на что расщепляется этиловый спирт
Фермент расщепляющий алкоголь в организме человека: как называется и принцип действия
Спиртсодержащие напитки воспринимаются организмом как токсичные вещества.
Когда алкоголь попадает внутрь человека, организм пытается максимально быстро избавиться от него. За переработку и выведение этанола отвечают особые ферменты, расщепляющие алкоголь в организме человека.
Ферменты, отвечающие за расщепление спиртсодержащих напитков
Вещества, содержащие алкоголь, представляют большую опасность для человеческого организма.
Алкоголь-дегидрогеназы — фермент, перерабатывающий алкоголь в организме
Действие определённого фермента зависит от крепости употреблённого спирта. Первичное попадание спирта в организм регулируется работой АДГ. Действие алкоголь-дегидрогеназы направлено на расщепление этанола крепостью от 57%.
Печень в достаточном количестве вырабатывает данный фермент, а ткани желудка участвуют в процессе синтеза в меньшей степени. АДГ также вырабатывается у многих животных, так как микродоза этилового спирта образуется в желудочном тракте млекопитающих.
Алкоголь-дегидрогеназа ответственна за расщепление этанола на безвредные компоненты, которые позже выводятся из органов. При переваривании алкоголя образуется высокотоксичный ацетальдегид, с которым может справиться только АЦДГ. Работа данного фермента ориентирована на преобразование алкоголя в безопасную для человека уксусную кислоту. Полученная кислота в итоге расщепляется на углекислоту и воду.
Метаболизм этанола
За переработку этанола в организме ответственен фермент печени, расщепляющий алкоголь, – АДГ и АЦДГ, устраняющий ядовитый ацетальдегид.
Схематический процесс метаболизма этанола
Процесс переработки этанола в теле мужчин и женщин заметно различается. У мужчин спиртные напитки перевариваются уже в желудке, в результате чего меньшая часть спирта всасывается через тонкую кишку в кровь. Тело женщины меньше приспособлено к устранению спиртсодержащих веществ: женская печень вырабатывает меньше алкоголь-дегидрогеназы. Эта физическая особенность объясняет тот факт, что женщины быстрее пьянеют.
Более 80% этанола перерабатывает фермент АЦДГ, расщепляющий алкоголь. АЦДГ совершает колоссальную работу по переработке спирта: токсичный ацетальдегид превращается в уксусную кислоту, которая позже распадается на углекислый газ и воду. От остальной части спирта организм избавляется с помощью путей мочевыделительной и дыхательной системы: оставшийся объём выводится наружу с мочой и в процессе дыхания.
У нормальных людей, не злоупотребляющих спиртными напитками, алкоголь расщепляется достаточно быстро. У хронических алкоголиков этот процесс затягивается. Фермент печени, расщепляющий алкоголь, вырабатывается в очень большом количестве, и в организме накапливается ядовитый ацетальдегид.
При злоупотреблении спиртными напитками страдают все системы организма, но максимальная нагрузка ложится на печень и органы ЖКТ, фильтрующие спирт.
Влияние алкоголя на людей
Ферментативная система нарушается при систематическом употреблении спирта. Выработка ферментов АДГ и АЦДГ теперь осуществляется в нерегулярном режиме, и тело больше не может справляться с нагрузками по стандартной схеме. Происходит серьёзное накопление токсичных веществ, которые отравляют внутренние органы и ткани в ускоренном режиме.
Алкоголь приводит к интоксикации и разрушительно влияет на все органы и системы
Токсичный ацетальдегид разрушительно влияет на нервную систему и мозговую деятельность. Поэтому у алкоголиков нередко развиваются психические расстройства. Воздействие на органы ЖКТ выражается в появлении тошноты, рвоты и серьёзных нарушений пищеварения. Чрезмерное употребление спиртсодержащих напитков вызывает заболевания сердечно-сосудистой системы: аритмию, инсульт и инфаркт.
