Алкоголизм. Метаболизм алкоголя в организме

Этанол (алкоголь), входящий в состав спиртных напитков, относится к психотропным веществам с наркотическим действием, то есть оказывает угнетающий эффект на центральную нервную систему. Однако начальная стадия алкогольной интоксикации характеризуется относительно длительным периодом возбуждения, обусловленного выбросом катехоламинов в лимбических структурах мозга и угнетением тормозных механизмов.

Для легкой степени алкогольного опьянения (при дозах неразбавленного этанола менее 1 г/кг веса тела) характерно повышенное настроение с благодушием (состояние эйфории), многоречивость, расторможенность, быстрая и громкая речь, размашистая и оживленная жестикуляция, излишняя самоуверенность, хвастливость, переоценка своей значимости.

Возникают небольшие вегетативные нарушения: легкая гиперемия кожи, учащение сердечных сокращений, некоторое затруднение при выполнении заданий, требующих сложной координации движений. Повышается двигательная активность, появляется умеренно выраженная сексуальная и пищевая расторможенность. 

При средней степени алкогольного опьянения речь становится дизартричной, обедненной, замедленной. Нарастает вялость, мышечная гипотония, стремление принять лежачее положение, заторможенность психических реакций.

Поступки со стороны кажутся немотивированными, импульсивными, хаотичными. Развивается сонливость, переходящая в кратковременный сон.

Поведенческие, психомоторные и когнитивные нарушения наблюдаются уже при концентрации этанола в крови 20-30 мг/дл (т.е. после дозы 10-20 мл в пересчете на чистый этанол). У многих людей наркотическое состояние или глубокий сон развивается при содержании этанола в крови примерно 160 мг/дл, а смерть может наступить при концентрации этанола 300-400 мг/дл.

Согласно эпидемиологическим исследованиям, в западных странах и США алкоголь, хотя бы эпизодически в небольших дозах, употребляют до 90% процентов людей. У 40-50% мужчин возникают временные проблемы в связи с употреблением алкоголя; у 10% мужчин и 3-5% женщин эти проблемы приобретают постоянный и устойчивый характер. Риск развития злоупотребления алкоголем в течение жизни составляет 10-15%.

Фермент расщепляющий алкоголь: принцип действия и воздействие на организм

Когда человек выпивает алкоголь, организм сразу начинает работать в усиленном режиме, пытаясь быстрее вывести его. За расщепление этанола отвечают ферменты. Их действием обуславливается тот факт, что одни люди могут выпить больше спиртного, а другие сразу ощущают сильное опьянение. Но, какой именно фермент расщепляет этанол?

Алкоголь — это сильный яд, поэтому организм старается как можно быстрее нейтрализовать его действие. Расщепление этилового спирта проводится под действием двух ферментов, название которых — алкоголь-дегидрогеназы (АДГ) и ацетальдегид-дегидрогеназы (АЦДГ).

Как только в организм попадает первая доза спиртного, стартует выработка АДГ. Этот фермент расщепляет этанол на практически безвредные элементы.

Единственное исключение — высокотоксичный ацетальдегид. За его нейтрализацию отвечает АЦДГ. От того, как быстро этот фермент будет расщеплять ацетальдегид, зависит степень поражения внутренних органов.

Алкоголь-дегидрогеназа способна расщеплять этанол крепостью 57% со скоростью 28,9 гр/час. Ее синтезирует печень в очень большом количестве, еще немного фермента производят ткани желудка.

Хотя единственная функция этого фермента в организме — это усвоение этанола, он также вырабатывается у лошадей и всех остальных млекопитающих. Объяснением такого факта может служить то, что бактерии в ЖКТ выделяют ничтожные дозы этилового спирта.

Внимание!

В процессе переваривания спирта появляется ацетальдегид — высокотоксичное вещество, с которым АДГ справиться не может. На этом этапе во всех тканях стартует выработка второго фермента — АЦДГ. Этот фермент завершает преобразование алкоголя в уксусную кислоту, которая является безопасной для организма.

