Алкоголь (наркотик) -Alcohol (drug)

Этиловый спирт
Скелетная формула этанола
Шаростержневая модель этанола Заполняющая пространство модель этанола
Клинические данные
Произношение / ˈ ɛ θ ə п ɒ л /
Другие имена абсолютный спирт; Алкоголь ( USP ); одеколонный дух; Употребление алкоголя; Этанол ( ЯН ); Этиловый спирт; этанол; Этиловый спирт; этилгидрат; этилгидроксид; этилол; Зерновой спирт; гидроксиэтан; Метилкарбинол

Ответственность за зависимость
Умеренный

Ответственность за зависимость
Умеренный (10–15%)
Пути
введения
Часто : внутрь
Нечасто : суппозиторий , ингаляция , глаз , инсуффляция , инъекция
Класс наркотиков Анальгетик ; депрессанты ; седативные средства ; анксиолитики ; эйфорианты ; Положительные модуляторы рецептора ГАМК А
Код УВД
Легальное положение
Легальное положение
Фармакокинетические данные
Биодоступность 80%+
Связывание с белками Слабо или совсем нет
Метаболизм Печень (90%):
Алкогольдегидрогеназа
MEOS ( CYP2E1 )
Метаболиты ацетальдегид ; ацетат ; ацетил-КоА ; углекислый газ ; вода ; этилглюкуронид ; Этилсульфат
Начало действия Пиковые концентрации :
• Диапазон: 30–90 минут
• Среднее значение: 45–60 минут
Натощак : 30 минут
Период полувыведения Постоянная скорость элиминации при типичных концентрациях:
• Диапазон: 10–34 мг/дл/час
• Среднее значение (мужчины): 15 мг/дл/час
• Среднее значение (женщины): 18 мг/дл/час
При очень высоких концентрациях (t 1 /2 ): 4,0–4,5 часа
Продолжительность действия 6–16 часов (количество времени, в течение которого уровни обнаруживаются)
Экскреция • Большой: метаболизмуглекислый газ и воду )
• Второстепенный: моча , дыхание , пот (5–10%)
Идентификаторы
  • этиловый спирт
Количество CAS
PubChem CID
IUPHAR/БПС
НаркоБанк
ХимПаук
УНИИ
КЕГГ
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
лиганд PDB
Химические и физические данные
Формула С 2 Н 6 О
Молярная масса 46,069  г·моль −1
3D модель ( JSmol )
Плотность 0,7893 г/см 3 (при 20 °С)
Температура плавления -114,14 ± 0,03 ° C (-173,45 ± 0,05 ° F)
Точка кипения 78,24 ± 0,09 ° С (172,83 ± 0,16 ° F)
Растворимость в воде Смешивается мг/мл (20 °C)
  • ССО
  • InChI=1S/C2H6O/c1-2-3/h3H,2H2,1H3
  • Ключ:LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N

Алкоголь , иногда называемый химическим названием этанол , является психоактивным веществом , которое является активным ингредиентом таких напитков , как пиво , вино и дистиллированные спиртные напитки (крепкие напитки ). Это одно из старейших и наиболее распространенных рекреационных веществ , вызывающее характерные эффекты алкогольного опьянения («опьянения»). Среди других эффектов алкоголь вызывает ощущение счастья и эйфории , снижение беспокойства , повышение общительности , седативный эффект , нарушение когнитивных функций , памяти , двигательных и сенсорных функций , а также генерализованное угнетение функции центральной нервной системы . Этанол является лишь одним из нескольких видов алкоголя , но это единственный вид алкоголя, который содержится в алкогольных напитках или обычно используется в рекреационных целях; другие спирты, такие как метанол и изопропиловый спирт , значительно более токсичны . Мягкое кратковременное воздействие изопропанола, который лишь умеренно более токсичен, чем этанол, вряд ли причинит серьезный вред. Метанол, будучи гораздо более токсичным, чем этанол, смертоносен даже в таких малых количествах, как 10–15 миллилитров (2–3 чайных ложки).

Алкоголь имеет множество краткосрочных и долгосрочных побочных эффектов . Краткосрочные побочные эффекты включают общее нарушение нейрокогнитивной функции, головокружение , тошноту , рвоту и похмельные симптомы. Алкоголь вызывает привыкание у людей и может привести к расстройству, связанному с употреблением алкоголя , зависимости и синдрому отмены . Он может иметь различные долгосрочные неблагоприятные последствия для здоровья, такие как повреждение печени и головного мозга , а его потребление является пятой по значимости причиной рака . Неблагоприятное воздействие алкоголя на здоровье наиболее важно, когда он употребляется в чрезмерных количествах или с большой частотой. Однако некоторые из них, такие как повышенный риск некоторых видов рака, могут возникать даже при легком или умеренном употреблении алкоголя. В больших количествах алкоголь может вызвать потерю сознания или, в тяжелых случаях, смерть.

Алкоголь действует на мозг в первую очередь за счет усиления действия нейротрансмиттера , называемого γ-аминомасляной кислотой , или ГАМК. Это основной тормозной нейротрансмиттер в головном мозге, и, облегчая его действие, алкоголь подавляет активность центральной нервной системы . Вещество также непосредственно влияет на ряд других систем нейротрансмиттеров, включая системы глутамата , глицина , ацетилхолина и серотонина . Приятные эффекты употребления алкоголя являются результатом повышенного уровня дофамина и эндогенных опиоидов в путях вознаграждения мозга. Алкоголь также оказывает токсическое и неприятное действие на организм, многие из которых опосредованы его побочным продуктом ацетальдегидом .

