Метаболизм этанола
А. Содержание этанола в алкогольных
напитках и в организме человека
Следы этанола (EtOH, этиловый
спирт) можно обнаружить во фруктах. В алкогольных напитках этанол присутствует в
существенно более высоких концентрациях. Содержание этанола принято указывать в
объемных процентах. Нормы потребления этанола и концентрацию в крови
целесообразно давать в граммах (плотность этанола 0,79 кг/л). Например, в одной
бутылке пива (0,5 л, 4% EtOH) содержится 20 мл = 16 г этанола, в одной бутылке
вина (0,7 л, 12% EtOH) — 84 мл = 66 г этанола.
После поступления в организм этанол
быстро всасывается за счет диффузии; максимальная концентрация в крови
достигается спустя 60-90 мин. Кроме того, скорость всасывания зависит от
самых разных факторов. Так, пустой желудок, высокая температура напитка
(например, грога), наличие сахара и углекислоты (например, в шампанском)
стимулируют всасывание этанола. Напротив, всасывание этанола замедлено при
обильной трапезе. В организме этанол очень быстро распределяется, поступая
преимущественно в мышцы и мозг, существенно меньше в жировую и костную ткани, т.
е. в ткани и органы, которые составляют примерно 70% общей массы тела. При
быстром и полном всасывании этанола, содержащегося в одной бутылке пива (16 г),
и массе тела 70 кг (этанол поступает в ткани организма, масса которых составляет
70 г х 0,7= 49 кг) в крови создается концентрации 16 г/49 кг = 0,33 промилле
(7,2 мМ). Летальная концентрация составляет примерно 3,5 промилле (76
мМ).
Основным местом метаболической
трансформации этанола является печень, в этом процессе может также принимать
участие эпителий желудка. Этанол дегидрируется алкогольдегидрогеназой в
этаналь (ацетальдегид), а затем альдегиддегидрогеназой переводится в
ацетат. Уксусная кислота в реакции, катализируемой ацетат-КоА-лигазой
(тиокиназой) в присутствии АТФ, превращается в ацетил-КоА (ацетил-СоА).
Следует отметить, что весь процесс промежуточного метаболизма хорошо согласован.
Наряду с цитоплазматической алкогольдегидрогеназой в метаболизме этанола
принимают ограниченное участие каталаза и "индуцибельная" микросомальная
алкогольоксидаза (см. с. 310).
Скорость трансформации этанола в печени
лимитируется главным образом активностью алкогольдегидрогеназы. Другим
лимитирующим фактором является наличие НАД+. Максимальная скорость
реакции наблюдается даже при небольших концентрациях этанола. Поэтому уровень
этанола в организме понижается с постоянной скоростью (расщепление этанола —
реакция нулевого порядка).
«Энергетическая ценность» этанола составляет 29,4 кДж/г
(7 ккал/г). Поэтому алкогольные напитки обеспечивают организм значительной частью
энергоресурсов (особенно при алкоголизме).
Хотя исследование механизма действия
этанола на организм представляется крайне актуальным, этот вопрос все еще
остается недостаточно изученным. Вместе с тем действие больших количеств этанола
напоминает действие наркотика, что можно объяснить прямым воздействием этанола
на мембраны нейронов.
В. Жировая дистрофия
печени
Предельная норма этанола для здорового
человека при ежедневном приеме составляет 60 г для мужчин и 50 г для женщин. Эта
величина зависит от массы, состояния здоровья, а также от приема лекарственных
препаратов. Повышенное потребление этанола в течение года вызывает заболевание
печени. Из-за высокого уровня НАДН и ацетил-КоА, вызванных приемом этанола, в
печени тормозится цитратный цикл и кетогенез, нарушается биосинтез нейтральных
жиров и холестерина, наблюдается повышенное отложение жира (жировая
дистрофия). Отложение жира (от 5 до 50% по сухой массе) чаще всего процесс
обратимый. При гибели гепатоцитов из-за хронического алкоголизма наступает
фиброз печени (избыточное развитие соединительной ткани). При циррозе печени
заболевание переходит в необратимую форму, для которой характерно
прогрессирующее отключение функций печени.