АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ГОРОДА ДОЛГОПРУДНОГО
ЛИЦЕЙ №11 «ФИЗТЕХ»
XI научно-практическая конференция
Старт в инновации
Исследование влияния этанола на органы и ткани животных
Автор работы Колударов Артём, Храменкова Мария,
Иващенко Илья, Алябьев Егор, 7 класс
Научный руководитель: Евгений Бондаренко
2012 г
Алкоголизм – это сложная медико-социальная проблема для государства, которая затрагивает все общество. Ущерб от алкоголя представляет собой значительное экономическое бремя для отдельных лиц, семей, и государства в целом, и связан с медицинскими расходами, снижением производительности труда, и, как результат, - повышением показателей заболеваемости и преждевременным уходом из жизни, что особенно актуально в условиях демографического кризиса. Высокий уровень заболеваемости и смертности в России напрямую связан с чрезмерным употреблением алкоголя и алкоголизмом – факторами, усугубляющими и без того неблагоприятную демографическую ситуацию в стране.
Основной целью работы было изучение влияния этанола на органы и ткани животных.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
— Теоретическое изучение влияния алкоголя на органы и ткани животных
— Изучение влияния алкоголя на желудочно-кишечный тракт, после одноразового введения
— Изучение влияния алкоголя на печень после длительного приема
Согласно данным официальной статистики распространенность алкоголизма в Российской Федерации составляет 2794,7 на 100 тысяч мужского населения и 557,5 на 100 тысяч женского населения, количество больных, злоупотребляющих алкоголем, превышает 2,7 млн. человек [1]. Это число включает больных алкоголизмом, алкогольными психозами и лиц, употребляющих алкоголь с вредными последствиями. Согласно мнению экспертов, реальное количество больных может превышать данные официальной статистики в 5 раз, достигая показателя в 13,5 млн. человек.
Важной экономической составляющей является злоупотребление алкоголем среди лиц трудоспособного возраста. В Российской Федерации около 2% мужчин и 1% женщин в возрасте от 18 до 60 лет страдают алкоголизмом [2]. При этом почти треть мужчин трудоспособного возраста систематически употребляют алкоголь в опасных для здоровья дозах, а их соматические заболевания связаны с алкогольной интоксикацией [3].
Смертность, связанная с алкоголизмом в России не исчерпывается только алкогольными отравлениями и включает в себя и другие состояния. К ним можно отнести значительный процент убийств, самоубийств, преждевременную смертность от цирроза, сердечно-сосудистых заболеваний, инсультов, панкреатита, болезней органов дыхания, злокачественных новообразований. Согласно мнению ряда экспертов, вклад алкоголя в общую смертность в России составляет 11,9% [4]. Другие эксперты, на основе сопоставления отдельных видов и смертности в целом с оценками потребления алкоголя в гг. показали, что общая смертность, связанная с алкоголем составляет 23,4% всех смертей, из которых 63,9% приходится на мужчин [5]. Злоупотребление алкоголем оказывает разностороннее неблагоприятное влияние на профессиональную и хозяйственную деятельность, увеличивая смертность трудоспособного населения.
Любая доза алкоголя, даже не вызывающая опьянения (начиная с концентрации 1-10 мкг на мл крови), причиняет вред человеческому организму.
В действии этанола на организм выделяют две фазы: резорбции (всасывания) и элиминации (выведения). Время от приёма спиртных «напитков» до момента достижения максимальной концентрации в крови составляет период резорбции. Скорость всасывания этанола в период резорбции неодинакова. Так, пока этанол находится в желудке, резорбция довольно медленная, затем, по мере его поступления в тонкую кишку скорость всасывания нарастает, а в самом конце фазы резорбции всасывание опять замедляется. Считается, что в зависимости от индивидуальных особенностей организма период всасывания может увеличиться почти в 2,5 раза (до 2–6 часов), но для каждого конкретного человека это время достаточно постоянно. В фазе резорбции насыщение этанолом органов и тканей происходит быстрее, чем его окисление и выведение, именно поэтому наблюдается повышение его концентрации в крови. Этанол распределяется в организме человека, по данным большинства исследователей, в 64% массы тела, то есть практически во всём водном пространстве организма.