Алкоголь производится и потребляется людьми из-за его психоактивных эффектов уже почти 10 000 лет. Употребление алкоголя, как правило, социально приемлемо и разрешено законом в большинстве стран, в отличие от многих других рекреационных веществ. Тем не менее, часто существуют ограничения на продажу и употребление алкоголя, например, минимальный возраст для употребления алкоголя и законы, запрещающие вождение в нетрезвом виде в общественных местах. Алкоголь имеет большое социальное и культурное значение и играет важную социальную роль во многих странах мира. Питейные заведения , такие как бары и ночные клубы , вращаются в основном вокруг продажи и потребления алкогольных напитков, а вечеринки , фестивали и общественные собрания обычно связаны с употреблением алкоголя. Алкоголь уникален тем, что это единственный наркотик, который наносит больше вреда другим, чем сам употребляющий. Это связано с различными социальными проблемами , в том числе с вождением в нетрезвом виде , несчастными случаями , сексуальными посягательствами , домашним насилием и насильственными преступлениями . Алкоголь остается незаконным для продажи и потребления в ряде стран , главным образом на Ближнем Востоке . В то время как некоторые религии, в том числе ислам , запрещают употребление алкоголя , другие религии, такие как христианство и синтоизм , используют алкоголь в таинствах и возлияниях .

Использование и эффекты

Симптомы различных уровней BAC. Могут появиться дополнительные симптомы.

Этанол обычно употребляют внутрь в качестве рекреационного вещества в виде алкогольных напитков , таких как пиво , вино и спиртные напитки . Он обычно используется в социальных сетях из-за его способности повышать общительность.

Количество этанола в организме обычно определяется содержанием алкоголя в крови (BAC); масса этанола в единице объема крови. Малые дозы этанола, как правило, подобны стимуляторам и вызывают эйфорию и расслабление; люди, испытывающие эти симптомы, как правило, становятся разговорчивыми и менее замкнутыми, и могут проявлять недальновидность. В более высоких дозах (BAC> 1 г/л) этанол действует как депрессант центральной нервной системы , вызывая при прогрессивно высоких дозах нарушение сенсорной и двигательной функции, замедление когнитивных функций, оцепенение, потерю сознания и возможную смерть. Этанол обычно употребляют в качестве рекреационного вещества, особенно во время общения, из-за его психоактивных эффектов.

Стандартный напиток

Единого стандарта не существует, но стандартная порция алкоголя в 10 г, которая используется в примере анкеты ВОЗ AUDIT (Тест на выявление расстройств, связанных с употреблением алкоголя), принята в большем количестве стран, чем любое другое количество. 10 граммов эквивалентны 12,7 миллилитрам.

Токсичность

Алкоголь имеет множество краткосрочных и долгосрочных побочных эффектов . Он также имеет побочные эффекты, связанные с подкреплением , включая привыкание , зависимость и абстиненцию .

Социальный вред

Исследование 2010 года, ранжирующее различные нелегальные и легальные наркотики на основе заявлений экспертов по вреду от наркотиков. Было обнаружено, что алкоголь является самым опасным наркотиком в целом и единственным наркотиком, который в основном наносит вред другим.

Алкоголь вызывает множество пагубных последствий для общества. Это тесно связано с употреблением алкоголя в общественных местах , нарушением социального дистанцирования , пассивным употреблением алкоголя , набором номера в нетрезвом виде , вождением в нетрезвом виде , рискованным сексуальным поведением или сексуальным насилием с использованием наркотиков (особенно алкогольных напитков с кофеином ), а также насильственными и ненасильственными преступлениями. Около трети арестов в США связано со злоупотреблением алкоголем. Многие обращения в отделение неотложной помощи также связаны с употреблением алкоголя. Целых 15% сотрудников демонстрируют проблемное поведение, связанное с алкоголем, на рабочем месте, например, выпивают перед выходом на работу или даже пьют на работе. Злоупотребление алкоголем связано с уязвимостью к травмам , семейным разногласиям и домашнему насилию . Употребление алкоголя напрямую связано со значительной заболеваемостью и смертностью , например, из-за передозировки и проблем со здоровьем, связанных с алкоголем.

Преступления, связанные с алкоголем

Автомобильные аварии

Исследование 2002 года показало, что 41% людей, получивших смертельные травмы в результате дорожно-транспортных происшествий, были вызваны алкоголем. Злоупотребление алкоголем связано с более чем 40% смертельных случаев, происходящих в автомобильных авариях каждый год. Риск фатальной автомобильной аварии возрастает в геометрической прогрессии с уровнем алкоголя в крови водителя. Большинство законов о вождении в состоянии алкогольного опьянения в Соединенных Штатах, регулирующих допустимые уровни в крови при вождении или эксплуатации тяжелой техники, устанавливают типичные верхние пределы допустимого содержания алкоголя в крови (BAC) на уровне 0,08%.


Сексуальное насилие

Алкоголь часто используется для облегчения сексуального насилия или изнасилования . Более 50% зарегистрированных изнасилований связаны с алкоголем. Это наиболее часто используемый наркотик для изнасилования на свидании .

