Alkohol od wieków zajmuje szczególne miejsce w życiu człowieka. Używa się go do wielu celów medycznych i przemysłowych ale najbardziej cenimy go w postaci napojów wyskokowych.   Etymolodzy nie są pewni pochodzenia słowa alkohol, które w wielu językach brzmi podobnie. Najprawdopodobniej wywodzi się od arabskiego słowa al ghul czyli zły duch. Z punktu widzenia chemika spożywany przez nas „alkohol” to nic innego jak etanol występujący w różnych stężeniach w zależności od rodzaju trunku. Etanol powstaje w skutek fermentacji polisacharydów znajdujących się w burakach cukrowych, ziemniakach, trzcinie cukrowej lub innych roślinach.

Fot. https:/.../advice-on-alcohol-and-drugs

Jak alkohol działa na organizm człowieka możemy się przekonać gołym okiem, obserwując ludzi w pubach. Po jednym piwie panuje nastrój dobrej zabawy, po 2 atmosfera w śród pijących coraz bardziej się rozluźnia, trzeci kufel spowodować może już chwiejny krok i problemy podczas mówienia. Po ósmym kuflu u przeciętnego człowieka następuje już otępienie alkoholowe.

 

Zalewanie robaka

Zdarza nam się to robić kiedy coś nam w życiu nie wyjdzie i w ten właśnie sposób próbujemy poradzić sobie z frustracjami i niezadowoleniem. Najczęściej zapijamy nie zdany egzamin, kłótnie z bliską osoba lub zerwanie związek. Powiedzenie to świetnie oddaje biologiczne aspekty upicia się. W naszym mózgu a dokładniej w móżdżku znajduje się mała struktura zwana po łacinie  vermis cerebelli w tłumaczeniu na polski jest to robak móżdżka. Móżdżek natomiast odpowiada za koordynację ruchową, równowagę, decyduje o płynności i szybkości ruchów, dlatego też  osoby pod wpływem alkoholu mają problem z przejściem po białej linii czy prowadzeniem samochodu.

 

Biochemia działania alkoholu 

– rola dehydrogenazy alkoholowej

Alkohol etylowy ma charakter lipofilny co sprawia że szybko się wchłania z przewodu pokarmowego i bez trudu przenika przez błony komórkowe przedostając się w ten sposób do krwioobiegu. W niewielkich ilościach alkohol jest wchłaniany już w jamie ustnej, 20-30% przypada na żołądek a aż 70-80% wchłania się w jelicie cienkim. Detoksykacja alkoholu odbywa się głownie w wątrobie. Niewielkie ilości spożytego alkoholu np. lampka wina do obiadu są metabolizowane już w żołądku przez dwa enzymy dehydrogenazę alkoholową(ADH) a następnie aldehydową(ALDH).

Alkohol wysokoprocentowy nie jest rozkładany w żołądku tak jak to ma miejsce z niskoprocentowymi trunkami lecz jest transportowany żyłą wrotną do wątroby. Wątroba jest głównym narządem odpowiedzialnym za unieszkodliwianie toksyn zagrażających naszemu organizmowi. W przypadku alkoholu etylowego może to zachodzić na trzy sposoby:

Rys.1 

Schemat przedstawia metabolizm alkoholu etylowego w wątrobie człowieka. Opracował M. Gortat

1. Przy udziale dehydrogenazy alkoholowej (ADL). Stężenie tego enzymu jest cechą osobniczą, osoby z dużym jego stężeniem określamy jako posiadające „ mocną głowę”. Nie jest to jednak cecha pozytywna ponieważ osoby takie mogą wypić dużo więcej alkoholu przy dużo mniejszym odczuciu upojenia. Płacą jednak za to wysoką cenę w postaci silniejszego kaca, większych predyspozycji do choroby alkoholowej, a tym samym zwiększonym prawdopodobieństwem zachorowania na marskość wątroby lub nowotwory przewodu pokarmowego.

Dehydroogenaza alkoholowa w wątrobie umożliwia reakcję chemiczną w czasie której etanol zostaje zmieniony w aldehyd octowy przy udziale cząsteczek NAD⁺.

