной продаже.

Предмет исследования: влияние энергетических напитков на организм человека.

Целью работы является изучение влияния энергетических напитков на организм человека.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

Изучить химический состав различных энергетических напитков и влияние входящих в них веществ на организм человека.

Экспериментальным путем исследовать влияние энергетических напитков на организм человека.

Провести анализ результатов и сделать выводы.

Методы исследования: обработка и анализ литературы, анкетирование и эксперимент.

ГЛАВА 1.

ПОНЯТИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ НАПИТКОВ И ИХ СОСТАВ

1.1. Энергетические напитки: понятие, история возникновения

Энергетический напиток (энергетик, энерготоник) – продукт, стимулирующий центральную нервную систему человека, вызывая тем самым ощущение бодрости, повышение работоспособности и двигательной активности.

Энергетические напитки были созданы человечеством относительно недавно, хотя ингредиенты, входящие в их состав, давно используются для стимуляции нервной системы.

Первые энергетические напитки появились в Европе и Азии в начале 60-х годов XX века.

В 1982 году австралиец Дитрих Матешиц, будучи в Гонконге, попробовал местный тонизирующий напиток и привез эту идею в западные страны. В 1984 году он основал первое предприятие по производству энергетического напитка – популярного и поныне «Red Bull», который в 1997 году попав на рынок США, быстро завоевал популярность потребителей. Производители популярных напитков «Кока-колла» и «Пепси», тут же выпустили на рынок свои варианты энергетических напитков – «Burn» и «Adrenaline Rush». На сегодняшний день в мире производятся десятки наименований энергетических напитков.

В Норвегии, Дании и Франции энергетические напитки считаются биологически активными добавками и разрешены к продаже только в аптеках.

В конце 90-х годов прошлого века энерготоники появились и на российском рынке. По данным статистики, рынок этих безалкогольных напитков только в России составляет 20 миллионов литров в год, 24 % россиян регулярно употребляют энергетические напитки [2].

1.2. Химический состав энергетических напитков

С целью изучения воздействия энергетических напитков на организм человека необходимо рассмотреть химический состав энергетических напитков.

Несмотря на то, что на мировом рынке присутствуют десятки энергетических напитков, основные их ингредиенты одинаковы.

Проанализировано три наименования безалкогольных энергетических напитков, предлагаемых населению Осинского района организациями розничной торговли, а именно: «Образец 1», «Образец 2», «Образец 3». Данные на 100 мл напитка приведены в таблице 1.

Таблица 1

Химический состав энергетических напитков

Продолжение таблицы 1

1.3. Характеристика веществ, содержащихся в энергетических напитках и их влияние на организм человека

Рассмотрим основные характеристики и влияние на организм человека веществ, входящих в состав энергетических напитков:

Кофеин - это алкалоид, содержащийся в листьях чая, семенах кофе, орехах кола. На рисунке представлено количество кофеина в разных продуктах.

Рис.1. Количество кофеина в разных продуктах

По фармакологическим свойствам кофеин является природным психостимулятором, оказывающим стимулирующее действие на нервную систему человека.

Действие кофеина заключается в том, что он препятствует связыванию аденозина с его рецепторами, а именно аденозин подавляет активность центральной нервной системы. В результате истощенный организм не осознает всей степени усталости, но ощущает прилив сил.

Кроме того, кофеин усиливает секрецию адреналина, запуская тем самым ряд обменных процессов, что также способствует повышение умственной и физической активизации организма.

Употребление кофеина негативно влияет на сердечно- сосудистую систему - приводит к повышению артериального давления, увеличивает частоту сокращений сердечной мышцы, что может стать причиной тахикардии и аритмии сердца.

Кофеин обладает сильными мочегонными свойствами, следовательно, его употребление нельзя сочетать с высокими физическими нагрузками, в результате которых также происходит большая потеря жидкости.

Регулярное злоупотребление кофеином способно формировать физическую зависимость. Как любой другой стимулятор, он приводит к истощению нервной системы. Его действие сохраняется в среднем 3 - 5 часов, после чего организму необходим отдых. В противном случае организм человека достигает фазы истощения, испытывает вялость и ищет средство для снятия такого состояния, что приводит к постоянному увеличению потребляемой дозы кофеина, а в дальнейшем может привести к употреблению более сильных психостимуляторов.

Все напитки, содержащие кофеин способны навредить хромосомам и вызвать рост раковых опухолей.

