Ферменты расщепляющие алкоголь в организме название, принцип действия, генетические особенности

Ферменты расщепляющие алкоголь в организме название, принцип действия, генетические особенности

Как расщепляется алкоголь в организме человека

312-313

Ткани и органы. Печень

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).

Б. Метаболизм этанола

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.

Расщепление алкоголя в организме человека

Как только в организм человека попадает алкоголь, сразу же начинается процесс его расщепления и выведения. Это происходит потому, что для организма спиртное – это яд, а значит ради безопасности его нужно как можно скорее нейтрализовать. За переработку этанола отвечают особые ферменты.

Степень опьянения и время необходимое на очищение организма во многом зависит от скорости их синтеза и вырабатываемого количества.

Что влияет на уровень интоксикации?

Спиртное может совершенно по-разному воздействовать на людей. Одни пьянеют с первой рюмки и сильно болеют на утро, другие же могут выпить много и на самочувствие не жалуются. Степень влияния алкоголя на организм, зависит от множества факторов, среди которых:

  • индивидуальные параметры (пол, возраст, вес, состояние здоровья, физиологические особенности);
  • крепость и качество напитка (наличие химических добавок, концентрация сивушных масел, степень газированности);
  • частота употребления;
  • скорость употребления;
  • наличие алкогольной зависимости, ее стадия.
Читайте также:  Как делать ванночки с ромашкой при геморрое 1

Время распада алкоголя

Употребление некоторых медицинских препаратов также влияет на степень интоксикации.

Почему алкоголь по-разному воздействует на людей?

Организм каждого человека обладает определенной переносимостью алкоголя. Причем со временем эта характеристика может меняться под влиянием некоторых обстоятельств. На усвоение алкоголя может повлиять заболевание, сбой в работе ферментной системы, развивающийся алкоголизм, возраст, появившийся лишний вес.

Но основная причина того, почему на разных людей спиртное влияет по-разному – это способность организма вырабатывать необходимое количество необходимых для переработки спирта ферментов в правильной пропорции. До тех пор, пока баланс синтеза ферментов сохраняется, организм успевает расщепить алкоголь и быстро удалить высокотоксичные продукты распада. Как только баланс начинает нарушаться, появляются проблемы.

Индивидуальные параметры человека

На усваивание алкоголя организмом сильное влияние оказывают индивидуальные особенности человека:

  • пол – у женщин вырабатывается меньше ферментов, ответственных за расщепление алкоголя, из-за этого, а также из-за особенностей метаболизма, они дольше страдают от интоксикации;
  • возраст – крепкий организм молодого человека лучше всего справляется с переработкой алкоголя, с возрастом обменные процессы замедляются, сопротивляемость отравляющим токсинам падает (у детей и подростков печень еще работает не в полную силу, а нужные для расщепления этанола ферменты еще не синтезируются);
  • особенности телосложения – люди с лишним весом быстрее пьянеют, так как алкоголь активно впитывается в жировые ткани;
  • состояние здоровья – наличие определенных заболеваний печени и ЖКТ может спровоцировать сбои в синтезе ферментов; кроме того, слабый иммунитет, усталость, переутомление также усиливают негативное действие алкоголя.

В результате довольно редкой генетической мутации у некоторых людей ферменты, необходимые для расщепления алкоголя, либо вообще не вырабатываются, либо вырабатываются в очень малых дозах. У таких людей наблюдается врожденная непереносимость спиртного, которая выражается следующими симптомами:

  • покраснение лица, появление красных пятен на теле;
  • повышение температуры.

В дополнение к этому у человека с непереносимостью алкоголя уже после малой дозы проявляются признаки похмелья, такие как:

  • тошнота, рвота;
  • слабость, головокружение;
  • головная боль;
  • расстройства пищеварения.

Регулярная выпивка

При регулярном употреблении спиртного работа по производству ферментов нарушается. В результате фермент, расщепляющий этанол до ацетальдегида, вырабатывается быстрее, а фермент, разлагающий это высокотоксичное вещество на безопасные составляющие, синтезируется в прежнем объеме. Получается, что в организме накапливается ядовитый метаболит, провоцирующий сильную интоксикацию, а затем жесткое похмелье.