У некоторых людей наблюдается нехватка АЦДГ или полное его отсутствие, вызванная генетической мутацией. Это обуславливает непереносимость алкоголя, которая выражается в покраснении кожи и тела, повышении температуры из-за скопления ацетальдегида.

Процесс преобразования алкоголя в организме происходит поэтапно:

• Расщепление этанола до безвредных веществ и ацетальдегида.
• Преобразование ацетальдегида в уксусную кислоту.
• Разложение уксуса на углекислый газ и воду.

Под действием алкоголь-дегидрогеназы спиртное перерабатывается до относительно безвредных веществ и токсичного ацетальдегида. У мужчин этанол подвергается частичной переработке уже в желудке. В результате меньшее количество алкоголя попадает в тонкий кишечник, откуда происходит его всасывание в кровь.

Схема расщепления алкоголя в организме

В женском организме желудок вырабатывает меньше алкоголь-дегидрогеназы. Поэтому больше этанола в итоге всасывается из кишечника в кровь. Этим объясняется тот факт, что женщины быстрее достигают состояния опьянения.

Если метаболизм не нарушен, уксус в дальнейшем быстро превращается в двуокись углерода и обычную воду. При этом выделяется 7 калорий на 1 гр спирта. Они либо расходуются, либо откладываются в организме.

Скорость отрезвления зависит от объема выработки ферментов АДГ и АЦДГ печенью. Ускорить этот процесс невозможно ни с помощью кофе, ни с помощью каких-либо других стимуляторов. Разрекламированные таблетки помогают лишь снять симптомы алкогольной интоксикации, но они не могут помочь человеку быстрее протрезветь.

Когда алкоголь употребляет здоровый человек, его ферментативная система воздействует исключительно на выпитый напиток. Этанол, который попадает внутрь клеток, не расщепляется.

При хроническом алкоголизме внутриклеточный этанол подвергается воздействию со стороны ферментов. Однако это приводит к тому, что клетки начинают «задыхаться», в них нарушаются жизненно важные процессы.

Важно!

Поэтому возникает сильная тяга к спиртному — нужно восполнить недостаток внутриклеточного спирта.

Если человек выпивает редко, то расщепление алкоголя происходит быстрее.

При злоупотреблении спиртным печень начинает вырабатывать больше ацетальдегид-дегидрогеназы.

Переработка этанола ускоряется, и в организме начинает быстрее скапливаться ацетальдегид. Однако АЦДГ вырабатывается в прежних количествах и не может работать быстрее.

В результате процесс отрезвления замедляется, а токсичное вещество дольше остается в организме. Это вызывает сильную интоксикацию, которая отражается на деятельности всех органов и систем.

Также страдает ЖКТ, из-за чего появляются тошнота, рвота, нарушения пищеварения. Поражение сердца и сосудов выливается в резкое повышение давления, аритмии и последующие инфаркты.

Каждый организм обладает разной переносимостью алкоголя. В России многие думают, что способность выпивать много спиртного и сохранять трезвое состояние — это признак отменного здоровья. В действительности это обуславливается хорошей работой ферментной системы, в которой сбалансирован синтез АДГ и АЦДГ.

Люди с нормальной выработкой ферментов, расщепляющих алкоголь, пьянеют медленно, не страдают от похмельного синдрома. Их организмы перерабатывают этанол в стандартном режиме, быстро выводят отравляющий ацетальдегид.

При регулярном употреблении алкоголя в больших количествах неизбежно происходят нарушения ферментативной системы. АДГ начинает вырабатываться быстрее, ускоряя расщепление этанола до высокотоксичного ацетальдегида. АЦДГ не успевает обезвреживать его, поэтому человек начинает пьянеть раньше, а его организм при этом испытывает сильную интоксикацию.

Некоторые люди рождаются с полной непереносимостью алкоголя.