Таурин -аминокислота, накапливаемая в мышечных тканях. Особенно много таурина в сетчатке глаз, в скелетных тканях и в сердечной мышце. Считается, что таурин улучшает работу сердечной мышцы. Однако в последнее время в среде медиков появились мнения, что он вообще не оказывает никакого влияния на человеческий организм. Ежедневно мы съедаем от 40 до 400 мг таурина, в основном - с мясом и рыбой, и никакого дефицита в этом веществе не испытываем. Тем не менее, все три рассматриваемых энергетических напитка содержат таурин в очень высоких дозах. Содержание таурина в несколько раз превышает допустимый уровень, и хотя исследования показывают, что эта аминокислота безвредна даже в дозе 8000 мг/сут, поглощение такого количества таурина ничем не обосновано.

Витамины группы «В» - специфическая функция этих витаминов в организме состоит в том, что из них образуются ферменты, осуществляющие многие важнейшие реакции обмена веществ. Например: витамин В6 участвует в превращениях аминокислот и в обмене углеводов, В12 – регулирует кроветворную функцию, рост нервной ткани.

Вместе с тем, в среднем 0,25 л напитка содержат 360 % рекомендуемой нормы суточного потребления витамина В6, 120 % витаминов В12 и В3. Есть и такие коктейли, с которыми организм получает более 8000 % витамина В12 и 2000 % - В6. Производители при этом заявляют, что витамины группы «В» повышают умственную активность и концентрацию внимания. Однако нельзя забывать, что мы получаем необходимые нормы всех витаминов В из обычного рациона - эти витамины содержатся во многих продуктах питания, включая картофель, бобовые, бананы, рыбу, птицу и многие другие.

Излишнее количество витаминов группы «В» вызывает учащенное сердцебиение и дрожь в конечностях.

Витамин С - органическое соединение, родственное глюкозе, является одним из основных питательных веществ в человеческом рационе, необходимым для нормального функционирования соединительной и костной ткани. Вместе с тем, как сказано выше, содержание витаминов в энергетических напитках многократно превышает допустимые значения и не может оказывать положительное влияние на организм человека [3].

Экстракт гуараны.Гуарана - растение, которое содержит кофеина в 2-3 раза больше, чем сам кофе. Листья этого растения применяют в медицине: они выводят из мышечных тканей молочную кислоту, тем самым, уменьшая боль при физических нагрузках, препятствуют возникновению атеросклероза и очищают печень.

Инозит (инозитол)-это одна из разновидностей спирта, который не добавляет энергии, но существенно влияет на состояние печени. Более того, обозначая свою продукцию как «безалкогольную» и одновременно с этим добавляя в ее состав инозитол, производители энергетических напитков нарушают права потребителей [1].

1.4. Выводы

Проведя сравнительный анализ полученных данных, я пришел к следующим выводам:

Все напитки имеют низкую энергетическую ценность (от 45 ккал до 56 ккал) и не могут являться достаточным источником энергии.

Все рассмотренные энергетические напитки имеют низкую пищевую ценность – во всех продуктах содержатся лишь углеводы, белки и жиры отсутствуют.

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.

Так как напитки содержат высокие дозы биологически-активных веществ, они могут вызывать определённые неблагоприятные эффекты: нарушение сна, возбуждение, беспокойство, тахикардию, повышение артериального давления, аритмию, тошноту и др.

ГЛАВА 2.

ИЗУЧЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ НАПИТКОВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

2.1. Социологическое исследование

С целью определения процента потребителей энергетических напитков и некоторых других вопросов, я провел опрос (Приложение 1), в котором приняло участие 25 человек в возрасте 15-28 лет.

Все участники опроса сначала ответили на вопрос, касающийся употребления энергетиков. Таким образом, был выявлен процент потребителей энергетиков. Выяснилось, что из 25 человек энергетические напитки пробовали 12 человек из общего числа опрошенных.

Далее с потребителями энергетических напитков проводилось основное интервью, в ходе которого выявлялись: отношение к изучаемому продукту, а также частота употребления энергетических напитков и ощущениям после его приема.

Два человека - пьют энергетики в среднем 1 раз в неделю, трое – пьют их 1-2 раза в месяц, а остальные - 2 раза в полгода. Процентное соотношение представлено на рисунке 2.

Рис.2. Частота употребления энергетических напитков

4 2 % опрошенных не смотрели на состав употребляемого напитка. 83 % считают энергетические напитки вредными (Рис. 3).