Некоторые люди рождаются с непереносимостью спиртных напитков, которая обусловлена генетической мутацией. Эта особенность сопровождается развитием гиперчувствительности к спиртному.
При употреблении даже небольшого количества спиртного у таких людей может развиться сильная алкогольная интоксикация.
Интересные факты о метаболизме этанола
У каждого человека выработка ферментов, расщепляющих алкоголь в организме, характеризуется индивидуальными признаками. В каждом организме этот процесс протекает с разной скоростью.
Любые продукты, насыщенные витаминами, способны ускорить метаболизм этанола и восстановить жизненные запасы, потраченные при переработке спирта. Белковая пища помогает избавиться от токсичных продуктов алкогольного распада. Лёгкая двигательная активность также помогает при отрезвлении: физические нагрузки положительно влияют на обмен веществ. Кроме того, спирт выводится из организма с помощью пота.
Заключение
Некоторые люди, принадлежащие к северным народам, имеют особое питание и индивидуальный характер спиртопереработки. Представители этих народностей быстрее пьянеют и трезвеют, им требуется гораздо большая доза спиртных напитков, провоцирующая сильное опьянение.
У некоторых людей также развивается аллергическая реакция на спирт, которая сопровождается физическими симптомами – покраснением кожных покровов.
Видео: Белоглазов Анатолий Иванович. С2H5OH Как это работает.
Как перерабатывается алкоголь в организме?
Наш организм при нормальной жизнедеятельности и при нормальных условиях в результате биохимических реакций постоянно производит, так называемый, эндогенный алкоголь. Его производят и выделяют бактерии, которые постоянно находятся в нашем кишечнике и участвую в процессе пищеварения. Количество его колеблется от 0,001 до 0,004% в сыворотке крови. Этого достаточно, чтобы при нормальных условиях обеспечить до 10% всех энергетических потребностей организма. 1 г этанола при окислении выделяет энергию до 7 ккал. Но эти калории ничего особенного из себя не представляют, так как при их образовании не получается никаких строительных материалов. Человек никак не ощущает эндогенный алкоголь, и он не вызывает никаких патологических изменений в организме.
Препятствуют всасыванию алкоголя продукты, содержащие крахмал, мясо и жиры, а увеличивают скорость всасывания углекислота (газированные напитки), температура пищи, прием алкоголя натощак.
В свою очередь алкоголь повышает моторную функцию желудочно-кишечного тракта, что ускоряет его попадание в кишечник, где увеличивается площадь контакта и скорость всасывания. Повторный прием алкоголя еще больше ускоряет всасывание. У людей страдающих гастритом или язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки всасывание также происходит быстрее. Максимальное содержание этанола в крови после однократного приема на пустой желудок наблюдается через час-полтора, после значительного приема пищи через 2-3 часа.
Внутри нашего организма окисляется и перерабатывается 90-98% поступившего алкоголя; от 2 до 10% его выделяется в неизменном виде с выдыхаемым воздухом, с мочой, калом, со слюной и через кожу с потом. 90-98% алкоголя, поступившего в организм, метаболизируется в печени. В незначительных количествах этанол разлагается в других органах.
При длительном употреблении алкоголя этот тип реакции усиливается. Некоторые исследователи говорят об определенной натренированности системы каталазы и окислении основного количества алкоголя у больных алкоголизмом, которые способствуют развитию алкогольной зависимости в силу постоянно увеличивающейся потребности.
Как происходит метаболизм алкоголя в организме
Если пить алкоголь на пустой
желудок, концентрация его
в крови достигает максимальной
через 30-60 минут.
Если желудок заполнен,
то максимум в крови достигается
через 90-120 минут.
Этанол начинает расщепляться еще в
желудке под действием фермента
алкогольдегидрогеназы, но здесь
его содержится сравнительно мало.
Интересно, что у мужчин фермента
в желудке больше, чем у женщин,
поэтому при одинаковой порции
алкоголя концентрация этанола в крови
женщины будет выше, опьянение
наступит быстрее.