Фаза выделения (элиминации) алкоголя наступает после всасывания 90–98% принятого алкоголя. От 2 до 10% всосавшегося этанолавыделяется в неизменном виде с мочой, выдыхаемым воздухом, потом, слюной и калом в течение 7–12 часов. Оставшийся спирт окисляется до углекислого газа и воды внутри организма, т. е. не выводится.
Длительность периода выведения во много раз больше, чем периода резорбции. В среднем алкоголь удерживается в организме несколько дней.
В период выделения органы и ткани отдают алкоголь соответственно степени их насыщения кровью. Содержание алкоголя в мозговой ткани выше, чем в крови, а выделение его из вещества мозга и из спинномозговой жидкости существенно отстаёт от других органов, тканей и крови. Это имеет большое практическое значение, так как объясняет, почему действие этанола на мозг и нервную систему продолжается дольше, чем можно было бы ожидать, исходя из динамики его содержания в крови
В первую очередь, алкоголь оказывает негативное воздействие на органы пищеварения: пищевод, желудок, поджелудочную железу. Здесь влияние алкоголя на организм человека проявляется в повреждении и разрушении клеток внутренней поверхности пищеварительных органов, ожогу и омертвению их тканей; атрофии желез, выделяющих желудочный сок; гибели клеток, вырабатывающих инсулин. Это, в свою очередь, приводит к нарушению процессов всасывания питательных веществ, угнетению выделения пищеварительных ферментов, застою пищи в желудке.
Таким образом, влияние алкоголя на здоровье может откликнуться резкими болями в животе, проблемами с пищеварением, гастритами, сахарным диабетом, панкреатитом, раком желудка.
Из желудка и кишечника алкоголь попадает в кровь – и здесь продолжается негативное влияние алкоголя на организм человека. Во-первых, алкоголь способствует разрушению эритроцитов – клеток крови человека. В результате этого деформированные красные кровяные тельца не способны переносить кислород из легких к тканям (и углекислый газ обратно), а также выполнять ряд других функций. Вследствие этого даже умеренно пьющий человек в возрасте 35-40 лет неизбежно столкнется с заболеваниями сердечно-сосудистой системы: ишемической болезнью, атеросклерозом, аритмиями.
Печень также является особо беззащитной перед алкоголем, так как негативное влияние алкоголя на организм человека в ней усиливается за счет окисления этанола до ацетальдегида – вещества довольно опасного и высокотоксичного. Дальнейшее «расщепление» ацетальдегида также неблагоприятно сказывается на состоянии печени.
Под воздействием алкоголя гибнут печеночные клетки – на их месте образуется рубец, который не выполняет функций печени, что приводит к всевозможным нарушениям обмена веществ.
В конце концов, большая доза алкоголя (1 -1,25 литра для взрослого человека) может привести к коматозному состоянию, смертельному исходу.
Эксперимент №1. Морфологическое состояние желудка, после одноразового приема алкоголя
В эксперименте участвовали 3 крысы, весом 300г, которым одноразово вводили 96% спирт.
Патологоанатомическое вскрытие крыс проводили по прошествии часа после введения спирта. Умерщвление животных производилось с помощью углекислого газа(CO2) . Патологоанатомическое исследование осуществлялось в течение одного часа после умерщвления животных.
При внешнем осмотре животных: шерстный покров был гладкий, блестящий, кожа эластичная, подвижная, подкожная клетчатка умеренно выражена. Вес животных составлял 300 грамм. При вскрытии грудной и брюшной полостей отмечалось анатомически правильное расположение внутренних органов.
Внешний вид и состояние органов после вскрытия:
1) Тимус – обычных размеров, имеет двудольчатое строение.
2) Легкие - воздушные, розового цвета, эластичные, не увеличены в размере.
