Биохимичен срам алкохол в метаболизма - и как да се отървете от него - няма камък
26.9.2016: Тази история вече е и принос към парада в блога „Ценна свежест рита за сутринта след това“ на Barbertrends.me!
През настоящия сезон на Октоберфест много специално животно отново може да се види широко разпространено. Дори след голямото сватбено тържество миналата седмица, той преследва много гости в крайна сметка: „Махмурлукът“. Съвсем не пухкав, този специален екземпляр от рода Felis носи главоболие, гадене и много други симптоми - истинско котешко оплакване - на всеки, който е консумирал твърде много алкохол преди това.
Само кой има идеята да назове тези нелюбими симптоми на нашите мъркащи съквартиранти?
Всъщност котките не са свързани по-тясно с това, отколкото чрез сходство в произношението на термините: например сутрешният „катар“ (макар че тази дума всъщност означава настинка) е превърнат в подобен на звук „махмурлук“ на студентски жаргон. Katzenjammer е още по-стар: възниква по времето на Гьоте от твърде вулгарния "Kotzen-Jammer".
Това, което изпитваме от векове или дори по-добре от хиляди години след консумация на алкохолни напитки, в крайна сметка не е нищо повече от симптоми на интоксикация. И в зависимост от дозата те варират от дезинхибиция до нарастващи физически и психически увреждания до смърт. Освен това е възможно хронично отравяне, което се случва чрез редовна консумация на алкохол за дълги периоди от време.
Но какво се обърква в тялото ни, когато консумираме алкохол? Защо „махмурлукът“ е толкова неудобен? И какво наистина помага срещу него?
Етанолът е токсичен
Етанолът, както „алкохолът за пиене” се нарича от химиците, не е етикиран като отрова от експерти по опасни вещества. Това е запазено за вещества, които показват опасни ефекти дори в най-малки количества.
Независимо от това, етанолът е отровен по редица начини, ако се погълне в достатъчно количество. Най-бързият начин да усетим това са нежеланите микроорганизми, на които сложим край с дезинфектанти на алкохолна основа. Но етанолът е всичко друго, но не и здравословен за хората. Той е известен предимно като нервна и чернодробна отрова, но засяга и други области от живота.
Веднъж пиян, етанолът почти напълно прониква в човешкото тяло, но на практика не излиза директно от него. Само по-малко от 10% могат да бъдат издишани неметаболизирани или отделени с урината. Етанолът може да се смесва много добре с вода, така че да се разпространява бързо и безпрепятствено във всички телесни тъкани (с изключение на мастната тъкан). Това включва също плацентата и майчината гърда, така че това, което пие бъдеща или кърмеща майка, също може да навреди на нероденото или бебето.
Абсорбция и преки ефекти на етанола
Около 20% от етанола, който пием, отива направо от стомаха в кръвта, докато около 80% се абсорбира само в тънките черва. Това оставя на чуждото вещество етанол достатъчно време, за да раздразни стомашната лигавица. Това може да навреди, да допринесе за гадене и по този начин да насърчи първата защита на нашия организъм срещу токсини: повръщане.
На първите студентски партита успях да наблюдавам как телата на съученици, които пиеха твърде бързо поради своята неопитност, изпращаха потоп етанол обратно по същия начин, по който дойде.
Останалият в храносмилателния тракт етанол бързо преминава през стомаха или стената на тънките черва в кръвния поток и се разпределя допълнително в него. Етанолът инхибира освобождаването на хормоните ADH (А.ntiД.иуретик З.ормон) и вазопресин, които гарантират, че организмът винаги задържа достатъчно вода. Ако тези хормони са в недостиг, скоро ще бъдем привлечени към тоалетната необуздани. Ако и ние се изпотяваме на горещо парти, неконтролираната загуба на течност бързо се забелязва: жажда, главоболие, сухота на лигавиците, световъртеж, чувство на слабост, сънливост могат да бъдат последствията.
Освен това етанолът кара външните кръвоносни съдове да се разширяват - предимно в кожата. Зачервените бузи и „носът на шнапса“ са очевидни последици от това. Въпреки това, бързото кръвообращение, което не намалява дори в студена обстановка, отделя много телесна топлина. Противно на многобройните митове, алкохолните напитки следователно не са подходящи за поддържане на топло (напротив: когато пиете, съществува риск от хипотермия!).
Изненадващ брой хора обаче са щастливи да поемат всичко това - вероятно защото етанолът се разпределя също толкова лесно в мозъка, както във всички останали тъкани и се появява там като невротоксин. Първият ефект от малки количества изглежда се възприема като доста приятен: дезинхибиране, намалено осъзнаване на опасностите ... всичко изглежда по-лесно. Неизбежно свързаните нарушения в нервните и мускулните функции - по-бавно реакционно време, неясен език - трудности при координацията, ... - често не се забелязват.