Жестокое преступление

Более 40% всех нападений и от 40 до 50% всех убийств совершаются в состоянии алкогольного опьянения. Более 43% насильственных столкновений с полицией связаны с алкоголем. Алкоголь является причиной более чем двух третей случаев насилия со стороны интимного партнера . В 2002 году было подсчитано, что 1 миллион насильственных преступлений в Соединенных Штатах был связан с употреблением алкоголя. Алкоголь чаще ассоциируется как с насильственными, так и с ненасильственными преступлениями, чем такие наркотики, как марихуана.

Последствия для здоровья

Расстройство, связанное с употреблением алкоголя, является серьезной проблемой, и многие проблемы со здоровьем, а также смерть могут быть результатом чрезмерного употребления алкоголя. Алкогольная зависимость связана с продолжительностью жизни , которая сокращается примерно на 12 лет по сравнению со средним человеком. В 2004 году было подсчитано, что 4% смертей во всем мире были связаны с употреблением алкоголя. Смертность от алкоголя примерно поровну распределяется между острыми причинами (например, передозировкой, несчастными случаями) и хроническими состояниями. Ведущим хроническим алкогольным заболеванием, связанным со смертью, является алкогольная болезнь печени . Алкогольная зависимость также связана с когнитивными нарушениями и органическими поражениями головного мозга . Некоторые исследователи обнаружили, что даже одна порция алкоголя в день увеличивает риск возникновения проблем со здоровьем на 0,4%.

Побочные эффекты

Краткосрочные эффекты

Специалисты по наркологии в области психиатрии, химии, фармакологии, судебной медицины, эпидемиологии, а также полицейские и юридические службы занимались дельфийским анализом 20 популярных рекреационных веществ. Алкоголь занял 6-е место по зависимости, 11-е место по физическому вреду и 2-е место по социальному вреду.

Поражение центральной нервной системы

Алкоголь вызывает общее угнетение центральной нервной системы , является положительным аллостерическим модулятором ГАМК А и связан с когнитивными нарушениями , памятью или потерей памяти, двигательными и сенсорными нарушениями . Это замедляет и ухудшает познание и время реакции, а также когнитивные навыки, ухудшает суждение, мешает двигательной функции, что приводит к двигательной несогласованности, потере равновесия, спутанности сознания, седации, онемению и невнятной речи, ухудшает формирование памяти и вызывает сенсорные нарушения. В высоких концентрациях он может вызывать амнезию , аналгезию , головокружение , ступор и потерю сознания в результате высокого уровня этанола в крови.

В очень высоких концентрациях алкоголь может вызвать антероградную амнезию , заметное снижение частоты сердечных сокращений , легочную аспирацию , позиционный алкогольный нистагм (ПАН), угнетение дыхания , шок , кому и смерть из-за глубокого угнетения функции центральной нервной системы. Передозировка алкоголем может закончиться с последующей дисавтономией .

Желудочно-кишечные эффекты

сравнивать
Схема слизистого слоя

Алкоголь может вызвать тошноту и рвоту в достаточно больших количествах (зависит от человека).

Алкоголь стимулирует выработку желудочного сока, даже когда пищи нет, и в результате его потребление стимулирует кислые выделения, обычно предназначенные для переваривания белковых молекул. Следовательно, избыточная кислотность может повредить внутреннюю оболочку желудка. Выстилка желудка обычно защищена слизистой оболочкой, которая, по существу, не позволяет желудку переваривать себя. Однако у пациентов с язвенной болезнью (ЯБ) этот слой слизистой разрушается. ЯБ обычно ассоциируется с бактериями H. pylori . H. pylori выделяют токсин, ослабляющий стенку слизистой оболочки, что в результате приводит к проникновению кислотных и белковых ферментов через ослабленный барьер. Поскольку алкоголь стимулирует выделение кислоты желудком человека, человек с ЯБ должен избегать употребления алкоголя натощак. Употребление алкоголя вызывает большее выделение кислоты, что еще больше повреждает и без того ослабленную стенку желудка. Осложнения этого заболевания могут включать жгучую боль в животе, вздутие живота, а в тяжелых случаях наличие темного черного стула указывает на внутреннее кровотечение. Человеку, который регулярно употребляет алкоголь, настоятельно рекомендуется уменьшить его потребление, чтобы предотвратить обострение ЯБ.

Употребление алкоголя может инициировать системные провоспалительные изменения двумя путями в кишечнике: (1) изменение состава кишечной микробиоты (дисбиоз), что увеличивает высвобождение липополисахаридов (ЛПС), и (2) нарушение целостности барьера слизистой оболочки кишечника , что позволяет этому (ЛПС) попасть в кровеносную систему. Основная часть кровоснабжения печени обеспечивается воротной веной. Следовательно, в то время как печень постоянно получает питательные вещества из кишечника, она также подвергается воздействию любых бактерий и/или бактериальных производных, которые нарушают барьер слизистой оболочки кишечника. Следовательно, уровни ЛПС увеличиваются в воротной вене, печени и большом круге кровообращения после приема алкоголя. Иммунные клетки печени реагируют на ЛПС продукцией активных форм кислорода (АФК), лейкотриенов, хемокинов и цитокинов. Эти факторы способствуют воспалению тканей и способствуют патологии органов.