Под действием алкогольдегидрогеназы
печени молекулы этанола
превращаются в ацетальдегид.
Это очень активное соединение,
которое приводит к разрушению
мембран гепатоцитов
(в итоге клетки гибнут),
нарушает синтез белков в печени,
активизирует фибриногенез.
Этанол с током крови распространяется
по организму.
Основная переработка молекул спирта
происходит в печени, куда этанол
попадает через печеночные артерии.
Ацетальдегид под действием
фермента ацетальдегидрогеназы
превращается в уксусную
кислоту.
Это соединение не представляет
для организма опасности,
и оно включается в цепочку
реакций, называемых
«цикл Кребса». В итоге распадается
на углекислый газ и воду.
У некоторых людей не вырабатывается
ацетальдегидрогеназа,
поэтому алкоголь для них неизбежно
связан с симптомами острого отравления.
Алкогольдегидрогеназа
также может вырабатываться
в «медленной» форме, и таким
людям вообще нежелательно пить
спиртные напитки.
Постоянное употребление
даже небольших доз алкоголя
приводит к тому, что печень
теряет способность окислять
ацетальдегид.
При этом переработка
этанола остается на том же
уровне или даже идет более
активно.
За счет этого в организме
накапливается токсичный
ацетальдегид, который все
более активно повреждает
клетки печени.
В норме в печени
метаболизируется 90-95%
поступившего этанола.
Примерно 5% выводится с
мочой и в виде паров через
легкие (так называемый
«перегар»).
Метаболизм этанола
Содержание:
Этиловый спирт оказывает не только эйфорическое, но и токсическое действие. Особенно «достаётся» центральной нервной системе. Кроме прямого ядовитого действия алкоголя, вред организму наносят сивушные масла и вредные примеси, содержащиеся в алкогольных напитках фабричного, и особенно кустарного производства. Иногда количество ядовитых субстанций доходит до 1,5% в готовом изделии. Спирт постепенно распадается, и среди образующихся продуктов метаболизма этанола выявляются также опасные вещества, повреждающие органы человеческого тела.
Биотрансформация
Процесс биотрансформации этанола в основном происходит в печени, и имеет три этапа.
Метаболическое действие этанола на нервную систему
Метаболизм этанола в ЦНС проявляется нарушением процессов окисления в нейронах. Он проникает внутрь клетки и приводит к функциональным сбоям и деструкции внутриклеточных образований.
В результате у пьяного человека возникает:
Повреждая клеточные структуры продолговатого мозга, спирт поражает сосудодвигательный и теплорегулирующий центры, вызывает «паралич» поверхностных капилляров кожи. В результате они расширяются, и в них скапливается кровь. Выпивший человек отмечает этот эффект как «согрев» и выглядит покрасневшим (иллюзия здоровья). На самом деле ускоренная теплоотдача приводит к понижению общей температуры тела и может стать причиной переохлаждения в холодное время. Этим кстати и обусловлено ускоренное отрезвление на холоде. Алкоголь при низкой температуре окружающей среды быстро распадается.
Всасывание и метаболизм этанола в желудочно-кишечном тракте
На желудок и кишечник спирт действует в двух направлениях, что приводит к множественным нарушениям процессов пищеварения в организме человека.
Распитие алкогольных напитков сопровождается:
20% принятого алкоголя всасывается в кровь из слизистой желудка, усиливая его моторику, в результате чего пищевой комок проходит быстрее. 80% поглощается тонким кишечником. Принятое внутрь спиртное достигает максимального содержания в кровяном русле в среднем через час. Выпивка натощак – ускоряет процесс. При наполнении ЖКТ пищей – медленнее. На скорость всасывания влияет и характер пищи. Жирная и мясная еда – замедляют её.
