Каким образом происходит распад алкоголя в организме?

[Колюня]

Кто знает? Расскажите)

 

[Маруся]

Кто знает? Расскажите)

Чего не знаю, того не знаю)

 

[Стасик]

Метаболизм этанола в организме осуществляется в печени тремя различными путями. Под действием ферментной системы молекула этанола превращается в уксусный альдегид, затем в уксусную кислоту, конечными продуктами являются вода и углекислый газ.

1 - основной путь: алкогольдегидрогеназа + НАД = ацетальдегид => гликолиз
2 - посредством микросомальной этанол-окислительной системы печени (включается при злоупотреблении алкоголем)
3 - посредством каталазы (5% метаболизма этанола).
Токсическое действие преимущественно обусловлено продуктом обмена этанола - ацетальдегидом.

 

[Стасик]

Этиловый алкоголь почти полностью всасывается из желудка и тонкой кишки в систему воротного кровообращения и быстро достигает печени. Около 95% введенного в организм алкоголя окисляется в печени, остальные 5% в неизменном виде выделяются с мочой и с выдыхаемым воздухом. Таким образом, печень является единственным органом, способным эффективно избавлять организм от избытка этанола. Скорость превращения этанола в печени до конечных продуктов — углекислоты и воды составляет 0,1 г чистого алкоголя на 1 кг массы тела в час, т. е. около 7—8 г в час. Таким образом, печень взрослого человека с массой в 70—80 кг при максимальном напряжении своих метаболических способностей может обезвредить до 180 г алкоголя, выработав при этом около 1400 ккал.

 

[Стасик]

В печени этанол сначала превращается в уксусную кислоту (ацетат), которая, соединяясь с коэнзимом А, образует ацетил-коэнзим А. Далее уксусная кислота в составе ацетил-коэнзима А окисляется в цикле Кребса до углекислоты и воды.

Обмен алкоголя в печени осуществляется несколькими ферментными системами, из которых основную роль играет система алкогольной дегидрогеназы (АДГ) в цитозоле печеночной клетки. Наличие АДГ в печени человека объясняется тем, что небольшие количества алкоголя вырабатываются в нормальных условиях бактериями тонкой кишки. Распад алкоголя в печени проходит через несколько этапов (рис. 17). Первоначально под влиянием АДГ этанол окисляется до также весьма токсичного промежуточного продукта — ацеталь— дегида с высвобождением водорода. Коферментом этой реакции является НАД. Присоединяя отщепившийся от молекулы этанола водород, НАД восстанавливается в НАДН (восстановленный НАД):
СН3СН3ОН+НАД ↔ СН3СНО+НАДН+Н + (1)
Образующийся ацетальдегид в свою очередь окисляется в митохондриях гепатоцита до уксусной кислоты (ацетата) при участии фермента ацетальдегиддегидрогеназы (АЦДГ). Коферментом этой реакции также является НАД:
СН3СНО+НАД ↔ СН3СООН+НАДН (2)
Более 90% ацетата в составе ацетил-коэнзима А далее окисляется в цикле трикарбоновых кислот Кребса и в дыхательных цепях митохондрий до углекислоты и воды.

 

[Стасик]

В обеих оксилительных реакциях (1,2) расходуется НАД и образуется накапливающийся в печени НАДН. В результате соотношение НАДН:НАД в клетке печени увеличивается. Длительное изменение этого соотношения при окислении больших количеств алкоголя приводит к значительному снижению окислительно-восстановительной способности печени и оказывает неблагоприятное влияние на течение многих обменных процессов в гепатоците, особенно на обмен жиров и углеводов.

Рис. 17. Схема окисления этилового спирта в печени

 

[Стасик]

Повышенное образование ацетил-коэнзима А при окислении больших количеств алкоголя приводит к увеличению синтеза жирных кислот, продуцируемых этим соединением, а при накоплении в печени НАДН снижается скорость их окисления в митохондриях гепатоцита. Кроме того, реокисление НАДН в НАД идет в основном по пути образования гепатоцитом из водорода и ацетил-коэнзима А жирных кислот. Активация цикла Кребса в ходе расщепления этанола приводит к повышению синтеза глицерина в форме α-глицерофосфата, который активно реагирует с жирными кислотами, образуя нейтральный жир (триглицериды). Повышению количества жирных кислот в печени способствует также повышенное их поступление из жировой ткани, где жирные кислоты высвобождаются в результате липолиза — распада нейтрального жира при стимуляции высокими дозами алкоголя симпатической нервной системы. В результате этих нарушений обменных процессов создаются все предпосылки для синтеза в печени из накапливающихся жирных кислот и глицерина жира. Содержание нейтрального жира в печени при алкогольной жирной печени увеличивается в 3—12 раз. Этому способствует затруднение удаления избыточного жира из печени из-за снижения продукции печенью липопротеинов (сложных комплексов липидов с белками, в форме которых осуществляется транспорт жиров и холестерина из печени в кровь).

