6 фактов о биохимии этанола

Несколько дней назад новостные агентства поведали нам о том как 55-летний мужчина умер после восьми выпитых бутылок водки. Поэтому в преддверии традиционного для многих празднования Старого Нового Года не лишне будет упомянуть об эффекте, механизмах и последствиях употребления алкоголя.

Люди с давних времен тесно связаны с алкоголем. Об опьяняющих свойствах «похитителя рассудка»  стало известно более 10 тыс. лет назад. Первые веселящие напитки наши предки делали из меда, плодовых соков и дикого винограда. В разное время спирт использовали в качестве горючего, топлива, антисептика, анестезии, но главными его задачами во все времена оставались сближение людей и улучшение настроения.

Благодаря маленькому размеру и другим особенностям молекулы этанола (C₂H₅OH) спиртное проникает в жиры  и смешивается с водой. Алкоголь легко проникает через слизистые оболочки, начиная с полости рта. В печени начинается процесс его расщепления и нейтрализации, который контролируют два фермента с длинными названиями: алкогольдегидрогеназа (АДГ) и ацетальдегиддегидрогеназа (АлДГ). Первый отвечает за превращение молекулы спирта в ядовитое вещество —  ацетальдегид. Второй фермент окисляет полученный альдегид в безопасную уксусную кислоту. Часть алкоголя (2–5%) выводится в чистом виде через потовые железы, почки и дыхание.

Сам эффект опьянения достигается за счет воздействия дошедшего до головного мозга этанола, который запускает активность специальных кислот — ингибиторных ГАМК. Эти кислоты замедляют нервный импульс, поскольку являются важнейшим тормозным нейромедиатором. Именно благодаря их работе достигается эффект расслабления. После приема алкоголя внутрь также возрастает уровень гормона дофамина, который воздействует на центры удовольствия. Часть полученного под воздействием АДГ ацетальдегида при взаимодействии с дофамином дает вещество, похожее на морфин. Таким образом достигается эффект эйфории.

Изучение этих процессов позволило понять, какие факторы влияют на степень и скорость опьянения. Итак, как пьянеть быстро.

Быть азиатом

За процессы выработки и подавления ферментов расщепления отвечают специальные гены. Впервые один из них обнаружили молекулярные биологи из Университета Калифорнии в Сан-Франциско, наблюдая за дрозофилами в местных барах. Ученые заметили, что, искупавшись в рюмочке коктейля, мушки ведут себя по-разному. Одни сразу ложатся вверх лапками, а другие еще долго летают по бару, мешая трудовому люду вдумчиво употреблять.  Результаты исследований показали, что вялые мухи были носителями гена, получившего название happy hour — «счастливый час». Так в барах называют время, когда выпивка продается за полцены. Этот ген ускоряет опьянение, поскольку отвечает за подавление действия АДГ, расщепляющей алкоголь. У бодрых дрозофил happy hour отсутствовал либо не работал. Позднее такой ген был найден у мышей и крыс.

У человека тоже есть аналогичные ферменты, но гена happy hour нет. Механизм, который регулирует скорость опьянения, тоже есть, только устроен иначе. У человека все зависит от сочетания ферментов АДГ и АлДГ. У одних людей ферменты работают быстро, у других — медленно.

Каждая раса по-своему реагирует на алкоголь, это связано с генами. У азиатов распространено сочетание медленных ферментов, алкоголь расщепляется долго, поэтому они пьянеют значительно быстрее. Представители европеоидной расы являются носителями быстрого комплекса расщепления, поэтому они могут выпить гораздо больше.

Сочетание двух разных типов этих генов — ядерный вариант. Если алкоголь расщепляется быстро, а ацетальдегид медленно, то человек пьянеет медленно, но в крови при этом накапливается токсичный альдегид. Человек пьет еще и еще, потом мучается похмельем и, соответственно, пьет опять. Нам это ничего не напоминает? Правильно: у части населения России именно такая комбинация ферментов. В своем крайнем варианте эта совокупность генов встречается у некоторых малых народов: чукчей, ненцев, кетов. От чего они и пострадали:  в лучшем случае у них появлялась сильная зависимость, а в худшем — летальный исход вследствие отравления.

