Experimental study of possible development of abstinence syndrome after long use of energetic drinks

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Кофеинсодержащие напитки (энергетики) имеют достаточно широкое распространение. Основными особенностями данных продуктов является их состав: кофеина – не более 30 мг, таурина – 399 мг (на 100 мл) и сахар. Способность кофеина вызывать лекарственную зависимость и оказывать психостимулирующее действие является общепризнанным фактом в фундаментальной фармакологии. При этом нет однозначного мнения о влиянии на высшую нервную деятельность длительного систематического применения кофеинсодержащих энергетических напитков и наличии у них способности вызывать синдром отмены.

Целью исследования явилось изучение возможного абстинентного синдрома и изменений интегральных и поведенческих показателей белых нелинейных крыс на фоне отмены кофеинсодержащих энергетических напитков после длительного перорального применения.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалами служили: кофеин бензоат натрия (per os, n = 8, 100 мг/100 мл), энергетический напиток (per os, n = 8; кофеин, 30 мг/100 мл, таурин, 399 мг/100 мл), вода очищенная (per os, n = 8).

Опыты проводили на белых нелинейных крысах (n = 24), их разделили на 3 равные группы, у которых раствор кофеина и энергетический напиток  соответственно являлись единственными источниками питья в свободном доступе (рис. 1) с целью формирования стабильного потребления. Контрольная группа крыс получала воду очищенную. Длительность эксперимента составила 4 недели. Все показатели регистрировались спустя сутки после отмены.

В качестве интегрального показателя была изучена масса тела в динамике. Поведенческие параметры оценивались в батарее психофармакологических тестов: когнитивные функции и способность принимать решения – в установке «Экстраполяционное избавление», поведение – в «Открытом поле», тревожность в установке «Темно-светлая камера с отверстиями». Общепринятые признаки синдрома отмены подсчитывались отдельно каждый и выражались в процентах от всего числа животных в группе согласно [1, 4, 5]. Для оценки температуры тела животных был использован ректальный датчик (PowerLab 4/35, ADInstruments, Австралия).

Рис. 1. Потребление энергетического напитка белыми крысами

Все исследовательские работы выполнялись в соответствии с общепринятыми этическими нормами обращения с лабораторными животными, на основе стандартных операционных процедур ПГМУ имени академика Е.А. Вагнера, которые соответствуют требованиям Директивы 2010/63/EU Европейского парламента и Совета Европейского союза по охране животных, используемых в научных целях, от 22.09.2010 г.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Основным показателем, характеризующим общее состояние животного, является масса тела. Оценка массы животных в течение 30 дней наблюдения показала отсутствие изменений в контрольной группе, отрицательную динамику в группе, потреблявшей энергетический напиток на протяжении всего периода исследования, и, напротив, прирост массы тела в группе, потреблявшей кофеин (рис. 2).

Тест «Открытое поле» позволяет оценить различные аспекты действия изучаемых веществ на поведение животных. В данном случае было рассмотрено влияние кофеина и энергетического напитка на двигательную (горизонтальную и вертикальную) активность экспериментальных животных [3]. Путем подсчета числа пересеченных квадратов и вставаний на задние лапки на протяжении 3 минут было установлено

Рис. 2. Изменение массы тела крыс при длительном потреблении кофеина и энергетического напитка

Рис. 3. Изменение двигательной активности белых крыс после отмены раствора кофеина и энергетического напитка в установке «Отрытое поле» (* – р < 0,05 при сравнении с фоновыми показателями группы животных)

достоверное снижение горизонтальной и вертикальной двигательной активности животных, потреблявших энергетический напиток, что нашло отражение в уменьшении суммарной двигательной активности в 1,5–2,0 раза (рис. 3). На фоне потребления кофеина статистически значимых изменений в общей двигательной активности не отмечено, при этом изменилась структура поведения: снизилось число вертикальных стоек с одновременным увеличением числа пересеченных квадратов. Изменения в группе животных, потреблявших раствор кофеина, были сопоставимы с показателями контрольной группы животных.

Установка «Темно-светлая камера с отверстиями» наряду с другими показателями позволяет оценить тревожность животных, проявляющуюся снижением числа выглядываний через большое и малые отверстия в установке [2].

На фоне отмены потребления энергетического напитка число выглядываний животных в большое отверстие не отличалось от группы, потреблявшей кофеин, и было сопоставимо с контрольной группой животных. Количество выглядываний в малые отверстия было практическив 1,5 раза меньше, чем в контрольной группе и группе животных, потреблявших кофеин (табл. 1).