 

[Стасик]

Важным следствием увеличения соотношения НАДН:НАД является уменьшение окисления в печени образуемой в мышцах при их работе из глюкозы молочной кислоты (лактата). Печень в норме снова превращает лактат в глюкозу и гликоген при участии АТФ в процессе глюконеогенеза (новообразования глюкозы). Алкоголь тормозит этот процесс, так как избыток НАДН реокисляется в НАД, не только в митохондриях, но и в цитоплазме печеночной клетки ферментативной системой, которая в норме превращает молочную кислоту в пировиноградную. В результате возможно значительное обеднение печени гликогеном, особенно если введение больших доз алкоголя сочетается с голоданием. При истощении запасов гликогена в печени уровень глюкозы крови после очередного алкогольного эксцесса может резко снижаться — развивается тяжелая, угрожающая жизни, гипогликемия с судорогами и потерей сознания. Вместе с тем у 2/3 больных алкоголизмом обнаруживается сахарный диабет, особенно при избытке в диете углеводов.

 

[Стасик]

Повышение уровня лактата крови при злоупотреблении алкоголем вызывает задержку в организме мочевой кислоты, содержание которой в крови также повышается. Накопление мочевой кислоты в тканях суставов является причиной частых приступов подагры у алкоголиков. Избыток лактата в организме приводит также к стимуляции активности ферментов, участвующих в биосинтезе коллагена, т. е. приводит к активации фиброзирующих процессов в печени.

При неполном окислении жирных кислот в печени (из-за снижения количества НАД) образуются и накапливаются в крови кислые промежуточные продукты — кетоновые тела. Этот процесс особенно выражен в условиях голодания, когда запасы гликогена в печени истощаются, и основным источником энергии становятся не глюкоза, а кетоновые тела, в повышенном количестве образуемые печенью при окислении жирных кислот. В результате рН крови сдвигается в кислую сторону — развиваются явления кетоацидоза: слабость, потеря аппетита, рвота, головокружение, похудание. Тяжелые степени кетоацидоза с потерей сознания нередко возникают при злоупотреблении алкоголем лицами, страдающими сахарным диабетом.

 

[Стасик]

Вторая ферментативная система, локализованная в гладкой эндоплазматическом ретикулуме гепатоцита, окисляет не более 20% поступающего в организм этанола. В ее состав входят специальная форма цитохрома Р-450 и ферменты — монооксигеназы. Эта система также обеспечивает метаболизм лекарственных средств и обезвреживает разнообразные токсические для организма соединения, поступающие извне или образующиеся в ходе обмена веществ. Ее называют микросомальной этанол-окисляющей системой (MEOS). MEOS является как бы резервной системой. У здоровых лиц она почти не участвует в обмене алкоголя, у больных алкоголизмом ее роль становится преобладающей. Характерным свойством MEOS является способность к увеличению и повышению активности при длительном введении больших доз алкоголя. Такая индукция MEOS этанолом приводит к повышенному образованию токсичного для печени ацетальдегида. Другими следствиями индукции MEOS являются повышение у больных толерантности (выносливости) к высоким дозам алкоголя, а также увеличение образования в гладком эндоплазматическом ретикулуме гепатоцита жироподобных соединений крови — липопротеинов и повышение их концентрации в крови (алкогольная гиперлипемия). Увеличение активности MEOS сопровождается повышением способности печени расщеплять лекарственные соединения. Поэтому в периоды воздержания от употребления алкогольных напитков, когда эта система «не занята» переработкой алкоголя, многие лекарства (например, снотворные средства) в обычных дозах на больных хроническим алкоголизмом «не действуют», так как с повышенной быстротой распадаются в печени. И наоборот, в периоды запоев, когда все ресурсы MEOS отвлечены на окисление алкоголя, даже малые дозы какого-либо лекарства, метаболизируемого в печени, могут оказаться чрезмерными и вызвать тяжелое отравление.