3) Печень - не увеличена в размерах, темно-коричневого цвета, на срезе полнокровная.
4) Селезёнка - обычных размеров, эластичная, темно-бурого цвета.
5) Сердце – обычных размеров, темно-коричневого цвета, на срезе без особенностей.
6) Почки - бобовидной формы, плотной консистенции, красно-бурого цвета, капсула блестящая, на разрезе видно корковое и мозговое вещество.
7) Желудок - умеренно заполнен содержимым, на слизистой оболочке обнаружены язвы, произошло кровоизлияние.
8) Мозг – обычных размеров, мозговые оболочки однородного цвета без кровоизлияний.
9) Мозжечок – имеет правильное анатомическое строение, без видимых кровоизлияний
Язвы образовались в результате разрушения слизистой оболочки желудка, воспаления и смерти клеток эпителия. В ответ на сильное раздражающее действие этанола пищеварительные железы слизистой оболочки желудка начинают усиленно выделять желудочный сок, разбавляя тем самым спиртной напиток. Повреждая клетки внутренней поверхности желудка и поджелудочной железы, алкоголь угнетает процесс всасывания питательных веществ, а перенос некоторых из них в кровь делает невозможным. Алкоголь подавляет выделение пищеварительных ферментов поджелудочной железы, что препятствует расщеплению питательных веществ на молекулы, пригодные для питания клеток организма. Пока алкоголь находится в желудке, он раздражает и разрушает не только его слизистую оболочку, но и более глубокие слои стенок этого органа, вызывая серьезные морфологические изменения.
Эксперимент №2. Гистологическое исследование печени, после длительного приема алкоголя.
Гистология — раздел биологии, изучающий строение тканей живых организмов. Обычно это делается рассечением тканей на тонкие слои и с помощью микротома. В отличие от анатомии, гистология изучает строение организма на тканевом уровне.
Целью эксперименты было убедиться в том, что алкоголь влияет на развитие цирроза печени, вызывает повреждение клеток печени.
В исследовании участвовало 3 крысы, весом по 300 г. В течении недели каждый день им давался 1 грамм 40% этанола. Умерщвление животных производилось с помощью углекислого газа(CO2).
Образцы ткани были вырезаны, обезвожены, пропитаны парафином, нарезаны на срезы, окрашены гематоксилином и эозином и исследованы микроскопией. Гистологические препараты были исследованы методом световой микроскопии.
В результате На снимках виден гепатит печени и развивающийся цирроз:
1.Видны скопления клеток крови у повреждённых этанолом мест (цирроз).
2.Так же имеется жировая дистрофия, что ослабляет печень (гепатит).
Нормальная печень:
Печень после длительного приема алкоголя:
1 –скопление клеток крови (цирроз)
2 –жировая дистрофия
3 –гепатоциты с ядрами
Если перевести дозу 1г для крысы на пропорциональную дозу для человека, то получается, что в день на 80 кг (средне статистический мужчина ) давалось 1,8 литра. Заключение
В ходе эксперимента было показано:
1) Алкоголь после однократного введения вызывал морфологические изменения желудка, в частности появления язв.
2) После длительного приема алкоголя, в течении недели, наблюдалось повреждение клеток печени. Список литературы
1. Отчет ЦНИ Наркологии «Показатели учетной распространенности алкогольных расстройств в Российской 6-7.
2. , ., «Психические и поведенческие расстройства, связанные с употреблением алкоголя М., 1996.
3. , , Алкоголь, как причина соматической патологии и избыточной смертности населения России//Реф. Сб. «Новости науки» Серия
4.Тезисы доклада министра здравоохранения и социального развития Российской Голиковой на Президиуме Совета по приоритетным национальным проектам и демографическому развитию при Президенте РФ. Опубликованы на официальном сайте Министерства здравоохранения и социального развития http://www. *****/health/prior/29
5. , терехин и диагностический состав алкогольной смертности в России. Наркология, №12, 2007, - с. 29-36
