Метаболизм этанола

Содержание:

1. Биотрансформация
2. Метаболическое действие этанола на нервную систему
3. Всасывание этанола в желудочно-кишечном тракте
4. Продукты метаболизма этанола
5. Какие органы больше всего повреждаются этанолом и продуктами его метаболизма

Этиловый спирт оказывает не только эйфорическое, но и токсическое действие. Особенно «достаётся» центральной нервной системе. Кроме прямого ядовитого действия алкоголя, вред организму наносят сивушные масла и вредные примеси, содержащиеся в алкогольных напитках фабричного, и особенно кустарного производства. Иногда количество ядовитых субстанций доходит до 1,5% в готовом изделии. Спирт постепенно распадается, и среди образующихся продуктов метаболизма этанола выявляются также опасные вещества, повреждающие органы человеческого тела.

Биотрансформация

Процесс биотрансформации этанола в основном происходит в печени, и имеет три этапа.

1. Этанол окисляется до ацетальдегида. Данная реакция развивается в клетках печени, при помощи специфического фермента, который называется алкогольдегидрогеназ. Этот процесс является обязательным для здоровья человека, так как он направлен на метаболизацию 70-80% попавшего в организм этанола. Примерно 5-10% этанола окисляется печенкой при помощи микросомальной этанолокисляющей системы, в аббревиатуре МЭОС, где также принимает участие цитохром Р-450. И около 15% этанола окисляется при участии каталазы, оксидазы и пероксидазы тканей, за пределами печени. У людей больных алкоголизмом, зачастую нарушено нормальное функционирование печени, поэтому возрастает вероятность окисления алкоголя именно последним путем.
2. Трансформация ацетальдегида при содействии ацетальдегиддегидрогеназы (АлДГ) в ацетат или попросту уксусную кислоту.
3. На последнем этапе биотрансформации этанола, происходит окисление ацетата при помощи ацетил-КоА, и расщепления его до состояния углекислого газа и воды.

Метаболическое действие этанола на нервную систему

Самый сокрушительный удар принимает на себя кора больших полушарий. Второй мишенью является продолговатый и спинной мозг. Обыденное мнение о том, что С2H5OH оказывает возбуждающий эффект ошибочно. На самом деле идёт глубокое торможение работоспособности всех клеток мозга. Опьянение наступает благодаря «высвобождению» подкорковых центров. Но и это псевдовозбуждение является временным. Большие дозы алкоголя, в конце концов, угнетают и их.

Метаболизм этанола в ЦНС проявляется нарушением процессов окисления в нейронах. Он проникает внутрь клетки и приводит к функциональным сбоям и деструкции внутриклеточных образований.

В результате у пьяного человека возникает:

• Шаткая походка.
• Вестибулярные расстройства – нарушение координации.
• Затруднение речи и ухудшение зрения.
• Плохое сосредоточение и провалы в памяти.

Повреждая клеточные структуры продолговатого мозга, спирт поражает сосудодвигательный и теплорегулирующий центры, вызывает «паралич» поверхностных капилляров кожи. В результате они расширяются, и в них скапливается кровь. Выпивший человек отмечает этот эффект как «согрев» и выглядит покрасневшим (иллюзия здоровья). На самом деле ускоренная теплоотдача приводит к понижению общей температуры тела и может стать причиной переохлаждения в холодное время. Этим кстати и обусловлено ускоренное отрезвление на холоде. Алкоголь при низкой температуре окружающей среды быстро распадается.

Всасывание и метаболизм этанола в желудочно-кишечном тракте

На желудок и кишечник спирт действует в двух направлениях, что приводит к множественным нарушениям процессов пищеварения в организме человека.

Распитие алкогольных напитков сопровождается:

1. Местным воздействием спиртного на слизистую ЖКТ. В сосудах желудка и кишечника развивается гиперемия (расширение сосудов и застойный прилив крови). Многократные выпивки приводят к дистрофии клеток и сглаживанию поверхности, эрозиям.
2. Центральным механизмом возбуждения секреции желудочных желёз. Отсюда и повышенный аппетит при опьянении. Но сам гастральный сок при этом беден ферментами. Пищеварительные свойства его снижены.

20% принятого алкоголя всасывается в кровь из слизистой желудка, усиливая его моторику, в результате чего пищевой комок проходит быстрее. 80% поглощается тонким кишечником. Принятое внутрь спиртное достигает максимального содержания в кровяном русле в среднем через час. Выпивка натощак – ускоряет процесс. При наполнении ЖКТ пищей – медленнее. На скорость всасывания влияет и характер пищи. Жирная и мясная еда – замедляют её.