Установка «Экстраполяционное избавление» предназначена для изучения когнитивных функций грызунов в условиях острого стресса и позволяет оценить индивидуальные различия когнитивного стиля решения задачи (поиск пути избавления из острой стресс-ситуации) [2]. Предварительно было показано, что прыжковое поведение крыс усиливается при снижении когнитивных функций [2]. Достоверное увеличение числа прыжковых реакций в сравнении с контрольной группой было получено на фоне отмены кофеина. В группе, потреблявшей энергетический напиток, число прыжковых реакций также было больше, чем в группе контроля, но статистически незначимо.

Латентное время до первой попытки и время подныривания были статистически значимо больше на фоне отмены кофеина и сопоставимы с группой контроля и группой животных, принимавших энергетический напиток (табл. 2).

Таблица 1. Оценка тревожности крыс в установке «Темно-светлая камера с отверстиями» на фоне отмены кофеина и энергетического напитка

Примечание: здесь и в табл. 2: * – р < 0,05 при сравнении с показателями контрольной группы животных.

Таблица 2. Оценка когнитивных функций и уровня тревожности в установке «Экстраполяционное избавление» на фоне отмены кофеина и энергетического напитка

Таблица 3. Наличие признаков синдрома отмены после 30-дневного потребления кофеина и энергетического напитка

На второй день после отмены кофеина и энергетического напитка были зарегистрированы такие признаки синдрома отмены, как скрежет и стук зубами, встряхивание лапками и птоз. Установлено, что проявление указанных признаков наблюдалось у большей части животных, принимавшей энергетический напиток (87,5 % – скрежет и стук зубами, 75 % – встряхивание лапками, 37,5 % – птоз), в сравнении с группой животных, принимавших кофеин (14,3 % – скрежет и стук зубами, 42,9 % – встряхивание лапками, 28,6 % – птоз) (табл. 3).

Кроме того, статистически значимое снижение температуры тела, являющееся одним из признаков синдрома отмены [4], с фоновых значений 38,0 ± 0,2 до 36,6 ± 0,1 °С было зафиксировано в группе, потреблявшей энергетический напиток.

ВЫВОДЫ

Таким образом, в течение 30-дневного потребления энергетического напитка было установлено снижение веса экспериментальных животных при стабильных показателях контрольной группы и незначительном приросте массы тела в группе, потреблявшей раствор кофеина.

После отмены потребления энергетического напитка у экспериментальных животных наблюдалось снижение в 2 раза как горизонтальной, так и вертикальной двигательной активности. В контрольной группе и группе, потреблявшей раствор кофеина, изменений в общем числе двигательных паттернов не зафиксировано.

Ухудшение когнитивных функций было отмечено в установке «Экстраполяционное избавление» в группе, потреблявшей кофеин. Время до принятия решения и число безуспешных попыток было в 1,5–2,0 раза больше на фоне отмены раствора кофеина, чем в контрольной группе. В группе животных, потреблявших энергетический напиток, количество прыжков и время до принятия верного решения были сопоставимы с показателями контрольной группы. При этом уменьшилось число выглядываний в малые отверстия в установке «Темно-светлая камера с отверстиями», что может быть расценено как повышение уровня тревожности у животных на фоне отмены энергетического напитка.

При визуальной оценке состояния животных после отмены раствора кофеина и энергетического напитка наблюдались стук и скрежет зубами (14,3 и 87,5 % соответственно), встряхивание лапками по типу «барабанного боя» (75,0 и 42,9 %) и птоз (37,5 и 28,6 %). Перечисленные признаки синдрома отмены были наиболее ярко выражены в группе, потреблявшей на протяжении 30 дней энергетический напиток.

Снижение температуры тела было отмечено в группе, потреблявшей энергетический напиток, что может рассматриваться как дополнительный соматический признак синдрома отмены.

Полученные результаты позволяют предположить наличие аддиктивного потенциала у энергетического напитка, способного после длительного применения вызывать абстинентный синдром, что требует, на наш взгляд, более детального изучения.

About the authors

E. A. Zenkova

Author for correspondence.
Email: EAZenkova@mail.ru

кандидат фармацевтических наук, доцент кафедры фармакологии

References

Supplementary files

Supplementary Files

Action

1. JATS XML

Download

2. Fig. 1. The consumption of energy drink white rats

Download (107KB)

Indexing metadata

3. Fig. 2. Changes in body weight of rats with prolonged consumption of caffeine and energy drink

Download (33KB)

Indexing metadata

4. Fig. 3. Changes in the motor activity of white rats after discontinuation of the caffeine solution and energy drink in the “Open field” installation (* - p <0.05 when compared with background indicators of a group of animals)

Download (32KB)

Indexing metadata