Исследование воздействия энергетических напитков на структуру зубной эмали

Под конец 90-х годов XX века в Австрии предприниматель Дитера Матешитц выпустил первый энергетический напиток под названием «Red Bull Energy Drink» промышленном выпуске. Они созданы для тех, кто стремится повысить свою энергию и внимательность с целью улучшения физической и умственной эффективности. В последствии стал пользоваться популярностью по всей Европе, а потом уже во всем мире. В странах Центральной Азии на рынке появился в начале XXI века, с тех пор пользуется высоким спросом. По статистическим данным в этих странах дети пьют 17%, подростки – 58%, взрослые 25% от общей доли потребления. Ожидаемый темп роста употребления может составить около 13% в году [1].

Энергетические напитки характеризуются высоким содержанием кофеина, которое варьируется от 50 до 500 мг на банку. В дополнение, они содержат значительные количества таурина, витаминов, аминокислот, минералов и других различных смесей. Кроме того, в состав энерге- тических напитков входят свободные сахара. Популярность потребления энергетических напитков среди населения всех возрастов в последние годы значительно возросло. По прогнозам исследователей, в будущем будет продолжаться спрос и к 2030 году употребление энергетических напитков увеличиться в 2-3 раза. Содержание свободного сахара в энергетических напитках может способствовать развитию как кариеса, так и эрозии зубной эмали [2].

Энергетические напитки достигли значительной популярности, что подтверждается их потреблением среди различных демографических групп, включая молодежь, работников, студентов, профессиональных спортсменов и любителей активных видов спорта. В частности, употребление энергетических напитков не рекомендуется детям и беременным женщинам. Большинство медицинских инцидентов, вызванных употреблением энергетических напитков, связаны с различным количеством кофеина, таурина и гуараны, содержащихся в этих напитках. Эти растительные ингредиенты не регулируются [3].

С учетом того, что исследования демонстрируют рост заболеваемости эрозиями, необходимо разобраться в их причинах и последствиях. Кислотная эрозия характеризуется необратимым разрушением структуры зуба, вызванным деминерализацией и смягчением поверхностей эмали и дентина под воздействием кислот. Кислоты могут поступать как из организма, так и извне. Внутренние источники связаны с желудочной кислотой, что часто наблюдается у людей, активно употребляющих энергетические напитки. К внешним источникам можно отнести сами энергетические напитки, содержащие различные количества лимонной кислоты, что является причиной увеличения кислотной эрозии и эрозивного стирания зубов [4, 5].

Цель исследования: изучить влияние энергетических напитков «Nitro» на эмали зубов.

Материалы и методы. В ходе нашего исследования мы собрали значительное количество удаленных зубов, из которых 30 образцов имели сохраненные здоровые коронковые части. Эти зубы не имели кариозных полостей и признаков эрозивного стирания, что позволило нам провести качественный анализ собственной структуры зубной эмали и дентинного слоя без вмешательства кариеса или других патологий.

Для проведения эксперимента мы выбрали наиболее популярный в Кыргызстане энергетический напиток «Nitro», который активно потребляется молодежью и довольно часто встречается в повседневной жизни. Пятнадцать зубов были помещены в 100 мл в закрытой стеклянной посуде с энергетическим напитком «Nitro» на срок в две недели, в то время как остальные 15 зубов были оставлены для контроля, находясь в обычной воде. Это средство представляло собой отличную возможность для изучения потенциального воздействия кислоты, содержащейся в энергетическом напитке, на зубные ткани.

Результаты исследования. Воздействие кислых напитков на зубы может быть значительным и приводит к удалению минералов из кальцинированного матрикса эмали. Когда кислые напитки, такие как энергетические напитки, попадают в полость рта, они диффундируют через приобретенную пленку на поверхность эмали, а в напитках начинает растворять кристаллы эмали и диффундировать в межпризматические области эмали. В данной работе проведено исследование влияния различных растворов на массу зубов, сосредоточившись на сравнении воздействия энергетических напитков «Nitro» и физиологического раствора (NaCl). Исходные данные о массе зубов были собраны и проанализированы, что позволило определить средние значения и выявить изменения, происходящие в результате воздействия выбранных веществ.