Аллергоподобные реакции

Напитки, содержащие этанол, могут вызывать реакции алкогольного прилива , обострения ринита и, что более серьезно и часто, бронхоконстрикцию у пациентов с астмой в анамнезе , а в некоторых случаях крапивницу на коже и системный дерматит . Такие реакции могут возникнуть в течение 1–60 минут после приема этанола и могут быть вызваны:

  • генетические аномалии в метаболизме этанола, которые могут вызывать накопление метаболита этанола, ацетальдегида , в тканях и вызывать высвобождение гистамина , или
  • истинные аллергические реакции на аллергены , встречающиеся естественным образом в алкогольных напитках или контаминирующие их (особенно вино и пиво), и
  • другие неизвестные причины.

Долгосрочные эффекты

Длительное чрезмерное употребление алкоголя может привести к серьезным необратимым повреждениям головного мозга и других органов, что может привести к дисфункции или смерти.

Повреждение головного мозга

Алкоголь может вызвать повреждение головного мозга , энцефалопатию Вернике и алкогольный синдром Корсакова (АКС), которые часто возникают одновременно, известный как синдром Вернике-Корсакова (WKS). Поражения или аномалии головного мозга обычно локализуются в промежуточном мозге , что приводит к антероградной и ретроградной амнезии или потере памяти.

Повреждение печени

Во время метаболизма алкоголя через соответствующие дегидрогеназы НАД ( никотинамидадениндинуклеотид ) превращается в восстановленный НАД. Обычно НАД используется для метаболизма жиров в печени, поэтому алкоголь конкурирует с этими жирами за использование НАД. Длительное воздействие алкоголя означает, что жиры накапливаются в печени, что приводит к термину «жирная печень». Продолжительное потребление (например, при расстройстве, связанном с употреблением алкоголя) затем приводит к гибели клеток в гепатоцитах, поскольку запасы жира снижают функцию клетки до точки смерти. Затем эти клетки замещаются рубцовой тканью, что приводит к состоянию, называемому циррозом печени .

Врожденные дефекты

Этанол классифицируется как тератоген . По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC), употребление алкоголя женщинами, не использующими противозачаточные средства, увеличивает риск фетального алкогольного синдрома. В настоящее время CDC рекомендует полное воздержание от алкогольных напитков женщинам детородного возраста, которые беременны, пытаются забеременеть или ведут активную половую жизнь и не используют противозачаточные средства.

Рак

Этанол в алкогольных напитках по списку IARC классифицируется как канцероген группы 1 для человека и утверждает, что «существует достаточно доказательств и исследований, показывающих канцерогенность ацетальдегида (основного метаболита этанола), который выводится ферментом печени при употреблении алкоголя. "

Другие эффекты

Частое употребление алкогольных напитков является основным фактором, способствующим повышению уровня триглицеридов в крови .

Расстройства подкрепления

Зависимость

Алкогольная зависимость называется расстройством, связанным с употреблением алкоголя .

Два или более последовательных дня без алкоголя в неделю рекомендуются для улучшения здоровья и избавления от зависимости.

Зависимость и отказ

Прекращение употребления алкоголя после продолжительного интенсивного употребления и связанное с этим развитие толерантности (приводящее к зависимости ) может привести к синдрому отмены . Отмена алкоголя может вызвать спутанность сознания , паранойю , тревогу , бессонницу , возбуждение , тремор , лихорадку , тошноту , рвоту , вегетативную дисфункцию , судороги и галлюцинации . В тяжелых случаях может наступить смерть. Белая горячка — это состояние, при котором люди с длительной историей пьянства должны пройти курс детоксикации от алкоголя .

Передозировка

Смерть от употребления этанола возможна, когда уровень алкоголя в крови достигает 0,4%. Уровень в крови 0,5% или более обычно приводит к летальному исходу. Уровни даже менее 0,1% могут вызвать интоксикацию , при этом потеря сознания часто возникает при 0,3–0,4%.

Средняя смертельная доза при пероральном приеме (LD 50 ) этанола у крыс составляет 5628 мг/кг. В прямом переводе на людей это будет означать, что если человек весом 70 кг (150 фунтов) выпьет стакан чистого этанола объемом 500 мл (17 жидких унций США), теоретически он будет иметь 50% -ный риск смерти. Симптомы передозировки этанолом могут включать тошноту , рвоту , угнетение центральной нервной системы , кому , острую дыхательную недостаточность или смерть .

Взаимодействия

Алкоголь может усиливать седативный эффект, вызываемый другими депрессантами центральной нервной системы , такими как барбитураты , бензодиазепины , опиоиды , небензодиазепины / Z-препараты (такие как золпидем и зопиклон ), нейролептики , седативные антигистаминные препараты и некоторые антидепрессанты . Он взаимодействует с кокаином in vivo с образованием кокаэтилена , другого психоактивного вещества. Этанол повышает биодоступность метилфенидата (повышение уровня дексметилфенидата в плазме ). В сочетании с каннабисом этанол повышает уровень тетрагидроканнабинола в плазме, что позволяет предположить, что этанол может увеличить абсорбцию тетрагидроканнабинола.

Дисульфирамоподобные препараты

дисульфирам

Дисульфирам ингибирует фермент ацетальдегиддегидрогеназу , что, в свою очередь, приводит к накоплению ацетальдегида , токсического метаболита этанола с неприятными последствиями. Лекарство или лекарство обычно используется для лечения расстройства , связанного с употреблением алкоголя, и приводит к немедленным симптомам похмелья при употреблении алкоголя, этот эффект широко известен как эффект дисульфирама.

