Во что перерабатывается алкоголь в печени


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.

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.

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

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).

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.

источник

Когда человек выпивает алкоголь, организм сразу начинает работать в усиленном режиме, пытаясь быстрее вывести его. За расщепление этанола отвечают ферменты. Их действием обуславливается тот факт, что одни люди могут выпить больше спиртного, а другие сразу ощущают сильное опьянение. Но, какой именно фермент расщепляет этанол?

Алкоголь — это сильный яд, поэтому организм старается как можно быстрее нейтрализовать его действие. Расщепление этилового спирта проводится под действием двух ферментов, название которых — алкоголь-дегидрогеназы (АДГ) и ацетальдегид-дегидрогеназы (АЦДГ).

Как только в организм попадает первая доза спиртного, стартует выработка АДГ. Этот фермент расщепляет этанол на практически безвредные элементы.

Единственное исключение — высокотоксичный ацетальдегид. За его нейтрализацию отвечает АЦДГ. От того, как быстро этот фермент будет расщеплять ацетальдегид, зависит степень поражения внутренних органов.

Алкоголь-дегидрогеназа способна расщеплять этанол крепостью 57% со скоростью 28,9 гр/час. Ее синтезирует печень в очень большом количестве, еще немного фермента производят ткани желудка.

Хотя единственная функция этого фермента в организме — это усвоение этанола, он также вырабатывается у лошадей и всех остальных млекопитающих. Объяснением такого факта может служить то, что бактерии в ЖКТ выделяют ничтожные дозы этилового спирта.

У некоторых людей наблюдается нехватка АЦДГ или полное его отсутствие, вызванная генетической мутацией. Это обуславливает непереносимость алкоголя, которая выражается в покраснении кожи и тела, повышении температуры из-за скопления ацетальдегида.

Процесс преобразования алкоголя в организме происходит поэтапно:

  • Расщепление этанола до безвредных веществ и ацетальдегида.
  • Преобразование ацетальдегида в уксусную кислоту.
  • Разложение уксуса на углекислый газ и воду.

Под действием алкоголь-дегидрогеназы спиртное перерабатывается до относительно безвредных веществ и токсичного ацетальдегида. У мужчин этанол подвергается частичной переработке уже в желудке. В результате меньшее количество алкоголя попадает в тонкий кишечник, откуда происходит его всасывание в кровь.

Схема расщепления алкоголя в организме

В женском организме желудок вырабатывает меньше алкоголь-дегидрогеназы. Поэтому больше этанола в итоге всасывается из кишечника в кровь. Этим объясняется тот факт, что женщины быстрее достигают состояния опьянения.

До 5% этанола выводится из организма с мочой, потом и в процессе дыхания — этот специфический запах в народе называется «перегаром». Оставшийся объем алкоголя переваривается в различных тканях при помощи АЦДГ, которая преобразует токсичный ацетальдегид до безвредной уксусной кислоты.

Если метаболизм не нарушен, уксус в дальнейшем быстро превращается в двуокись углерода и обычную воду. При этом выделяется 7 калорий на 1 гр спирта. Они либо расходуются, либо откладываются в организме.

Скорость отрезвления зависит от объема выработки ферментов АДГ и АЦДГ печенью. Ускорить этот процесс невозможно ни с помощью кофе, ни с помощью каких-либо других стимуляторов. Разрекламированные таблетки помогают лишь снять симптомы алкогольной интоксикации, но они не могут помочь человеку быстрее протрезветь.

Когда алкоголь употребляет здоровый человек, его ферментативная система воздействует исключительно на выпитый напиток. Этанол, который попадает внутрь клеток, не расщепляется.

Если человек выпивает редко, то расщепление алкоголя происходит быстрее. При злоупотреблении спиртным печень начинает вырабатывать больше ацетальдегид-дегидрогеназы.

Переработка этанола ускоряется, и в организме начинает быстрее скапливаться ацетальдегид. Однако АЦДГ вырабатывается в прежних количествах и не может работать быстрее.

В результате процесс отрезвления замедляется, а токсичное вещество дольше остается в организме. Это вызывает сильную интоксикацию, которая отражается на деятельности всех органов и систем.

В первую очередь страдает печень, на которую ложится максимальная нагрузка. Одновременно ацетальдегид начинает отравлять головной мозг и разрушать нервные клетки, возникают психические отклонения.

Также страдает ЖКТ, из-за чего появляются тошнота, рвота, нарушения пищеварения. Поражение сердца и сосудов выливается в резкое повышение давления, аритмии и последующие инфаркты.

Каждый организм обладает разной переносимостью алкоголя. В России многие думают, что способность выпивать много спиртного и сохранять трезвое состояние — это признак отменного здоровья. В действительности это обуславливается хорошей работой ферментной системы, в которой сбалансирован синтез АДГ и АЦДГ.

Люди с нормальной выработкой ферментов, расщепляющих алкоголь, пьянеют медленно, не страдают от похмельного синдрома. Их организмы перерабатывают этанол в стандартном режиме, быстро выводят отравляющий ацетальдегид.

При регулярном употреблении алкоголя в больших количествах неизбежно происходят нарушения ферментативной системы. АДГ начинает вырабатываться быстрее, ускоряя расщепление этанола до высокотоксичного ацетальдегида. АЦДГ не успевает обезвреживать его, поэтому человек начинает пьянеть раньше, а его организм при этом испытывает сильную интоксикацию.

Некоторые люди рождаются с полной непереносимостью алкоголя.

При приеме даже небольшой дозы спиртного у них возникают характерные симптомы:

  • покраснение лица или тела;
  • красные пятна на коже;
  • повышенная температура.

Такое состояние обуславливается накоплением в организме токсичного ацетальдегида. Его вызывают мутации гена, который кодирует АЦДГ. Именно этот фермент отвечает за переработку ацетальдегида.

Врожденную непереносимость этанола может также спровоцировать полиморфизм гена, который кодирует АДГ. Этот фермент ускоряет расщепление спирта до ацетальдегида.

При непереносимости алкоголя симптомы похмелья у человека появляются раньше, чем наступает сам похмельный синдром. Такое состояние может спровоцировать даже маленький бокал вина, поскольку длительное нахождение ацетальдегида в организме отравляет его, вызывает тошноту, головную боль. Если человек выпьет второй бокал вина, у него разовьется очень сильная интоксикация.

источник