Алкогольная зависимость

В организме здорового умеренно пьющего человека под действием ферментов происходит только распад алкоголя, поступившего извне. У алкоголиков же ферменты расщепляют и эндогенный, то есть внутриклеточный этанол.

Так как он необходим клеткам для нормальной жизнедеятельности, то после его исчезновения они начинают задыхаться, происходящие в них процессы нарушаются. Возникающее на фоне этого сильное желание выпить, вызвано стремлением организма восстановить объем внутриклеточного алкоголя.

Процессы преобразования этанола

После того, как спиртное выпито, оно сразу же попадает в желудок, затем всасывается в кровь и разносится по всему организму, оседая во внутренних органах. Около 10% алкоголя выводится из легких в процессе дыхания, с потом через поры кожи и с мочой через выделительную систему. Остальные 90% перерабатываются в желудке и в печени.

Алкоголь, находясь в организме, преобразуется в несколько этапов:

  1. Расщепление этанола до ацетальдегида и безвредных веществ.
  2. Трансформация ацетальдегида в уксусную кислоту.
  3. Распад уксусной кислоты на воду и углекислый газ.

Ферменты расщепляющие алкоголь в организме

Нейтрализация сильного токсина, каким для человеческого организма является этанол, происходит благодаря двум ферментам, которые, действуя в паре, расщепляют алкоголь до уровня безопасных веществ. Оба фермента синтезируются в основном в печени и немного в тканях желудка.

Ферменты, расщепляющие алкоголь в организме, называются алкогольдегидрогеназа (АДГ) и ацетальдегиддегидрогеназа (АЦДГ). АДГ синтезируется, когда организм реагирует на присутствие алкоголя, и отвечает за расщепление этанола, когда же проходит первый этап и появляется опасный ацетальдегид (с ним алкогольдегидрогеназа справиться уже не может), начинает синтезироваться второй фермент из группы дегидрогеназы, ответственный за его переработку — АЦДГ.

Читайте также:  У ребенка темнеет молочный зуб передний после удара

Особенности расщепления алкоголя в организме

В момент формирования генотипа человека, образуются различные сочетания генов. От них в частности зависит уровень выработки и эффективность ферментов, регулирующих расщепление алкоголя в крови. Именно от этого зависят особенности реакции того или иного организма на поступивший алкоголь.

В зависимости от кодировки генов выработка АДГ может быть быстрой и медленной. Быстрая почти в 100 раз активнее перерабатывает алкоголь в ацетальдегид, чем медленная. То есть человек быстрее пьянеет, и риск получить тяжелую алкогольную интоксикацию в этом случае гораздо выше, так как концентрация высокотоксичных продуктов распада этанола нарастает стремительно.

Медленная алкогольдегидрогеназа работает гораздо менее оперативно, поэтому этанол долго остается непереработанным, а человек относительно трезвым.

АЦДГ в свою очередь тоже может быть двух видов: активная и пассивная. Активная расщепляет ацетальдегид гораздо быстрее пассивной. В зависимости от того, какое сочетание форм ферментов у конкретного человека и формируется предрасположенность организма к алкоголю, которая может варьироваться от непереносимости спиртного до склонности к развитию алкоголизма.

Как долго выводится алкоголь из организма?

Время выведения продуктов распада алкоголя из организма может очень сильно отличаться у разных людей и зависит от множества факторов:

  • пол, возраст, особенности метаболизма;
  • количество выпитого;
  • продолжительность употребления спиртных напитков;
  • стадия алкогольной зависимости (если она есть);
  • состояние органов ЖКТ и печени;
  • наличие и качество закуски;
  • прием некоторых лекарственных препаратов.

Усредненные показатели скорости выведения алкоголя таковы: для мужчин – 0,1‰ в час, для женщин – 0,08‰ в час.

Сколько длится процесс распада алкоголя?

Расщепление спирта начинается практически сразу после попадания в организм. Усредненная скорость расщепления – 0,1 г чистого спирта на каждый кг веса человека в час. Зная эту цифру, крепость и количество выпитого, можно посчитать, через какое время организм очистится.