Метронидазол

Одним из наиболее важных взаимодействий между лекарствами и пищевыми продуктами является взаимодействие между алкоголем и метронидазолом .

Метронидазол является антибактериальным средством, которое убивает бактерии, повреждая клеточную ДНК и, следовательно, клеточную функцию. Метронидазол обычно назначают людям с диареей, вызванной бактериями Clostridium difficile . C. difficile является одним из наиболее распространенных микроорганизмов, вызывающих диарею, которые могут привести к таким осложнениям, как воспаление толстой кишки и, что еще более серьезно, к смерти.

Пациентам, принимающим метронидазол, иногда рекомендуется избегать употребления алкоголя даже через 1 час после приема последней дозы. Хотя более старые данные предполагают возможный дисульфирамоподобный эффект метронидазола, новые данные ставят под сомнение это и предполагают, что на самом деле он не имеет такого эффекта.

Метанол и этиленгликоль

Шаги, ограничивающие скорость выведения этанола, аналогичны некоторым другим веществам. В результате концентрацию алкоголя в крови можно использовать для изменения скорости метаболизма метанола и этиленгликоля . Метанол сам по себе не очень токсичен, но его метаболиты формальдегид и муравьиная кислота являются высокотоксичными; поэтому для снижения скорости производства и концентрации этих вредных метаболитов можно принимать внутрь этанол. Таким же образом можно лечить отравление этиленгликолем .

Фармакология

Динамика

Точный механизм действия этанола оказался неуловимым и остается не до конца понятым. Идентификация молекулярных мишеней для этанола оказалась необычайно сложной, в значительной степени из-за его уникальных биохимических свойств. В частности, этанол представляет собой соединение с очень низкой молекулярной массой и обладает исключительно низкой активностью в своих действиях, вызывая эффекты только при очень высоких ( миллимолярных (мМ)) концентрациях. По этим причинам, в отличие от большинства лекарств, пока невозможно использовать традиционные биохимические методы для прямой оценки связывания этанола с рецепторами или ионными каналами . Вместо этого исследователям пришлось полагаться на функциональные исследования, чтобы выяснить действие этанола. Более того, хотя было установлено, что этанол модулирует ионные каналы, опосредуя его эффекты, ионные каналы представляют собой сложные белки, и их взаимодействия и функции осложняются разнообразным составом субъединиц и регуляцией с помощью консервативных клеточных сигналов (например, сигнальных липидов).

За последние несколько десятилетий был достигнут значительный прогресс в понимании фармакодинамики этанола. Хотя в настоящее время не было идентифицировано и однозначно установлено место связывания этанола, похоже, что он влияет на ионные каналы, в частности на лиганд-управляемые ионные каналы , опосредуя свои эффекты в центральной нервной системе . В функциональных анализах было обнаружено, что этанол усиливает или ингибирует активность различных ионных каналов, включая рецепторы ГАМК А , ионотропные рецепторы глутамата AMPA , каината и NMDA , рецептор глицина , никотиновые ацетилхолиновые рецепторы , серотонин 5 . -рецептор HT 3 , потенциалзависимые кальциевые каналы и каналы BK , среди прочего. Однако было обнаружено, что многие из этих действий происходят только при очень высоких концентрациях, которые могут не иметь фармакологической значимости при рекреационных дозах этанола, и неясно, как и в какой степени каждое из отдельных действий участвует в эффектах этанола. В любом случае, этанол уже давно показал сходство по своим эффектам с положительными аллостерическими модуляторами рецептора ГАМК А , такими как бензодиазепины , барбитураты и различные общие анестетики . Действительно, было обнаружено, что этанол усиливает токи, опосредованные рецептором ГАМК А , в функциональных анализах. В соответствии с этим предполагается и широко распространено мнение, что основной механизм действия заключается в положительном аллостерическом модуляторе рецептора ГАМК А. Тем не менее, различные действия этанола на другие ионные каналы могут быть и, вероятно, также связаны с его эффектами.

Недавнее исследование показало, что накопление неестественного липида фосфатидилэтанола (PEth) конкурирует с сайтами агонистов PIP2 на липидзависимых ионных каналах . Это представляет собой новый косвенный механизм и предполагает, что метаболит, а не сам этанол, может воздействовать на первичные мишени интоксикации этанолом. Известно, что многие первичные мишени этанола связывают PIP2, включая ГАМК-рецепторы, но необходимо исследовать роль PEth для каждой из первичных мишеней.

В 2007 году было обнаружено, что этанол потенцирует внесинаптические δ-субъединицы , содержащие рецепторы ГАМК А , в поведенчески значимых (всего 3 мМ) концентрациях. Это отличается от предыдущих функциональных анализов этанола на рецепторах ГАМК А , содержащих γ-субъединицу , которые он усиливает только при гораздо более высоких концентрациях (> 100 мМ), которые превышают рекреационные концентрации (до 50 мМ). Было обнаружено, что Ro15-4513 , близкий аналог антагониста бензодиазепинов флумазенила (Ro15-1788), связывается с тем же сайтом, что и этанол, и конкурентно замещает его насыщаемым образом. Кроме того, Ro15-4513 блокировал усиление тока рецептора GABA A , содержащего субъединицу δ , под действием этанола in vitro . Соответственно, было обнаружено, что препарат обращает вспять многие поведенческие эффекты низких и средних доз этанола у грызунов, включая его влияние на тревогу, память, двигательное поведение и самоуправление. Взятые вместе, эти результаты предполагают наличие сайта связывания этанола на субпопуляциях рецептора ГАМК А с определенным составом субъединиц, через который он взаимодействует с рецептором и усиливает его действие.