При приеме даже небольшой дозы спиртного у них возникают характерные симптомы:

• покраснение лица или тела;
• красные пятна на коже;
• повышенная температура.

Такое состояние обуславливается накоплением в организме токсичного ацетальдегида. Его вызывают мутации гена, который кодирует АЦДГ. Именно этот фермент отвечает за переработку ацетальдегида.

Врожденную непереносимость этанола может также спровоцировать полиморфизм гена, который кодирует АДГ. Этот фермент ускоряет расщепление спирта до ацетальдегида.

При непереносимости алкоголя симптомы похмелья у человека появляются раньше, чем наступает сам похмельный синдром. Такое состояние может спровоцировать даже маленький бокал вина, поскольку длительное нахождение ацетальдегида в организме отравляет его, вызывает тошноту, головную боль. Если человек выпьет второй бокал вина, у него разовьется очень сильная интоксикация.

Алкоголь в больших дозах является сильнейшим ядом для человеческого организма. При злоупотреблении спиртным страдает печень, почки, сердце и нервная система, нарушаются все обменные процессы. В этой статье рассмотрено расщепление алкоголя в организме, ферменты, отвечающие за эти процессы, и способы ускорения метаболизма спиртного и его выведения.

Попадая организм, алкоголь быстро всасывается в кровеносное русло из слизистой оболочки желудка. Время всасывания зависит от многих факторов, например, от состояния желудочных стенок, употребления пищи или каких-либо лекарственных препаратов.

Сразу из крови спиртное попадает в печень, в которой вырабатываются ферменты, расщепляющие алкоголь. Главным из них является алкогольдегидрогеназа. Именно с ее помощью происходит усвоение алкоголя.

Также алкогольдегидрогеназа в небольшом количестве вырабатывается в желудочной полости. У мужчин этот фермент синтезируется в большем объеме. Это объясняет склонность женщин к более быстрому опьянению.

Под влиянием этих ферментов спиртное превращается в уксусную кислоту. При употреблении алкогольных напитков в большом количестве может развиться состояние окисления крови – ацидоз. При этом происходит снижение рН и нарушение всех обменных процессов.

Совет!

Перед образованием уксусной кислоты алкоголь сначала превращается в токсическое вещество – ацетальдегид. Он отравляющее влияет на весь организм, в больших количествах провоцирует развитие острого алкогольного отравления. Выработанная уксусная кислота в процессах метаболизма распадается на обычную воду и углекислый газ и выводится из организма с помощью почек и легких.

Сама по себе уксусная кислота является безвредной для человека, она опасна только при вырабатывании в больших количествах. Но при превращении молекулы спирта в ацетальдегид от нее отщепляются атомы водорода. Именно они наносят наибольший вред человеческому организму и могут приводить к следующим последствиям:

• Высокой выработке молочной кислоты. Это вещество оказывает негативное влияние на работу центральной нервной системы, может приводить к тревожным приступам и паническим атакам. Это объясняет частые психические отклонения у лиц, злоупотребляющих алкогольными напитками.
• Развитию подагры. Атомы водорода способны усиливать выработку мочевой кислоты.
• К повышению уровня липидов и холестерина в крови, что приводит к жировому поражению печени и атеросклерозу.

Предлагаем ознакомиться  Избавиться от алкоголизма

Все мы слышали о том, что спиртное препятствует отложению жировых бляшек в сосудах и развитию атеросклероза. На самом деле, только умеренное и редкое употребление алкоголя, может благотворно влиять на состояние сосудов. А злоупотребление спиртными напитками стимулирует сосудистое поражение, и развитие атеросклеротических бляшек.