Особенности этилового катаболизма

Окисление алкоголя происходит с участием ферментов алкогольдегидрогеназы и каталазы. При их участии образуется ацетальдегид, затем уксусная кислота, распадающаяся в конечном итоге до углекислого газа и воды. Биотрансформация может носить разный уровень интенсивности.

Метаболизм этанола в печени при приёме незначительных доз заключается в воздействии на него алкогольдегидрогеназы, окисляющей 90% спирта. 10% приходится на каталазу. Скорость разложения C2H5OH не зависит от его количества в крови. Одинаковое время уходит на катаболизм как больших, так и малых его объёмов. Каталаза метаболизирует в основном спиртовые молекулы, находящиеся в тканях и органах. В ряде случаев процент соотношения окисляющей способности ферментов выравнивается 50:50.

Учёные выявили эффект «натренированности» у ряда людей. У них большие дозы этанола элиминируются быстрее, чем у других, именно за счет каталазной реакции. Поэтому они могут выпить больше других и скорее восстановиться. Речь идёт как о больных алкоголизмом, так и о эпизодически выпивающих лицах. Катаболизм значительно увеличивается в мышцах при интенсивной физической нагрузке. В этом случае дегидрогеназно-каталазное соотношение спиртового распада составляет 30:70, а иногда и 20:80.

Другой особенностью биохимии катаболических процессов является противоположный эффект – торможение окисления токсических количеств алкоголя. У таких людей опьянение и симптомы отравления держатся значительно дольше.

Не весь объём спиртного подвергается разложению. Часть его выделяется из организма в своем первоначальном виде.

Выделение происходит через:

• Рвоту при промывании желудка.
• Кишечник. Выведение ускоряется при приёме слабительных средств
• Кожу в составе пота. Усиленно при физической работе.
• Легкие при дыхании, особенно при нагрузках.
• Мочевыделительную систему.

Скорость катаболических реакций зависит от того, как происходит алкоголизация, в каких количествах, и через какие промежутки времени. У некоторых людей процесс полного выведения спирта занимает несколько часов, у других он может длиться до суток и даже более.

Какие органы больше всего повреждаются спиртным и продуктами его метаболизма

Вариабельность уровней концентрации в разных тканях обусловлена различной степенью растворимости спиртовых молекул. Наибольшее количество выявляется в тех структурах, которые богато снабжаются кровью за счет наличия сосудов. Эти особенности играют важное значение в определении концентрации C2H5OH.

По этому критерию больше всего этанола определяется в мозге. В сравнении с мышцами кровоснабжение мозговой ткани выше в 16 раз. Именно поэтому основной токсический удар приходится на ЦНС. Высокоорганизованные нейроны более всего подвержены разрушению.

Кроме мозга деструкция развивается в:

• Сердечной мышце.
• Печени.
• Почках.
• Эндокринных и молочных железах.

Реакции метаболизма этанола используются в судебно-медицинских экспертизах и являются фактами для криминальных расследований. Точное понимание происходящих в организме процессов помогает врачам наркологам подбирать адекватную терапию лицам, страдающим алкогольной зависимостью.

Литература:

1. Токсичность и особенности метаболизма этанола, «суррогатов» алкоголя и спиртов, способных вызывать массовые отравления: обоснование направлений фармакологической профилактики и терапии интоксикаций (к : диссертация ... доктора медицинских наук : 05.26.02 / Бонитенко Евгений Юрьевич; [Место защиты: ФГУЗ «Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины»]. - Санкт-Петербург, 2007.
2. Токсикологическая химия. Метаболизм и анализ токсикантов : учебное пособие для вузов : учебное пособие для студентов медицинских и фармацевтических вузов / [Е. Ю. Афанасьева и др.] ; под ред. Н. И. Калетиной. - Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2008. - 1015 с.
3. Синдром эндогенной интоксикации (руководство)  / С. Г. Мусселиус. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - Москва : Авторская книга, 2019. – 356 с.
4. Микроциркуляторное русло и сосуды головного мозга в условиях алкогольной интоксикации в эксперименте / А. А. Калаев, А. А. Молдавская, А. В. Горбунов ; Российская Акад. Естествознания, Астраханская гос. мед. акад. - Москва : Акад. Естествознания : Астраханская гос. мед. акад., 2007 - 199 с.