Особенности этилового катаболизма
Метаболизм этанола в печени при приёме незначительных доз заключается в воздействии на него алкогольдегидрогеназы, окисляющей 90% спирта. 10% приходится на каталазу. Скорость разложения C2H5OH не зависит от его количества в крови. Одинаковое время уходит на катаболизм как больших, так и малых его объёмов. Каталаза метаболизирует в основном спиртовые молекулы, находящиеся в тканях и органах. В ряде случаев процент соотношения окисляющей способности ферментов выравнивается 50:50.
Учёные выявили эффект «натренированности» у ряда людей. У них большие дозы этанола элиминируются быстрее, чем у других, именно за счет каталазной реакции. Поэтому они могут выпить больше других и скорее восстановиться. Речь идёт как о больных алкоголизмом, так и о эпизодически выпивающих лицах. Катаболизм значительно увеличивается в мышцах при интенсивной физической нагрузке. В этом случае дегидрогеназно-каталазное соотношение спиртового распада составляет 30:70, а иногда и 20:80.
Другой особенностью биохимии катаболических процессов является противоположный эффект – торможение окисления токсических количеств алкоголя. У таких людей опьянение и симптомы отравления держатся значительно дольше.
Не весь объём спиртного подвергается разложению. Часть его выделяется из организма в своем первоначальном виде.
Выделение происходит через:
Скорость катаболических реакций зависит от того, как происходит алкоголизация, в каких количествах, и через какие промежутки времени. У некоторых людей процесс полного выведения спирта занимает несколько часов, у других он может длиться до суток и даже более.
Какие органы больше всего повреждаются спиртным и продуктами его метаболизма
Вариабельность уровней концентрации в разных тканях обусловлена различной степенью растворимости спиртовых молекул. Наибольшее количество выявляется в тех структурах, которые богато снабжаются кровью за счет наличия сосудов. Эти особенности играют важное значение в определении концентрации C2H5OH.
Кроме мозга деструкция развивается в:
Реакции метаболизма этанола используются в судебно-медицинских экспертизах и являются фактами для криминальных расследований. Точное понимание происходящих в организме процессов помогает врачам наркологам подбирать адекватную терапию лицам, страдающим алкогольной зависимостью.
Литература:
Текст проверен врачами-экспертами:
Заведующей социально-психологической службы МЦ «Алкоклиник», психологом Барановой Ю.П., врачом психиатром-наркологом Серовой Л.А.
Проконсультируйтесь
со специалистом 
Фермент расщепляющий алкоголь в организме человека
Алкогольную зависимость можно считать болезнью, которая может появится у любого человека, вне зависимости от возраста. Зависеть это может и не от окружения, наследственности или особенности личности. На сегодняшний день есть множество различных проблем связанных с алкогольной зависимостью например: фермент расщепляющий алкоголь в организме человека. К счастью есть клиники которые способны помочь с ними справится.
Фермент расщепляющий алкоголь
Расщепление алкоголя
Этиловый спирт является сильнейшим ядом для организма, который стремится максимально быстро переработать и вывести его. Отвечают за этот процесс такие ферменты:
Когда в организме человека появляется алкоголь, первым вырабатывается АДГ. Его целью является расщепление этанола на части, которые практически не наносят вред здоровью, кроме ацетальдегида. Это вещество обладает сильными токсическими свойствами.
Чтобы нейтрализовать их на помощь приходит АЦДГ. Этот фермент занимается расщеплением ацетальдегида. От скорости этого процесса зависит, насколько меньше вреда будет нанесено здоровью.
Как известно, каждый человек индивидуален и процессы, происходящие в организме, могут отходить от общепринятых норм.
Какие ферменты расщепляют алкоголь?
У каждого здорового человека вырабатывается фермент, активно расщепляющий алкоголь. Но злоупотребление спиртными напитками способно нарушить процесс ферментации. В результате этого страдает печень, почки, желудочно-кишечный тракт, сердечно-сосудистая система, головной мозг.Чтобы разобраться, почему так происходит, нужно проследить за процессом разложения и вывода этанола, и понять какие ферменты за это отвечают.