CH₃CH₂OH + NAD⁺ → CH₃CHO + NADH + H⁺

W reakcji tej NAD⁺ zamieniany jest w zredukowaną formę dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego NADH. Zmiana stosunku NADH/NAD⁺ powoduje zaburzenie równowagi oksydo-redukcyjnej, a tym samym inicjuje powstanie stresu oksydacyjnego. Dla podtrzymania procesu utleniania etanolu konieczna jest ciągła reoksydacja NADH. Błona mitochondrialna jest nieprzepuszczalna dla nukleotydów, dlatego komórka wątrobowa zmuszona jest do ciągłego utleniania NADH w mitochondrialnym łańcuchu oddechowym i do uruchomienia specjalnych mechanizmów metabolicznych, dostarczających równoważniki oksydoredukcyjne potrzebne do regeneracji NAD+.

 

2. Przy udziale enzymów MEOS (Microsomal Ethanol Oxidizing System) zlokalizowanych w retikulum endoplazmatycznym. W procesie utleniania alkoholu w ukłądzie MEOS udział bierze wiele substancji ( NAD⁺, O₂, reduktaza NADPH cytochromu C, izocytrynian, dehydrogenaza izocytrynianowa). Głównym enzymem tego układu jest cytochrom P450 (CYP2E1). W tym szlaku metabolicznym produktem jest nie tylko aldehyd octowy jak to ma miejsce przy utlenianiu alkoholu w obecności ADL ale także rodnik hydroksyetylowy.

 

3. Przy udziale katalazy enzymu ulokowanego w peroksysomach jego udział w metabolizmie alkoholu jest nieznaczny. W reakcji tej powstaje aldehyd octowy i nadtlenek wodoru.

We wszystkich przypadkach produktem metabolizmu alkoholu jest aldehyd octowy, który jest o 10 raz bardziej toksyczny niż sam etanol. Ulega on szybkiemu metabolizmowi w mitochondriach komórek wątroby, przy udziale mitochondrialnej dehydrogenazy aldehydowej (ALDH). Z utlenionego aldehydu octowego powstaje kwas octowy, który jest uwolniony do krwiobiegu a następnie metabolizowany np. w cyklu kwasów trójkarboksylowych.

Na tropie kaca

Złe samopoczucie występujące w kilka godzin po spożyciu alkoholu. Objawiające się przede wszystkim zawrotami i bólem głowy, nadwrażliwością na hałas i światło, brakiem koncentracji a w najgorszym stopniu także mdłościami i wymiotami czyli syndrom dnia następnego. Naukowcy nie są w stu procentach pewni co powoduje kaca jednak jako głównego sprawcę typują aldehyd octowy (acetaldehyd). Powstaje on o czym była mowa wcześniej z etanolu pod wpływem dehydrogenazy alkoholowej. Według naukowców dużą rolę w powodowaniu kaca odgrywa również toksyczny metanol, który w niewielkich ilościach może znajdować się w różnego rodzaju napojach alkoholowych. Jego unieszkodliwianie w organizmie zachodzi w podobny sposób jak ma to miejsce z etanolem lecz dzieje się to znacznie wolniej. Najbardziej szkodliwym produktem metabolizmu metanolu jest kwas mrówkowy, którego nadmiar we krwi może powodować upośledzenie OUN. Za tą teorią przemawiała by popularna metoda radzenia sobie z objawami dnia następnego nazywana przez specjalistów z dziedziny spożycia alkoholu „metodą klina”. Spożycie niewielkiej dawki etanolu powoduje znaczne zmniejszenie metabolizmu metanolu ponieważ dehydrogenaza alkoholowa najpierw rozkłada etanol. Rozkład metanolu zachodzi w tedy wolniej i organizm ma czas na poradzenie sobie z jego szkodliwymi metabolitami.

Prof. Wayne Jones z Instytutu Medycyny Sądowej w Linkoeping przeprowadził badania, w których podawał ochotnikom różne gatunki alkoholu: koniak, czerwone wino, rum, markowe czerwone wino, whisky, białe wino, gin, wódka oraz czysty spirytus(rys.1). Badania potwierdziły przypuszczenia naukowca dotyczące wpływu zawartości metanolu na objawy kaca. Osoby, którym podano spirytus skarżyły się jedynie na lekki ból głowy podczas gdy u osób, które spożyły koniak lub rum odnotowano większość objawów związanych z kacem.

