Биохимические аспекты действия алкоголя на организм

Алкогольное опьянение (острая интоксикация алкоголем) - симптомокомплекс вегетативных и психоневрологических расстройств, обусловленных действием спиртных напитков. Глубина интоксикации и скорость развития ее симптомов обусловлено рядом факторов. В том числе, количеством абсолютного алкоголя на 1 кг массы тела, его концентрации в крови, изначальным или приобретенным уровнем толерантности. У человека малопьющего скорость метаболизма алкоголя около 10 г. чистого этилового спирта в час и постоянна во времени, т.е. незавимо от принятой дозы скорость метаболизма остается одинаковой. Всасывание алкогля происходит в основном в тонком кишечнике (80%), около 20% в желудке. Скорость всасывания этанола и нарастания его концентрации в крови зависит и от степени наполнения желудочно—кишечного тракта: натощак максимальная концентрация алкоголя в крови через 40-80 минут, при наполненном пищей желудке - через 1,5-2 часа.

В силу простоты химической формулы этиловый спирт легко попадает в кровь, а затем проникает через гемато-энцефалический барьер и ткани организма. Своих собственных рецепторов алкоголь не имеет, а действует опосредованно, разрыхляя билипидный слой мембран нейронов, что вызывает колебания и активацию различного рода рецепторов: опиоидных, ГАМК-рецепторов, ацетилхолиновых и других рецепторов.

Незначительное количество этанола (от 0,004 до 0,01%) содержится в крови при нормальных физиологических условиях. Элиминация этанола осуществляется путем экскреции в неизмененном виде (удаляется легкими, почками, молочными и потов, калом) и путем биотрансформации, и включающей три этапа:

1. Окисление в цитолозе гепатоцитов с помощью специфического фермента алкогольдегидрогеназы (АДГ) в присутствии НАД до ацетальдегида:

С₂Н₅ОН + 2НАД -> С₂Н₄О + 2НАД*Н. Этот путь играет решающую роль у здоровых людей, метаболизует 70-80% этанола.

2. Окисление с помощью неспецифической микросомальной этанолокисляющей системы (МЭОС) печени с участием цитохрома Р-450.

3. Окисление с помощью каталазы, оксидаз и пероксидаз тканей.

По этому пути обычно биотрансформируется до 15% алкоголя, но у больных алкоголизмом его роль возрастает.

Завершающим этапом биотрансофрмации ацетальдегида является его превращение под влиянием ацетальдегиддегидрогеназы (АлДГ) в ацетат, который при участии ацетил-КоА окисляется до углекислого газа и воды: С₂Н₄О+Н₂О+энергия.

Рис.3. Пути метаболизма алкоголя в организме.

 

В присутствии избытка алкоголя баланс NAD/NADH смещаается в сторону восстановленной формы, Что ведет к замедлению процесса превращения лактата в пируват, тем самым к ацидозу, снижению глюконеогенеза, кипогликемии, замедлению цикла Кребса и митохондриальной электронно транспортной цепи. Избыток ацетата превращается в жирные кислоты, триглицериды и кетоновые тела, что ведет к жировой дистрофии печени.

Ближайший метаболит алкоголя - ацетальдегид – чрезвычайно токсиичное вещество, концентрация которого в организме невелика (соотношение с этанолом 1:500). Однако в 10 раз превышает токсический эффект этанола, в 200 раз активнее подавляет калиевую стимуляцию мозгового дыхания, в 6 раз активнее по наркотическому действию и т д. Около 80% ацетальдегида образуется в печени.

Значительное внимание в механизмах действия этанола на ЦНС уделяют гамма-аминомасляной кислоте (ГАМК), являющейся главным тормозным медиатором в мозге и ГАМК-ергической системе. Предполагают, что некоторые биохимические и поведенческие эффекты этанола обусловлены повышением активности тормозящей системы ГАМК.

Доказано, что острые эффекты этанола могут быть опосредованы, кроме ГАМК, другой нейромедиаторной системой, в частности, системой глутаминовой кислоты, или глутамата, и рецепторами N-метил-В-аспартата (NМDА). Глутамат является основным возбуждающим нейромедиатором в нервной системе млекопитающих. Алкоголь изменяет активность глутаматергической системы мозга. При этом обнаружено, что алкоголь осуществляет свои эффекты на глутаматергическую передачу, в основном через NМDА-рецепторы, с чем связывают нейротоксичность алкоголя.