Можно воспользоваться таблицей, в которой указано примерное время распада алкоголя в зависимости от веса человека, типа напитка и принятой дозы. Но это очень приблизительные данные, на деле же скорость заметно варьируется в каждом отдельном случае.

Почему у одних народов алкоголь усваивается легко, а у других нет?

В силу особенностей питания, условий проживания и несущественных изменений в генах люди разных национальностей по-разному переносят спиртное. Реакция на одно и то же количество у представителей разных рас может быть абсолютно разной – один останется практически трезвым, а у другого будут наблюдаться все симптомы сильного опьянения.

Дело в том, что у разных народностей количество вырабатываемых ферментов для расщепления алкоголя и скорость химических реакций может сильно отличаться. Например, согласно исследованиям ученых, у малочисленных северных народов или у австралийских аборигенов ферменты, перерабатывающие алкоголь, практически не вырабатываются. Эти люди плохо переносят любые дозы алкоголя, быстро пьянеют, а при регулярном употреблении стремительно спиваются, достигая финальной стадии алкоголизма со всеми сопутствующими осложнениями.

Заключение

У здорового человека, умеренно употребляющего спиртное, организм в достаточной степени вырабатывает ферменты, необходимые для расщепления алкоголя. В этом случае негативное воздействие этанола длится недолго, и самые тяжелые последствия – это легкое похмелье, хотя чаще всего и его удается избежать. У тех же, кто регулярно злоупотребляет, синтез ферментов нарушается, что приводит к сильной интоксикации и, как следствие, ко множеству осложнений.

Всасывание и расщепление алкоголя

Всасывание алкоголя

Молекула спирта невелика и легко всасывается в кровь. Всасывание происходит быстро и начинается уже в слизистой оболочке рта. Приблизительно 20% всасывается слизистой желудка, а основная часть алкоголя (около 80%) поглощается в тонком кишечнике.

Присутствие пищи в желудке замедляет всасывание алкоголя. Алкоголь, принимаемый на пустой желудок, всасывается весьма быстро. Чем сильнее разведен алкоголь, тем медленнее он всасывается. Газирование алкоголя (присутствие углекислого газа) ускоряет этот процесс. Именно поэтому алкоголь шампанского поглощается быстрее, чем то же количество алкоголя в ненасыщенном углекислым газом вине. Большинство спиртных напитков имеют очень низкую питательную ценность, но содержат достаточное количество калорий.

Расщепление алкоголя

Некоторое количество алкоголя разрушается ферментами в желудке и вообще не поступает в кровь. Небольшая часть всасывающегося алкоголя (не более 5%) выходит из организма вместе с потом, мочой и при дыхании. На этом основаны тесты на наличие алкоголя. Остальное количество должно быть переварено (расщеплено) в тканях организма.

Читайте также:  УЗИ щитовидной железы норма

Расщепление алкоголя происходит в несколько этапов:

  • первый этап — превращение алкоголя в ацетальдегид может происходить только в печени;
  • второй этап — превращение ацетальдегида в ацетат (уксусную кислоту) тоже происходит при участии печеночных ферментов;
  • третий (заключительный) этап — разложение уксусной кислоты на двуокись углерода (углекислый газ) и воду может происходить в любой ткани организма. В целом этот процесс можно представить так:

алкоголь (спирт) → ацетальдегид→ уксусная кислота СО2 + H2О

Скорость, с которой человек трезвеет, определяется уровнем соответствующих ферментов в его печени. Этот процесс совершенно невозможно ускорить. Кофе и другие стимулирующие средства не способны сделать этого. В настоящее время рекламируются различные таблетки, якобы способствующие трезвлению, но они способны лишь нейтрализовать последствия алкогольного отравления. В действительности только время может сделать человека трезвым.

Печень многопьющих людей перерабатывает алкоголь несколько быстрее, чем печень изредка употребляющих спиртное, но до известного момента. Рано или поздно она выходит из строя, и протрезвление замедляется.