Быть лёгким

В организме полного человека больше жидкости, поэтому алкоголь усваивается и растворяется быстрее. Из-за того что спирт соединяется с жирами, которых у крупных людей обычно достаточно, он почти сразу перестает действовать. Помимо этого, алкоголь растворяется в любых мембранах, может задерживаться в мышцах, а его соединения используются в качестве источника энергии в организме. Все это делает людей маленького веса менее устойчивыми к алкоголю, и соответственно они быстрее пьянеют.

Быть женщиной

У мужчин значительная часть алкоголя расщепляется за счет алкогольдегидрогеназы, находящейся в желудке. У женщин этот фермент сконцентрирован в печени, отчего часть спирта избегает фильтрации. Поэтому при одинаковом количестве выпитого женщины «доходят до кондиции» раньше мужчин. Отсюда и стереотип о быстро пьянеющих дамах. Однако при внутривенном способе введения половые различия нивелируются: алкоголь, попавший внутрь таким способом, попадает в общий кровоток, избегая встречи с нейтрализующими ферментами.

Постареть

С возрастом все процессы в организме замедляются. Гормонов синтезируется меньше, клетки умирают все чаще, АДГ вырабатывается все медленнее. Резко ухудшается работа печени и почек, отвечающих за фильтрацию спирта. В результате в крови остается больше непереработанного алкоголя, поэтому старики пьянеют быстрее. Эта гипотеза подтверждается исключительно жизненным опытом, ведь мало кто осмелится издеваться над бедными старыми людьми, проводя с ними опыты.

Быть спокойным

На вечеринках и в клубах люди часто удивляются своим способностям: «Вроде до этого никогда так много не пил, а тут…» В организме человека, испытывающего сильные эмоции, обмен веществ происходит гораздо быстрее, работа гормонов усиливается, а спящие нервные центры активируются. В первую очередь выделяется адреналин, заставляющий все системы организма работать быстрее и продуктивнее. Учащается сердцебиение, активируется симпатическая нервная система, учащается дыхание. Вместе с общим подъемом улучшается и работа АДГ. Происходит быстрое усвоение и расщепление алкоголя. Исследования в этой области показывают нам, что человек, испытывающий ярость, ненависть, радость, или другие сильные эмоции, быстро пьянеет, но этот эффект длится крайне непродолжительно. Поэтому, если хотите погрузиться в эйфорию сразу и надолго, не грустите и не радуйтесь. Ноль эмоций.

Иметь индивидуальность

На процесс усвоения спирта влияет множество факторов, зависящих от особенностей каждого человека. Например, на скорости опьянения сказываются размер и состояние желудка и печени, продуктивность работы почек, степень сытости, количество уже выпитого алкоголя, стаж и т.д. Поэтому, если вам интересно узнать точнее, как алкоголь действует конкретно на вас, остается лишь одно: правильно подсчитать коэффициенты по формулам, которые определили физиологи. Формулы приведены ниже.

Поставим пьянство под контроль!

В 1920-х годах шведский химик Эрик М. П. Видмарк разработал формулу для определения максимального теоретически возможного уровня этанола в крови. Предупреждаем: алкоголь недопустим для употребления несовершеннолетними, беременными и т.д. И вообще — пить вредно!

Пункт первый: определить массу чистого алкоголя. Это количество спирта, попавшего в общий кровоток. Для этого смотрим, сколько градусов в напитке. Умножаем это число на 0,0056, а потом на объем напитка в миллилитрах.

Пункт второй: определяем концентрацию алкоголя в организме (с, ‰). Для этого нужно подставить в формулу массу выпитого чистого алкоголя (А, гр (если это граммы, то сокращение — г), массу собственного тела (m, кг) и коэффициент распределения Видмарка r (0,7 — для женщин, 0,6 — для мужчин).

Формула Видмарка:

 

P.S.:

Новый год мы все встречали,
Рождество мы отмечали,
А теперь настал черёд
Встретить Старый Новый год.

Хоть и долго мы гуляли,
Но нисколько не устали.
Веселись, честной народ,
Старый Новый год идёт!

Источник материала