Рис.3. Отношение опрошенных к энергетическим напиткам

Что касается ощущений, то ответы были разные, основные из них:

болела голова;

прилив сил и энергии;

головная боль и тошнота;

повышенная активность ;

сильное сердцебиение;

бессонница.

2.2. Исследование изменения состояния человека

С целью исследования изменения состояние человека после приема энергетического напитка проведен эксперимент с участием двух добровольцев в возрасте от 23 до 35 лет, которым было предложено выпить по 1 банке (0,25 л) энергетического напитка «Образец 3».

При помощи прибора «ОMRON M2 Basic» были определены показатели артериального давления (АД), количество сердцебиений в минуту (пульс) до и после приема энергетического напитка. Кроме того, зафиксированы изменения самочувствия испытуемых, определенные ими субъективно.

До употребления энергетического напитка показатели АД и пульс испытуемых находились в пределах нормы. Нормой для человека в возрасте от 16 до 45 лет является артериальное давление 120/ 80 мм рт. ст., пульс 60 -80 ударов в 1 минуту.

После употребления энергетика у участников эксперимента изменились показатели АД и пульса: у добровольца в возрасте 34 лет установлено повышение АД и учащение пульса, у испытуемого в возрасте 23 лет зафиксировано снижение АД и увеличение пульса. Субъективно участниками эксперимента отмечено появление бессонницы. Участник, чье АД после приема напитка повысилось с показателя 109/80 мм ртутного столба до 137/90 мм ртутного столба, отметил появление головной боли.

Полученные данные объясняются содержанием в энергетическом напитке кофеина, который усилил процессы возбуждения в коре головного мозга. В результате сердечная деятельность у всех испытуемых усилилась, сердечные сокращения участились. При этом, у одного из участников произошло сужение сосудов, кровь в них задержалась и давление повысилось, а у другого участника в результате расширения кровеносных сосудов скелетных мышц и других областей тела (сосуды головного мозга, сердца, почек), АД снизилось.

2.3. Экспериментальное изучение влияния энергетических напитков на организм человека

С целью подтверждения и дополнения ранее полученных теоретических знаний проведен эксперимент по изучению воздействия энергетических напитков на организм человека.

Для эксперимента были взяты три различных наименования энергетических напитков («Образец 1», «Образец 2», «Образец 3»). Для контрольного исследования была использована вода. Разлили их в 12 стаканов, пронумеровали.

В вышеперечисленные жидкости были помещены образцы куриного мяса, куриной печени и яичной скорлупы. Наблюдали за изменениями в течение дня.

Во время проведения опыта помещение наполнилось неприятным химическим запахом, что говорит о применении большого количества ароматизаторов.

1. Реакция с куриным мясом.

В химическом составе куриного мяса также есть белок, как и в составе тканей человека.

Образцы, помещенные в энергетические напитки в результате газообразования покрылись пузырьками. По истечении одного дня растворы помутнели, образцы уменьшились в размерах. Образец, помещенный в «Образец 1», изменил цвет, постепенно изменил структуру и стал сморщенным. Образец, помещенный в «Образец 2», «Образец 3», изменил цвет. Окрашивание образцов в цвет растворов объясняется наличием в напитках значительного количества искусственных красителей

К окончанию эксперимента значительных изменений в структуре образца, помещенного в воду, не установлено (Приложение 2, рис.1).

На основании полученных в ходе эксперимента результатов можно сделать вывод о том, что ингредиенты рассмотренных энергетических напитков оказывают негативное влияние на белок. Процесс пищеварения после употребления энергетического напитка будет нарушен, пища будет очень плохо перевариваться.

2. Реакция с куриной печенью.

Химический состав куриной печени похож на состав печени человека.

В результате эксперимента по изучению влияния растворов на куриную печень установлено:

Печень в энергетических напитках поменяла цвет (стала светлее), немного сморщилась. А в напитке «Образец 1» стала наиболее сморщенной и подверглась разрушению. При взаимодействии печени с водой образец не претерпел изменений (Приложение 2, рис.2, рис.3).

Вместе с тем, в результате взаимодействия печени с энергетическими напитками отмечено сильное газообразование.

3. Реакция со скорлупой куриных яиц.

Химический состав скорлупы куриных яиц похож на состав зубной эмали.

В результате взаимодействия яичной скорлупы с энергетическими напитками отмечено сильное газообразование, окрашивание в цвет растворов по причине наличия в напитках значительного количества искусственных красителей. В напитке «Образец 3» отмечено незначительное расслоение.