Первоначально была установлена масса всех зубов, что позволило рассчитать средние значения массы зубов. Средняя масса передних зубов в стакане с энергетическим напитком составила 1.69 г, в то время как средняя масса жевательных многокорневых зубов достигла 2.54 г. На основе этих данных была определена средняя масса одного зуба, равная 2.11 г. Суммарная масса всех 15 зубов составила 31.72 г.

В условиях хранения в физиологическом растворе средняя масса одного зуба составила 2.32 г, а общая масса всех зубов равнялась 34.8 г.

Рис. 1. Определение массы передних и жевательных зубов

После одной недели хранения зубов в закрытой стеклянной посуде с энергетическим напитком, была зафиксирована незначительная потеря массы. Средняя масса всех зубов снизилась до 30.68 г, что на 1.04 г меньше начальной массы. Напротив, зубы, находившиеся в физиологическом растворе, не продемонстрировали никаких изменений в массе, сохранив значение в 34.8 г.

С увеличением времени хранения до двух недель, наблюдалось продолжение изменений. Средняя масса зубов, находившихся в растворе энергетического напитка, составила 29.45 г, что на 1.23 г меньше, чем после первой недели. Зубы из физиологического раствора осталась на уровне 34.7 г. Эти данные наглядно иллюстрируют, что кислоты, содержащиеся в энергетических напитках, оказывают разрушительное влияние на зубную эмаль, что проявляется в структуре зубов и снижении их массы.

К основным признакам эрозии также можно отнести потерю блеска и изменение морфологии зубов, наблюдающееся в виде чашеобразных дефектов, особенно на коренных зубах. Эти процессы непосредственно способствуют дальнейшей потере ткани эмали и усиливают физическое изнашивание зубов. Для объективной диагностики эрозии зубной эмали и оценки ее объема мы применили микроскоп фирмы «CJ OPTIK Flexion Advanced», производства Германии. Данный инструмент позволяет осуществлять высококачественное увеличение изображений, что существенно помогает в выявлении микроскопических изменений структуры эмали. Проведенные эксперименты подразумевали анализ зубов, помещенных в сосуды с различными напитками на основе их кислотности и составных частей.

Рис. 2. микроскоп фирмы «CJ OPTIK Flexion Advanced»

В процессе исследования зубы, находившиеся в растворе энергетического напитка, показали значительные дефекты эмали. Наблюдались не только изменения в цвете, но и значительная потеря блеска. Эти наблюдения подтверждают негативное влияние энергетических напитков на зубную эмаль. В отличие от зубов, подвергшихся воздействию энергетического напитка, зубы, помещенные в раствор с физиологическим напитком, сохранили свой природный блеск и цвет. Это явление может свидетельствовать о менее агрессивном воздействии физиологических растворов на зубную эмаль, что открывает новые горизонты для дальнейшего изучения совместимости различных напитков с состоянием зубной эмали.

Заключение. В результате проведенного исследования было установлено, что энергетические напитки оказывают разрушительное влияние на зубную эмаль, что проявляется в снижении массы зубов и изменении их морфологии. Показавшаяся незначительная потеря массы зубов на 2,27 г., что составляет 7,15% от изначальной массы, находившихся в растворе энергетического напитка, и наблюдаемые дефекты эмали подтверждают негативное воздействие таких напитков. В то же время зубы, хранившиеся в физиологическом растворе, сохранили свою целостность и блеск, что указывает на менее агрессивное влияние этого раствора на эмаль. Данные результаты подчеркивают важность осознания потенциального вреда энергетических напитков для здоровья зубов и открывают новые возможности для изучения взаимодействия различных напитков с зубной эмалью.