Какие ферменты расщепляют спиртосодержащие напитки При поступлении в организм спиртного начинается выработка специальных ферментов, способствующих его выводу. К таким ферментам, расщепляющим алкоголь, относятся алкогольдегидрогеназа (АДГ) и ацетальдегиддегидрогеназа (АЦДГ). В первую очередь начинается синтез АДГ, который ответственен за расщепление этанола. В результате получаются элементы, которые не причиняют вреда. А при образовании ацетальдегида, обладающего высокой токсичностью, стартует синтез АЦДГ. Степень тяжести вреда, причиненного внутренним органам, зависит от того, насколько быстро будет синтезирован фермент, расщепляющий ацетальдегид.
С поступлением первых доз алкогольных напитков органы начинают работать с удвоенной силой, пытаясь купировать негативное влияние этанола. В частности, вырабатываются 2 фермента, которые нейтрализуют его:
Высокотоксичный уксусный альдегид, образующийся при распаде молекулы спирта, вызывает похмельный синдром.
Первым в действие вступает АДГ. Алкоголь-дегидрогеназа разделяет молекулы этанола на составляющие элементы, которые не несут вреда организму. АДГ способен перерабатывать 57%-й этанол.
Вырабатывается печенью и частично желудком. Фермент предназначен исключительно для расщепления алкоголя в крови. Встречается у всех млекопитающих, поскольку работа желудочно-кишечного тракта приводит к выделению определенного количества этанола.
Вещества, выделяющиеся в процессе распада молекулы спирта, безвредны. Исключение составляет высокотоксичный уксусный альдегид.
Именно этот элемент вызывает похмельный синдром. Превышение допустимых норм концентрации альдегида в организме может привести к серьезному отравлению. Поэтому организм производит АЦДГ.
Он максимально быстро нейтрализует уксусный альдегид, оберегая внутренние органы от повреждения. Образованная в конечном итоге уксусная кислота неопасна и легко выводится из организма. Отсутствие или нарушение выработки ацетальдегид-дегидрогеназы в результате генетических мутаций служит причиной алкогольной непереносимости.
Расщепление алкоголя в крови проходит в несколько этапов, включающих:
Количество алкоголя в организме определяет скорость его переработки и степень опьянения людей.
Это зависит от индивидуальных физиологических особенностей, генетической предрасположенности и пола. У мужчин в желудке вырабатывается достаточное количество АДГ, поэтому этанол расщепляется быстрее, меньшая часть спирта попадает в кровь через стенки тонкого кишечника. У женщин время расщепления увеличивается, потому что перевариваться алкоголь начинает, попадая в кишечник.
Именно поэтому представительницы прекрасного пола быстрее пьянеют. Таблица приводит количество часов, необходимое на переваривание различных спиртных напитков у мужчин и женщин (рис. 1).
Уже на этапе действия первого фермента, 5% этанола выводится из организма с мочой и дыханием. Это объясняет появления так называемого «перегара».
Далее процесс сопровождается распадом спиртных молекул и преобразованием ацетальдегида ферментом АЦГД в уксусную кислоту. Уксус легко расщепляется на воду и углекислый газ, которые не представляют опасности для внутренних органов и без проблем выводятся из организма.
Как происходит расщепление этанола
Процесс нейтрализации спирта происходит в несколько этапов.
Изначально спиртное попадает в ротовую полость, где начинается всасывание. Затем этанол поступает в желудок, где всасывание окончательно завершается. Процесс происходит ускоренно, если крепость напитка ниже.
Поэтому от шампанского можно опьянеть быстрей. Сам процесс расщепления длится от 5 до 36 часов с учетом того, что до 90 % алкоголя преобразуется ферментными системами печени. Остаток в виде 10 % выводится через почки с мочой, легкими и потовыми железами.