Поощрение и подкрепление действий

Подкрепляющий эффект потребления алкоголя опосредован ацетальдегидом , вырабатываемым каталазой и другими окислительными ферментами, такими как цитохром P-4502E1 в головном мозге. Хотя ацетальдегид связан с некоторыми побочными и токсическими эффектами этанола, он, по-видимому, играет центральную роль в активации мезолимбической дофаминовой системы .

Вознаграждающие и подкрепляющие (то есть вызывающие привыкание ) свойства этанола опосредованы его воздействием на дофаминовые нейроны в мезолимбическом пути вознаграждения , который соединяет вентральную область покрышки с прилежащим ядром (NAcc). Одним из основных эффектов этанола является аллостерическое ингибирование рецепторов NMDA и облегчение рецепторов ГАМК А (например, усиленный поток хлоридов , опосредованный рецептором ГАМК А посредством аллостерической регуляции рецептора). В высоких дозах этанол ингибирует большинство лигандзависимых ионных каналов, а также потенциалзависимых ионных каналов в нейронах.

При остром употреблении алкоголя в синапсах мезолимбического пути высвобождается дофамин, что, в свою очередь, усиливает активацию постсинаптических D1 - рецепторов . Активация этих рецепторов запускает постсинаптические внутренние сигнальные события через протеинкиназу А , которые в конечном итоге фосфорилируют белок, связывающий элемент ответа цАМФ (CREB), вызывая CREB-опосредованные изменения в экспрессии генов .

При хроническом употреблении алкоголя потребление этанола аналогичным образом индуцирует фосфорилирование CREB через путь рецептора D1, но также изменяет функцию рецептора NMDA посредством механизмов фосфорилирования; также происходит адаптивное подавление пути рецептора D 1 и функции CREB. Хроническое потребление также связано с влиянием на фосфорилирование и функцию CREB через сигнальные каскады постсинаптических рецепторов NMDA через путь MAPK/ERK и CAMK -опосредованный путь. Эти модификации функции CREB в мезолимбическом пути индуцируют экспрессию (т. е. увеличение экспрессии гена) ΔFosB в NAcc , где ΔFosB является «главным контрольным белком», который при сверхэкспрессии в NAcc необходим и достаточен для развития и поддержания аддиктивного состояния (т. е. его сверхэкспрессия в прилежащем ядре вызывает, а затем напрямую модулирует компульсивное потребление алкоголя).

Связь между концентрациями и эффектами

Уровни алкоголя в крови и последствия
мг/дл мМ % об./об. Последствия
50 11 0,05% Эйфория, болтливость, расслабление, счастье, радость, удовольствие, радость.
100 22 0,1% Угнетение центральной нервной системы, подавление тревоги, подавление стресса, седативный эффект, тошнота, возможная рвота, нарушение двигательной и сенсорной функции, нарушение памяти, нарушение познавательной способности.
>140 30 >0,14% Снижение притока крови к мозгу, невнятная речь, двойное или нечеткое зрение.
300 65 0,3% Помрачение сознания, спутанность сознания, онемение, головокружение, потеря сознания.
400 87 0,4% Этильная интоксикация, опьянение, опьянение, отравление алкоголем или возможная смерть.
500 109 >0,55% Бессознательное состояние, кома и смерть.

Рекреационные концентрации этанола обычно находятся в диапазоне от 1 до 50 мМ. Очень низкие концентрации этанола от 1 до 2 мМ не вызывают никаких эффектов или их невозможно обнаружить, за исключением лиц, ранее не употреблявших алкоголь. Немного более высокие уровни от 5 до 10 мМ, которые связаны с легким социальным употреблением алкоголя, вызывают измеримые эффекты, включая изменения остроты зрения, снижение беспокойства и умеренную поведенческую расторможенность. Дальнейшие более высокие уровни от 15 до 20 мМ приводят к степени седативного эффекта и нарушения координации движений, что противопоказано при управлении автотранспортом. В юрисдикциях США максимальный уровень алкоголя в крови для легального вождения составляет от 17 до 22 мМ. В верхнем диапазоне рекреационных концентраций этанола от 20 до 50 мМ угнетение центральной нервной системы более выражено, с эффектами, включая полное опьянение, глубокий седативный эффект, амнезию, рвоту, гипноз и, в конечном итоге, потерю сознания. Уровни этанола выше 50 мМ обычно не встречаются у нормальных людей и, следовательно, обычно не имеют физиологического значения; однако такие уровни - от 50 до 100 мМ - могут быть у алкоголиков с высокой толерантностью к этанолу. Концентрации выше этого диапазона, особенно в диапазоне от 100 до 200 мМ, могут вызвать смерть у всех людей, кроме алкоголиков.

Список известных действий в центральной нервной системе

Сообщалось, что этанол обладает следующими действиями в функциональных анализах в различных концентрациях:

Некоторые действия этанола на лиганд-управляемые ионные каналы, особенно на никотиновые ацетилхолиновые рецепторы и глициновые рецепторы, зависят от дозы , при этом потенцирование или ингибирование происходит в зависимости от концентрации этанола. По-видимому, это связано с тем, что эффекты этанола на эти каналы представляют собой сумму положительных и отрицательных аллостерических модулирующих действий.