 

[Стасик]

Небольшая часть этанола окисляется до ацетальдегида ферментом каталазой (также в гладком эндоплазматическом ретикулуме) с участием в реакции перекиси водорода:
Н2O2+СН3СН2ОН →2Н20+СН3СНО (3)
Наконец, при тяжелых запоях возможно развитие реакций «алкоголиза», в ходе которых алкоголь ведет себя как вода в реакциях гидролиза, когда расщепление субстрата происходит при взаимодействии его с водой при участии гидролитических ферментов. Эти ферменты расщепляют субстрат, например, сложное фосфорное соединение, на две части, причем один фрагмент его соединяется с водородом молекулы воды, а второй — с гидроксилом (ОН). Возникающий, в ходе таких реакций токсичный этилфосфат (соединение этанола с фосфорной кислотой) может нарушать обмен нуклеиновых кислот и быть причиной передающихся по наследству нарушений обмена веществ, обусловленных алкоголем.

 

[Стасик]

Образующийся при окислении этанола ацетальдегид — очень реактивное и ядовитое соединение. Он легко вступает в реакцию с SH- и NH2-группами белков и с фосфолипидами клеточных мембран, нарушая их функцию. Ацетальдегид, как и алкоголь, снижает регенераторную способность печени и синтез печенью альбумина и некоторых важных белков, участвующих в защитных иммунных реакциях организма. Снижается также синтез мочевины, что отрицательно влияет на детоксицирующую функцию печени, так как в ходе синтеза мочевины печень обезвреживает поступающий из кишечника аммиак. Хроническое потребление алкоголя приводит к снижению способности печени окислять ацетальдегид при неизменном или повышенном окислении алкоголя. В результате уровень ацетальдегида в крови и в печени повышается — возникает «порочный круг» с еще большим поражением окислительной функции митохондрий. Токсичность ацетальдегида используется при лечении хронического алкоголизма дисульфирамом (антабусом), который тормозит превращение ацетальдегида в ацетат: у больных с имплантированными под кожу таблетками дисульфирама при введении алкоголя развиваются симптомы отравления: одышка, чувство тревоги, потливость, покраснение лица, сердцебиение и рвота.

 

[Стасик]

Систематическое употребление алкоголя приводит к резкому увеличению потребности печени в кислороде, так как значительная часть его расходуется в реакциях окисления этанола, скорость которых увеличивается у больных алкоголизмом на 50—100%. В наибольшей степени страдают от недостатка кислорода гепатоциты, расположенные в центре печеночной дольки (3-я зона ацинуса). Поэтому здесь наиболее часто и развиваются некрозы паренхимы печени. Этому способствует накопление в клетках печени белка, жира и воды, приводящее к увеличению размеров клеток. У крыс, которым длительно вводили этанол, обширные центральнодольковые некрозы печени развивались при снижении содержания кислорода во вдыхаемом воздухе. У контрольных животных, которым . этанол не вводился, некрозы в аналогичных условиях не развивались. Однако массивные некрозы клеток печени не являются обязательной стадией в развитии алкогольного цирроза печени. Хроническое введение этанола увеличивает образование и отложение коллагена в печени, тормозит регенерацию печени и может вызывать развитие клеточных иммунных реакций, способствующих дальнейшему развитию патологического процесса даже в отсутствие алкоголя.

 

[Стасик]

Важную роль в механизмах алкогольного поражения печени играет повышенное образование в ходе обмена этанола неустойчивых химических соединений, молекул или фрагментов молекул, содержащих неспаренный электрон на внешних атомных или молекулярных орбиталях — так называемых свободных радикалов. Некоторое количество таких частиц всегда образуется в ходе клеточных окислительных реакций. Они быстро нейтрализуются содержащимися в клетке веществами — «антиоксидантами», одним из которых является витамин Е ( α-токоферол). Антиоксиданты передают свободным радикалам недостающие электроны, сообщая им устойчивость. В противном случае молекула свободного радикала, например, положительно заряженная гидроксильная группа ОН, легко отдает неспаренный электрон, окисляя соединение, которое его присоединяет.