Скорость, которая требуется для элиминации спиртного, зависит от генетического материала человека, количества и соотношения ферментов.
Если говорить о количестве времени, необходимого для снижения концентрации алкоголя в крови, то этот параметр составляет от 0,1 до 0,16 промилле за час. Не весь алкоголь человеческий организм способен переработать за один прием. Если количество выпитого создает показатель в крови выше 5 промилле, то наступают острая интоксикация и летальный исход.
Ферменты печени снижают концентрацию спиртного в крови, перерабатывая алкоголь. Промежуточный продукт – ацетальдегид, который превращается в уксусную кислоту.
Затем уксусная кислота трансформируется в углекислый газ и воду с помощью ацетат-КоА-лигазы. Во время расщепления выделяются тепло и энергия, которые тратятся на дальнейшую переработку или откладываются в организме в виде жировых запасов. В процессе участвуют цинк, витамин С, кофермент НАД.
Энзимы, разлагающие этанол
Быстрота и эффективность окисления алкоголя зависит от его количества, состояния здоровья человека, степени поражения его тела вследствие приема спиртных напитков и иных факторов. Вышеназванные ферменты вырабатываются у непьющих людей и даже млекопитающих, чему есть логическое объяснение: переваривание несвежих и забродивших в желудке продуктов. У некоторых народов, например, фактически уничтоженных колонизаторами индейцев, АЦДГ, расщепляющий ацетальдегид до уксуса, фактически не синтезируется, вызывая у них непереносимость алкоголя. По этой причине многие племена Северной Америки во время конкисты были попросту стерты с лица земли при помощи спиртных напитков. У некоторых людей наблюдается генетическое отклонение, ввиду которого печень вырабатывает намного меньше ацетальдегиддегидрогеназы, чем требуется. После рюмки такие люди быстро краснеют, а температура их тела повышается из-за скопления ацетальдегида, с коим не может справиться энзим.
За какое количество времени происходит полное расщепление
Скорость отрезвления зависит от количества вырабатывающегося фермента печени, расщепляющего алкоголь – алкогольдегидрогеназы и ацетальдегиддегидрогеназы. Ускорение данного процесса невозможно даже при помощи стимуляторов, например кофе. Кроме того, медикаменты, предназначенные для отрезвления способствуют лишь избавлению от симптомов алкогольного опьянения, но не решают основную проблему. Скорость усвоения алкоголя также зависит от частоты употребления спиртных напитков — чем реже человек их употребляет, тем быстрее происходит расщепление. При частом злоупотреблении наблюдается усиленная выработка АДГ, что ускоряет переработку этанола, которая способствует накоплению ацетальдегида. Но количество вырабатываемой АЦДГ не изменятся, вследствие чего организм не успевает перерабатывать весь ацетальдегид, из-за чего последний расщепляется медленно. Данная ситуация способствует сильной интоксикации, которая наносит вред всем внутренним органам.
Какие продукты могут увеличить выработку ферментов
Не существует определенного перечня продуктов, помогающих увеличить уровень АДГ и АЦДГ.
Только минимальный прием спиртного помогает не уменьшить количество АЦДГ. Способствует сохранению ферментов забота о клетках печени. Поэтому стоит принимать гепатопротекторы или растительные заменители, для того чтобы система находилась в норме:
Можно принимать эссенциальные фосфолипиды.
Это не значит, что количество АДГ и АЦДГ увеличится. Просто они останутся на том же уровне и в предварительно запрограммированном количестве. Иных способов или медицинских препаратов не существует, это выдуманные мифы от пациентов, страдающих алкоголизмом.
Данная проблема фермент расщепляющий алкоголь в организме человека достаточно популярна на сегодняшний день. Алкоголь может действовать на людей по-разному. Возможно алкоголь и приносит какую то пользу, но чаще всего употребление спиртных напитков пагубны для здоровья. Самым сложным с чем приходится справляться это психологическая зависимость, в этом случае нередко приходится обращаться за помощью.