Кинетика

Поглощение

Этанол можно принимать перорально , ингаляционно , ректально или в виде инъекций (например, внутривенно ), хотя обычно его принимают внутрь просто перорально. Пероральная биодоступность этанола составляет около 80% и более. У голодающих добровольцев уровень этанола в крови увеличивается пропорционально вводимой дозе этанола. Концентрацию алкоголя в крови можно оценить, разделив количество этанола, проглоченного на массу тела человека, и скорректировав на разбавление водой.

Начало

Пиковые уровни циркулирующего этанола обычно достигаются в диапазоне от 30 до 90 минут после приема внутрь, в среднем от 45 до 60 минут. Было обнаружено, что у людей, которые голодали в течение ночи, пиковая концентрация этанола достигается быстрее, в течение 30 минут после приема внутрь.

Начало зависит от типа алкогольного напитка:

  • Водка/тоник: 36 ± 10 минут
  • Вино: 54 ± 14 минут
  • Пиво: 62 ± 23 минуты

Кроме того, газированные алкогольные напитки, по-видимому, имеют более короткое начало действия по сравнению с безалкогольными напитками того же объема. Одна из теорий состоит в том, что углекислый газ в пузырьках каким-то образом ускоряет поступление алкоголя в кишечник.

Пища в желудочно-кишечной системе и, следовательно , опорожнение желудка является наиболее важным фактором, влияющим на всасывание перорально принимаемого этанола. Всасывание этанола натощак происходит намного быстрее, чем на сытый. Задержка всасывания этанола, вызванная пищей, одинакова независимо от того, потребляется ли пища непосредственно перед, в то же время или сразу после приема этанола. Тип пищи, будь то жиры , углеводы или белки , также не имеет большого значения. Пища не только замедляет всасывание этанола, но и снижает биодоступность этанола, что приводит к снижению его концентрации в крови.

Распределение

При приеме внутрь этанол быстро распределяется по всему организму. Наиболее быстро распределяется в тканях с наибольшим кровоснабжением. Таким образом, этанол в первую очередь влияет на мозг , печень и почки . Другие ткани с более низкой циркуляцией, такие как кости , требуют больше времени для распределения этанола. Этанол легко проникает через биологические мембраны и гематоэнцефалический барьер посредством простого процесса пассивной диффузии . Объем распределения этанола составляет около 0,55 л/кг (0,53 пункта США/фунт). Он слабо или вообще не связывается с белками плазмы .

Метаболизм

Примерно 90% метаболизма этанола происходит в печени . Это происходит преимущественно с помощью фермента алкогольдегидрогеназы , который превращает этанол в его метаболит ацетальдегид (этаналь). Ацетальдегид впоследствии метаболизируется ферментом альдегиддегидрогеназой в ацетат (этаноат), который, в свою очередь, расщепляется на углекислый газ и воду . Ацетат также соединяется с коферментом А с образованием ацетил-КоА и, следовательно, может участвовать в метаболических путях . Алкогольдегидрогеназа и альдегиддегидрогеназа присутствуют в своих самых высоких концентрациях в печени, но широко экспрессируются по всему телу, а алкогольдегидрогеназа может также присутствовать в желудке и тонком кишечнике . Помимо алкогольдегидрогеназы, микросомальная система окисления этанола (MEOS), специфически опосредованная ферментом цитохрома P450 CYP2E1 , является другим основным путем метаболизма этанола. CYP2E1 индуцируется этанолом, поэтому, в то время как алкогольдегидрогеназа справляется с острыми или низкими концентрациями этанола, MEOS преобладает при более высоких концентрациях или при повторном/постоянном употреблении. Небольшое количество этанола подвергается конъюгации с образованием этилглюкуронида и этилсульфата . Также может быть другой метаболический путь , который метаболизирует от 25 до 35% этанола при типичных концентрациях.

Даже при низких физиологических концентрациях этанол полностью насыщает алкогольдегидрогеназу. Это связано с тем, что этанол имеет высокое сродство к ферменту, и при его использовании в качестве рекреационного вещества возникают очень высокие концентрации этанола. По этой причине метаболизм этанола следует кинетике нулевого порядка при типичных физиологических концентрациях. То есть этанол не имеет периода полувыведения (т. е. не метаболизируется с экспоненциальной скоростью), а вместо этого выводится из кровотока с постоянной скоростью. Средняя скорость элиминации этанола составляет 15 мг/дл в час для мужчин и 18 мг/дл в час для женщин с диапазоном от 10 до 34 мг/дл в час. Было обнаружено, что при очень высоких концентрациях, например при передозировке, скорость выведения этанола увеличивается. Кроме того, метаболизм этанола следует кинетике первого порядка при очень высоких концентрациях с периодом полувыведения около 4 или 4,5 часов (что предполагает скорость клиренса примерно 6 л/час/70 кг). По-видимому, это связано с тем, что другие процессы, такие как MEOS/CYP2E1, также участвуют в метаболизме этанола при более высоких концентрациях. Однако одного только MEOS/CYP2E1 недостаточно, чтобы полностью объяснить увеличение скорости метаболизма этанола.

Некоторые люди имеют менее эффективные формы одного или обоих ферментов, метаболизирующих этанол, и могут испытывать более выраженные симптомы от употребления этанола, чем другие. Однако те, кто приобрел толерантность к алкоголю , имеют большее количество этих ферментов и быстрее метаболизируют этанол.