При взаимодействии скорлупы с водой значительных изменений не установлено: газообразования не наблюдалось, образец сохранил естественный цвет (Приложение 2, рис.4).

Результаты проведенного опыта приведены в таблице 2.

Таблица 2

Результаты опыта

Таким образом, энергетические напитки приводят к разрушению тканей пищеварительной системы, печени и зубной эмали.

2.4. Выводы

При проведении анкетирования мы определили частоту употребления энергетического напитка, она оказалась незначительной.

При исследовании состояния человека после употребления энергетических напитков, у участников эксперимента изменились показатели АД и пульса, что объясняется содержанием в напитке кофеина.

Энергетические напитки оказывают негативное влияние на куриное мясо, куриную печень и скорлупу куриных яиц, и как следствие, на организм человека. Наиболее неблагоприятная картина складывается при воздействии энергетического напитка «Образец 1».

На основании вышеизложенного, можно предположить, что регулярное употребление энергетических напитков может привести к нарушению обмена веществ и как следствие, негативному влиянию на все системы организма в целом. Проведенный эксперимент доказывает крайне негативное влияние энергетических напитков на состояние тканей, богатых белками, жизненно необходимыми для деятельности организма.

Очень активно подействовал на яичную скорлупу «Образец 3» и это подтверждает то, что энергетики действуют разрушительно на зубы.

Проводя эксперимент, кабинет наполнился запахом, который был, не очень приятен, и больше напоминал химический запах, что говорит о применении большого количества ароматизаторов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Энергетики - проблема нашего времени. Бесконтрольное употребление энергетических напитков молодёжью может привести к передозировке кофеина и как следствие к летальному исходу.

На основе проделанной работы я пришел к выводу, что выдвинутая мной гипотеза о том, что систематическое употребление энергетических напитков может оказать негативное влияние на организм человека, верна. Более того, разовое, но чрезмерное употребление энергетических напитков является опасным для нашего здоровья.

Особую настороженность вызывает тот факт, что наибольшее распространение энергетики получили среди молодежи- большинство потребителей принадлежит к возрастной категории от 16 до 24 лет.

Изучение химического состава энергетических напитков позволило мне сделать вывод о том, что вещества, входящие в их состав пагубно влияют на самочувствие и состояние организма человека, что доказано проведенными экспериментами.

Временное повышение работоспособности после употребления энергетика объясняется наличием в напитках кофеина. При этом кофеин крайне негативно влияет на состояние различных систем организма человека.

Все энергетические напитки имеют очень кислую среду, а это значит, что они разрушают зубную эмаль и отрицательным образом влияют на работу желудочно-кишечного тракта.

Попытка получения с помощью энергетических напитков сил и энергии является самообманом, ценой которому может стать наше здоровье. На мой взгляд, путями решения данной проблемы является повышение степени самоорганизации человека и ведение здорового образа жизни.

С целью информирования людей о воздействии энергетических напитков на организм человека предлагаю использовать результаты, полученные в ходе данного исследования для проведения уроков биологии и тематических классных часов.

ЛИТЕРАТУРА

Булдаков А. С. Справочник. Пищевые добавки / А.С. Булдаков. – СПБ.: ИТ, 1996. – 82 с

История энергетических напитков [Электронный ресурс]: сайт. – Режим доступа: https://endrink24.wordpress.com/история-энергетических-напитков/ (дата обращения:2022).

Чаховский И.А. Культура питания: Энциклопедический справочник / И.А. Чаховский. – Мн.: БелЭн,1993. – 541 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение 1

Анкета

1. Пробовали ли вы энергетические напитки?

2. Интересовались ли вы составом энергетического напитка?

3. Считаете ли вы, что энергетические напитки вредны?

4. Как часто вы пьёте энергетические напитки?

5. Какие ощущения вы испытывали после употребления энергетического напитка?

Приложение 2

Результаты экспериментального изучения влияния энергетических напитков на организм человека

Рис.1. Результаты наблюдений за изменением куриного мяса, в химическом составе которого как и в составе тканей человека есть белок

Рис.2. Результаты наблюдений за изменением куриной печени, химический состав которой похож на состав печени человека

Рис.3. Сравнение куриной печени, при взаимодействии с «Образец 1»- № 3 и водой - № 4

Рис.4. Результаты наблюдений за изменением скорлупы куриных яиц, химический состав которых похож на состав зубной эмали.