Действие алкоголя

Спирт действует на нервные клетки, подавляя передачу нервных импульсов. Это замедляет в целом работу мозга. Чтобы понять, как это происходит, рассмотрим, как передаются нервные сигналы. В состоянии покоя в нервных окончаниях накапливаются ионы кальция. Когда через нейрон проходит импульс, ионы кальция высвобождаются и вызывают выход молекулы переносчика (медиатора), которая перемещается к соседней клетке, перенося к ней сигнал. Спирт, как считают, уменьшает количество ионов кальция в нервном окончании. Это препятствует выходу переносчика и таким образом делает невозможным передачу сигнала. Когда это происходит повсеместно, нормальные функции мозга замедляются или подавляются.

Влияние спирта на поведение человека зависит от принятой дозы, веса человека и времени, прошедшего с момента приема. В табл. 1 дается уровень алкоголя в крови (в процентах), если все дозы были приняты быстро, в течение 15 мин. Одна доза — бутылка пива, стакан вина или порция (1 унция — около 30 г, что соответствует вместимости рюмки) виски или другого крепкого напитка.

Таблица 1. Содержание в крови алкоголя в зависимости от принятой дозы и веса тела (вес тела в фунтах; 1 фунт равен 454 г), %

Таблица 2. Влияние уровня алкоголя в крови на поведение человека

Уровень спирта 8 крови, %

Пониженное восприятие, потеря координации

Замедленная на 15-25% двигательная реакция; зрительная чувствительность понижена до 32%; при «ослеплении» фарами автомобиля зрение восстанавливается на 7-32 с позже

Сильная потеря координации, головокружение, шатание, замедленные мыслительные реакции

Хирургическая анастезия, понижение температуры тела

50% людей умирают от такой дозы

В таблице показывается уровень спирта больше разрешенного предела 0,01 %. Для нахождения содержания спустя некоторое время вычитают 0,015% за каждый прошедший час.

В таблице №2 дается зависимость поведения от уровня алкоголя в крови.

В большинстве штатов США предельно разрешенный уровень спирта в крови при вождении автомобиля равен 0,10% (0,10 г спирта на 100 мл крови). Но вождение даже при меньшем уровне не гарантирует безопасности. Изучение 13 000 водителей в Гранд-Рапидс (штат Мичиган) показало, что вероятность аварии удваивается при содержании спирта в крови, равном 0,06%.

Национальная администрация безопасности движения на автострадах считает, что вклад алкоголя в вероятность аварии существует при любых обнаруживаемых количествах его в крови.

После кружки пива или рюмки вина (50 г) у машинисток и наборщиков скорость печатания падает на 20%, а количество ошибок возрастает на 30%.

Если альпинист выпьет перед подъемом на гору 70-100 г водки, его работоспособность уменьшается на 20%, мышечная сила на 17%.

Группе молодых людей (20-22 года) добровольцев ежедневно давали по 1 стакану портвейна в течение 1 месяца. Объем легких у них уменьшился в среднем на 650 см 3 ! Они стали подвержены простудным заболеваниям (чаще возникала пневмония), загрязненный воздух вызывал одышку, развивался астматический компонент.

Ссылка на основную публикацию
Фармакокинетика и фармакодинамика
Фармакокинетика и фармакодинамика Целью любого лечения является достижение желаемого терапевтического эффекта с минимальными побочными эффектами. При выборе подходящего лекарства для...
Устройство для промывания носа Долфин №10, 240 мл ✚ Купить в Киеве ✚ Цена в МедТехнике
Долфин для промывания носа – инструкция по применению Долфин – средство, которое используют для лечения и профилактики верхних дыхательных путей,...
Уход за кожей новорожденного экзема и сухость
Сыпь на щечках: причины экземы у детей Каждый малыш не застрахован от этого аллергического хронического кожного заболевания. Экзема у детей...
Фармакология Средства, вызывающие лекарственную зависимость
Лечение зависимости от лекарств Лекарственная зависимость возникает при продолжительном употреблении определенных лекарственных препаратов, отказаться от которых самостоятельно человек не может....
Adblock detector