Ликвидация

Этанол в основном выводится из организма путем метаболизма в углекислый газ и воду. Примерно от 5 до 10% этанола, который попадает внутрь, выводится в неизмененном виде с мочой , дыханием и потом . Трансдермальный спирт, который диффундирует через кожу в виде неощутимого пота или выделяется в виде пота (ощутимое потоотделение), может быть обнаружен с помощью носимых сенсорных технологий, таких как браслет на лодыжке SCRAM или более незаметный ION Wearable. Этанол или его метаболиты могут обнаруживаться в моче в течение 96 часов (3–5 дней) после приема внутрь.

Химия

Этанол также известен химически как спирт, этиловый спирт или алкоголь. Это простой спирт с молекулярной формулой C 2 H 6 O и молекулярной массой 46,0684 г/моль. Молекулярная формула этанола также может быть записана как CH 3 -CH 2 -OH или как C 2 H 5 -OH. Последний также может рассматриваться как этильная группа , связанная с гидроксильной (спиртовой) группой, и может обозначаться аббревиатурой EtOH. Этанол — летучая легковоспламеняющаяся бесцветная жидкость со слабым характерным запахом . Помимо использования в качестве психоактивного и рекреационного вещества, этанол также широко используется в качестве антисептического и дезинфицирующего средства , химического и медицинского растворителя и топлива .

Производство

Этанол вырабатывается естественным образом как побочный продукт метаболических процессов дрожжей и , следовательно, присутствует в любой среде обитания дрожжей, включая даже эндогенно в организме человека, но он не вызывает повышения содержания алкоголя в крови, как это наблюдается при редком заболевании синдромом автопивоварения (АБС) . ). Его производят путем гидратации этилена или пивоварения путем ферментации сахаров с дрожжами (чаще всего Saccharomyces cerevisiae ). Сахара обычно получают из таких источников, как замоченные зерна злаков (например, ячмень ), виноградный сок и продукты из сахарного тростника (например, патока , сок сахарного тростника ). Смесь этанола и воды , которая может быть дополнительно очищена перегонкой .

Аналоги

Этанол имеет множество аналогов , многие из которых имеют схожие действия и эффекты. Метанол (метиловый спирт) и изопропиловый спирт (также называемый спиртом для растирания ) являются токсичными и, следовательно, небезопасными для употребления человеком. Метанол — самый токсичный спирт; токсичность изопропилового спирта находится между этанолом и метанолом и примерно в два раза выше, чем у этанола. В целом высшие спирты менее токсичны. Сообщается, что н-бутанол оказывает действие, аналогичное действию этанола, и имеет относительно низкую токсичность (одна шестая часть этанола в одном исследовании на крысах). Однако его пары могут вызвать раздражение глаз, а вдыхание может вызвать отек легких . Ацетон (пропанон) представляет собой кетон , а не спирт, и, как сообщается, вызывает аналогичные токсические эффекты; это может быть чрезвычайно вредным для роговицы .

Третичный трет - амиловый спирт (TAA), также известный как 2-метилбутан-2-ол (2M2B), имеет историю использования в качестве снотворного и анестезирующего средства , как и другие третичные спирты, такие как метилпентинол , этхлорвинол и хлоралодол . В отличие от первичных спиртов , таких как этанол, эти третичные спирты не могут быть окислены в метаболиты альдегидов или карбоновых кислот , которые часто токсичны, и по этой причине эти соединения более безопасны по сравнению с ними. Другие родственники этанола со схожими эффектами включают хлоралгидрат , паральдегид и многие летучие и ингаляционные анестетики (например, хлороформ , диэтиловый эфир и изофлуран ).

История

Алкоголь варили еще с 7000 до 6650 г. до н.э. в северном Китае . Самые ранние свидетельства виноделия датируются периодом от 6000 до 5800 г. до н.э. в Грузии на Южном Кавказе . Пиво, вероятно, варили из ячменя еще в VI веке до нашей эры (600–500 до н.э.) в Египте . Плиний Старший писал о золотом веке виноделия в Риме , II веке до н. э. (200–100 гг. до н. э.), когда были посажены виноградники .

Общество и культура

Легальное положение

Употребление алкоголя полностью легально и доступно в большинстве стран мира. Алкогольные напитки домашнего приготовления с низким содержанием алкоголя, такие как вино и пиво, также разрешены законом в большинстве стран, но дистилляция самогона вне зарегистрированной винокурни остается незаконной в большинстве из них.

Некоторые страны с преобладающим мусульманским населением , такие как Саудовская Аравия , Кувейт , Пакистан , Иран и Ливия , запрещают производство, продажу и потребление алкогольных напитков, поскольку они запрещены исламом . Кроме того, законы, запрещающие употребление алкоголя, действуют в некоторых штатах Индии , а также в некоторых резервациях коренных американцев в Соединенных Штатах.

Кроме того, во многих странах мира существуют правила продажи и употребления алкоголя. Например, в некоторых странах установлен минимальный возраст для покупки или употребления алкогольных напитков . Также в некоторых странах действуют запреты на опьянение в общественных местах. Употребление алкоголя за рулем или вождение в нетрезвом виде часто запрещено законом, и может быть незаконным иметь открытый контейнер с алкоголем или бутылку с ликером в автомобиле , автобусе или самолете .

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

внешние ссылки

Патофизиология этанола
Фармакология этанола