 Rys. 1 Zależność pomiędzy gatunkiem spożywanego alkoholi a nasileniem się objawów kaca. (M. Gortat 2008)

Dlaczego suszy?

Suchość w gardle to główny objaw kaca. Według naukowców za jego pojawienie się odpowiada wazopresyna - hormon antydiuretyczny, który reguluje gospodarkę wodną organizmu. Wykazano, że alkohol zaburza pracę przysadki mózgowej odpowiedzialnej za produkcję wazopresyny, która przeciwdziała odwadnianiu organizmu. Powoduje to zwiększenie wydalania moczu a w konsekwencji odwodnienie organizmu. Naukowcy dopatrują się także związku pomiędzy odwodnieniem organizmu a zawartością wody w mózgu, który jest jednym z lepiej uwodnionych narządów. Utrata wody powoduje kurczenie się mózgu, mimo iż nie jest on unerwiony to zmiana jego objętości może podrażniać otaczającą go oponę twardą, zbudowaną z tkanki łącznej.  Te zmiany mogą wyjaśniać pojawiający się tępy ból głowy po imprezie alkoholowej. Powodem tych objawów może być również zachwiana gospodarka jonowa mózgu.

Sposób na kaca starożytnych Rzymian

Pliniusz Starszy był historykiem i pisarzem rzymskim. Do czasów obecnych zachowało się tylko jedno jego dzieło Historia naturalna (Naturalis historia) istna encyklopedia składającą się z 37 ksiąg, w których zapisano informację na temat kosmologii, mineralogii, geografii, botaniki oraz fizjologii. Książka ta jest kopalnią wiedzy dotyczącej czasów Rzymskich. Pliniusz opisuje w niej jak bardzo cenionym trunkiem w czasach starożytnych było wino: „Jeśli dobrze się zastanowić, to widać, że nic człowieka nie zaprząta w życiu bardziej niż wino; jak gdyby natura nie obdarzyła nas najbardziej zbawiennym napojem, dając nam wodę, którą piją wszystkie inne zwierzęta !”. Pliniusz Starszy doceniał walory smakowe i nieznane mu jeszcze w tamtych czasach biochemiczne właściwości wina. Zauważył on również, że następnego dnia po uczcie nawet do 6 godzin dokuczać może ból głowy. W Historii naturalnej Pliniusz napisał również co należy zrobić aby uniknąć dolegliwych objawów „dnia następnego”. Według starożytnego naukowca należy jak najszybciej żarzyć dwa surowe sowie jaja bez żadnych domieszek. To o czym Pliniusz wiedział już 20 wieków temu potwierdziły najnowsze badania. Żółtko jaja a zwłaszcza sowiego jest bogatym źródłem cysteiny, jednego z aminokwasów potrzebnych do syntezy glutationu - tripeptydu odpowiedzialnego za detoksykację organizmu. Nasz organizm może go sam syntetyzować, jednak musimy mu dostarczyć odpowiednich składników – cysteiny. Bogatym źródłem tego aminokwasu oprócz żółtka jaja są również zielone warzywa oraz nabiał. W Kanadzie i Stanach zjednoczonych w sprzedaży są dostępne preparaty zawierające glutation jednym z nich jest Immunocal. W trakcie metabolizmu alkoholu powstają wolne rodniki, rolą glutationu jest ich likwidacja. Według Prof. Carl’a Waltenbaugh’a z Northwestern University w Chicago już 1 gram glutationu po niedługim czasie od zażycia może postawić człowieka na nogi. W supermarketach może być problem ze zdobyciem sowich jajek ale równie skuteczna może okazać się jajecznica z kurzych jaj oraz szklanka serwatki lub maślanki. Po takim śniadaniu na pewno poczujemy się lepiej.

Data opublikowania: 19.09.2008

Wykorzystany cytat pochodzi z:

http://www.historica.pl/index.php?action=forumWiecej&dzial_id=17&id=518104&section=rzym&page=2