Время расщепления алкоголя и его выведения из организма зависит от многих факторов и является индивидуальным для каждого человека. Оно зависит от:

• количества выпитого. Чем больше человек принял алкоголя, тем дольше организм будет его нейтрализовать и расщеплять;
• состояния печени. При нарушенной ферментной активности время нейтрализации спиртного значительно увеличивается;
• алкогольного «стажа». Печень людей, злоупотребляющих спиртным, как правило, находится в плачевном состоянии;
• параллельного употребления некоторых медикаментов. Например, наркотические анальгетики, антидепрессанты, ноотропы усиливают алкогольную интоксикацию;
• употребления белковой пищи животного происхождения. Учеными доказано, что процесс нейтрализации выведения алкогольных напитков у людей, которые параллельно с приемом спиртного кушали мясо, рыбу, яйца или сыр, ускоряется на несколько часов.

Почему люди употребляют алкоголь

Несмотря на бытующее мнение, что алкоголь употребляют, чтобы испытать состояние эйфории, улучшить настроение, мотивы для приема спиртных напитков могут быть разные: успокоиться, забыться; или, наоборот, повысить свою агрессивность; усилить чувство обиды, горя, еще раз все перестрадать; заглушить чувство неловкости, стыда, угрызения совести и добиться желаемого результата; приобрести уверенность в себе, раскрепоститься и т.д.

Мотивы эти могут меняться у одного и того же человека в зависимости от ситуации. Если алкоголь становится средством, помогающим решить личностные и жизненные проблемы, создается основа для его злоупотребления.

Более того, у человека может сложиться представление, что в состоянии опьянения он ведет себя более адекватно, чем во время трезвости. Например, выпил – и стал общительным, остроумным, интересным окружающим, а в трезвости – угрюмый, молчаливый, скучный.

В этом случае, как отмечает Павлов И.С., состояние опьянения становится все более желанным, а реализация своей концепции «я» смещается из состояния трезвости в состояние опьянения. При этом человек в опьянении почти полностью удовлетворен своей жизнью. Момент начала реализации человеком своей сущности, своего «я» в состоянии опьянения является одним из наиболее важных для формирования систематического пьянства, а в дальнейшем и алкогольной зависимости.

Диагноз – алкоголизм

– сильная потребность или необходимость принять алкоголь;

Связь между скоростью метаболизма этанола и употреблением алкоголя

Скорость метаболизма этанола в организме определяется не только содержанием в тканях ферментов АДГ и ALDH2 и их функциональными характеристиками, но также концентрацией кофакторов (НАД и НАДН), этанола и ацетальдегида в клеточных отсеках – цитозоле и митохондриях.

Равновесие алкогольдегидрогеназной реакции смещено в сторону образования этанола и НАД из ацетальдегида и НАДН. Таким образом, ацетальдегид оказывает сильный ингибирующий эффект на скорость окисления этанола в алкогольдегидрогеназной реакции, а скорость элиминации ацетальдегида является определяющим фактором для окисления этанола. Последняя, в свою очередь, зависит от общей активности ALDH2 (количества фермента и его функциональной активности).

В настоящее время установлена четкая связь между генами алкоголь- и альдегиддегидрогеназы и употреблением алкоголя. Частота аллелей высокоактивной АДГ ADH2*2 и ADH3*1, а также низкоактивной АльДГ ALDH2*2 при алкогольной зависимости существенно снижена по сравнению с величиной, характерной для популяции в целом.

Предлагаем ознакомиться  Зуд после употребления алкоголя — АлкоЗдрав

Таким образом, наличие в геноме аллелей ADH2*2 или ADH3*, кодирующих, соответственно, высокоактивные субъединицы АДГ а также аллели ALDH2*2, кодирующей низкоактивную субъединицу АЛьДГ, защищает индивида от развития алкогольной зависимости, так как употребление алкоголя в этом случае связано с быстрым накоплением в организме ацетальдегида и развитием болезненного состояния с симптомами тошноты, головокружения, сердцебиения, прилива крови к лицу («флашинг»), слабости и отвращения к алкоголю.