 

[Стасик]

Этанол способствует образованию токсической для клеточных мембран свободнорадикальной формы кислорода, индуцируя цитохром Р-450, который катализирует реакции, продуцирующие эту частицу. Введение этанола приводит также к резкому снижению содержания в клетках печени антиоксидантов, особенно глутатиона, связываемого ацетальдегидом. При избыточном образовании свободных радикалов содержащиеся в клетке антиоксиданты (витамин Е, глутатион) не успевают их полностью нейтрализовать, и свободные радикалы вступают в химическую реакцию со структурными липидами клеточных мембран, окисляя их (т. е. отдают им неустойчивый электрон). В результате молекулы ненасыщенных жирных кислот, входящие в состав фосфолипидов клеточных мембран, сами приобретают свободнорадикальную форму и присоединяют кислород. Таким образом, образуются молекулы жирных кислот, содержащие высокореактивную группу из двух атомов кислорода О—О, один из которых имеет неспаренный электрон. Такие соединения называются перекисями. После образования перекисей липидов реакция становится цепной, т. е. способной к самопрогрессированию, а весь процесс носит название перекисного окисления липидов клеточных мембран (ПОЛ). Чрезмерное ПОЛ приводит к значительным нарушениям структуры и функции мембран клетки.

 

[Стасик]

Таким образом, перегрузка способности печени окислять этанол неминуемо приводит к серьезным срывам в работе этого органа, которые сначала выявляются только на ультраструктурном уровне, при электронной микроскопии, а позднее — к грубым структурным поражениям печени, выявляемым при обычной световой микроскопии ткани печени и при медицинском обследовании больного. Основную роль в развитии серьезных обменных нарушений играет преимущественное окисление алкоголя в печени: будучи цитоплазматическим ядом, растворимым в липидах печеночных мембран, алкоголь должен быть нейтрализован в первую очередь. Поэтому задача превращения алкоголя как бы оттесняет на задний план остальные обменные функции печени, выполнение их приостанавливается, все основные ресурсы печеночной клетки направляются на окисление избытка этанола. Возникающий при этом дисбаланс приводит к нарушению всех видов обмена веществ, регулируемых печенью.

 

[Маруся]

Ого, скока инфы) Интересно, почитала. Спасибо большое, что просветил)

 

[Дарья]

Из ротовой полости, как и пища, алкоголь поступает по пищеводу в желудок, затем в двенадцатиперстную кишку и тонкий кишечник. На каждом из этих этапов алкоголь постепенно всасывается и расщепляется на составляющие – воду и углекислый газ, и в результате этого расщепления в толстый кишечник он практически не попадает. Сколько выветривается алкоголь и каково время содержания алкоголя в крови? Чем крепче спиртной напиток, тем медленнее он будет всасываться в организме. Например, водка, виски или джин – всасываются очень медленно, а содержащие углекислый газ игристые вина и шампанское всасываются быстро. Этому способствует содержащийся в них углекислый газ. Вот почему от шампанского и других игристых напитков так быстро пьянеют. Во время расщепления алкоголя все его промежуточные продукты распада всасываются в кровь, тем самым влияя на человеческие органы.

 

[Дарья]

Основное всасывание алкоголя в кровь происходит в двенадцатиперстной кишке. Скорость всасывания может значительно замедлиться, если спиртное были принято на полный желудок, или же закуска была жирной, например, человек хорошо закусил салом.

Влияние алкоголя на кровь после сытной еды и на голодный желудок очень отличается. Так, процесс всасывания в кровь спиртного на полный желудок замедляется до 1,5–2 часов. Если алкоголь был принят на голодный желудок, то он всего за полчаса полностью всосется из кишечника в кровь.

После того как алкоголь попадает в тонкий кишечник, он через кровеносные сосуды поступает в кровь и по воротной вене продвигается в печени. Этот орган выполняет функцию своеобразного щита, обезвреживающего все яды. Но печень не рассчитана на такой мощный поток винного спирта, поэтому она не может обезвредить весь алкоголь. В результате его немалая доля продолжает двигаться по человеческому организму.

 

[Дарья]

Как известно, у людей, страдающих алкоголизмом, увеличена печень. Это происходит потому, что она испытывает постоянную нагрузку, пытаясь переработать большое количество алкоголя. Подобно мышцам, увеличивающимся в объеме при постоянных тренировках, печень наращивает собственную массу. Но этот процесс не может происходить долго без вреда для такого важного органа, как печень. Год за годом, нагружая свою печень, алкоголик истощает ее силы. Клетки печени сморщиваются, она теряет свою способность устранять интоксикацию крови, рубцовая ткань постепенно заменяется соединительной и происходит цирроз печени. Это состояние защитного органа является необратимым, то есть лечению не поддается.