Согласно оценке у лиц, гомозиготных по аллели ADH2*2 (ADH2*2/*2) и по аллели ALDH2*2 (ALDH2*2/*2), риск алкогольной зависимости в 100 раз ниже, чем у лиц, гомозиготных по аллелям ADH2*1 (ADH2*1/*1) и ALDH2*1 (ALDH2*1/*1). Последняя комбинация аллелей доминирует по частоте в европиоидной популяции.

Частота аллелей ADH2 и ADH3 варьируется у представителей различных рас и этнических групп. У негроидов и европиоидов наиболее часто встречается аллель ADH2*1 (низкоактивная), а у коренных жителей Восточной Азии (китайцы, японцы) — аллель ADH2*2 (высокоактивная). Аллель альдегиддегидрогеназы ALDH2*2 (кодирующую низкоактивную субъединицу) выявили примерно у половины представителей японской национальности и некоторых этнических групп Китая.

Второй этап: уксусный альдегид — в уксусную кислоту

На первом этапе этанол окисляется в клетках печени до уксусного альдегида. Организм человека способен вырабатывать различные типы ферментов-алкогольдегидрогеназ, которые, тем не менее, характеризуются определенным структурным сходством. Алкогольдегидрогеназы всегда состоят из двух белковых цепей — субъединиц, каждая из которых содержит 374 аминокислотных остатка.

Появившийся в крови в результате окисления этанола уксусный альдегид токсичнее этанола, и для спасения организма запускается второй каскад реакций окисления — уксусный альдегид окисляется в практически безопасную уксусную кислоту.

белок-катализатор АЛДГ1 способствует окислению уксусного альдегида непосредственно в растворимой части клетки, в то время как АЛДГ2 перерабатывает большую часть уксусного альдегида в уксусную кислоту в митохондриях. В отличие от имеющих практическое одинаковое строение и близкую каталитическую активность алкогольдегидрогеназ, альдегиддегидрогеназы АЛДГ1 и АЛДГ2 различны по строению, а активность цитозольной АЛДГ1 значительно меньше активности митохондриальной АЛДГ2.

Метаболические последствия метаболизма этанола в печени

Основные метаболические последствия употребления этанола заключаются в смещении редокс-состояния, связанном с повышенным образованием НАДН в гепатоцитах. В результате в печени изменяются пути утилизации энергетических субстратов в сторону увеличения синтеза и накопления жирных кислот, ослабления глюконеогенеза и торможения цикла трикарбоновых кислот.

Наряду со сдвигом соотношения НАД/НАДН в гепатоцитах в больших количествах образуется ацетальдегид. Это вещество обладает высокой реакционной способностью и быстро присоединяется к свободным аминогруппам белковых молекул с образованием стабильных аддуктов. Белки, модифицированные ацетальдегидом, обнаружены в печени человека, употреблявшего алкоголь.

Кроме ацетальдегида, под действием этанола в гепатоцитах накапливаются и другие не менее активные альдегиды, в частности, малоновый диальдегид и 4-гидроксиноненаль. Они также реагируют с белковыми молекулами с образованием стабильных аддуктов. Последние были обнаружены в липидных микровезикулах внутри гепатоцитов на ранних стадиях алкогольного повреждения печени.

Метаболизм этанола в реакции с цитохромом CYP2E1 сопровождается усиленным образованием активных форм кислорода (супероксид-анион, гидроксильный радикал, перекись водорода), способных повреждать гепатоцит за счет активации свободно радикального окисления. Активные формы кислорода (АФК) выделяются также клетками Купфера при прогрессировании алкогольного гепатита.

Окислительное повреждение макромолекул при действии АФК рассматривают как ключевой процесс в развитии алкогольной болезни печени, но АФК могут оказывать и непосредственный эффект на клеточный метаболизм за счет изменения процесса передачи сигнала в ядро. Последнее опосредовано влиянием АФК на факторы транскрипции NFKB и АР-1, а также на компоненты семейства митоген-активируемых протеинкиназ (МАР) – ERK1/2 и JNK.

Сайт об алкоголизме и лечении алкоголизма

От инфаркта к циррозу