Етанолът се окислява
Организмът обаче вече забелязва това. А неизправностите или причините за тях винаги се отстраняват възможно най-бързо. Тъй като обаче етанолът не може просто да се отдели отново, той трябва да се метаболизира, т.е. да се разпадне в химични реакции. Черният дроб прави това. Етанолът, който се измива на брега там, се окислява в чернодробните клетки (можете да научите повече за този тип химическа реакция на нашето парти за барбекю).
Това изисква окислител, който може да отдаде електрони на етанол. Най-често срещаният окислител в организма е молекулярният йон никотинамидадениндинуклеотид, накратко "NAD +": Ензимът алкохолна дехидрогеназа (ADH) катализира окисляването на етанол от NAD + до ацеталдехид:
В тази реакция два електрона и водородно ядро (H +) се прехвърлят от етанола в NAD + и друго водородно ядро (H +) се "освобождава".
За съжаление ацеталдехидът (CH3CHO) също е токсичен. Подобно на почти всички отрови, той може да предизвика повръщане, води до главоболие и ускорен пулс и уврежда околната тъкан. Следователно ацеталдехидът се окислява допълнително в митохондриите на чернодробните клетки. Ензимът алдехид дехидрогеназа (AlDH) катализира окисляването на ацеталдехид до оцетна киселина (CH3COOH):
Оцетната киселина или нейният анион, ацетат, е част от естествения ни метаболизъм и следователно е безпроблемна за момента.
Окисляването на молекула етанол до оцетна киселина изисква две молекули NAD +, които са направени от витамин ниацин и следователно са достъпни само в ограничена степен. Колкото повече етанол се абсорбира, толкова повече NAD + се консумира и толкова повече NADH се натрупва. Това поставя иначе балансирания метаболизъм в лоша позиция.
Редокс задръстванията и неговите последици
Окислителят NAD + и редуциращият агент NADH обикновено се използват при метаболизма на захарта: При гликолизата, която протича в работещите мускули или в мозъка, например, енергията се получава от глюкоза (гроздова захар) под формата на богати на енергия АТФ молекули в няколко етапа на реакция. Един от тези етапи е окисляване с NAD +. След това пируватът, получен като „отпадък“, се редуцира с NADH до лактат (анионът на млечната киселина) и NAD + се възстановява в процеса.
Лактатът се транспортира в кръвния поток до черния дроб, където се окислява с NAD + до пируват и се използва за глюконеогенеза, поредица от реакции за производството на глюкоза, сред които може да се намери намаляване с NADH. По този начин черният дроб освобождава мускулите от някаква метаболитна работа и сам възстановява необходимия окислител.
Опростено представяне на метаболизма на глюкозата: Окислителят NAD + се възстановява непрекъснато както в контекста на глюконеогенезата в черния дроб, така и в контекста на гликолизата.
Ако NAD + се намали без директно заместване поради разграждането на етанола в черния дроб (вляво), окисляването на лактата до пируват и по този начин производството на глюкоза се инхибира, докато производството на лактат първоначално продължава. Последиците са излишък на лактат в кръвта (лактатна ацидоза) и все по-ниско ниво на кръвната захар (хипогликемия)
Въпреки това, когато етанолът се окисли, възстановяването на окислителя не работи. Веднага след като черният дроб трябва да разгради етанола, NAD + се консумира и не се замества. Скоро липсва окислителят за окисление на лактата, така че в черния дроб не може да се осигури достатъчно пируват за производството на глюкоза.
Лактатът, доставян от останалата част на тялото, се натрупва обратно в кръвния поток, така че стойността на рН в кръвта спада (лекарите наричат това състояние „лактатна ацидоза“). Всеки, който се е изтощил толкова много, докато тренира, че мускулите го болят, знае, че това е неудобно. Недостатъчното снабдяване на мускулите с кислород също може да доведе до натрупване на лактат - което обаче се решава в рамките на секунди, веднага щом направите почивка и отново си поемете дъх.
Натрупването на лактат поради консумация на алкохол обаче ще се разтвори отново само когато етанолът се разгради до голяма степен и метаболитните пътища отново са свободни. В допълнение, нивото на кръвната захар може да спадне без глюкоза от черния дроб, така че другите органи трябва да се оплакват от липса на енергия и да признаят това с намалена работоспособност.
Въшка върху черния дроб: последиците от образуването на оцетна киселина
Оцетната киселина или ацетатът се комбинират с спомагателното вещество коензим А, за да образуват молекулата ацетил-КоА, която обикновено се разгражда в цикъла на лимонената киселина на две молекули СО2, които могат да бъдат издишани (коензимът А остава и се използва повторно). Това разграждане на оцетна киселина в цикъла на лимонената киселина изисква NAD + и генерира NADH, така че липсата на първата (както и излишъкът на втората) забавя разграждането на ацетил-CoA. След това излишната оцетна киселина се пакетира в така наречените „кетонни тела“. Това са молекули, които могат да попаднат в кръвта за отстраняване, но за съжаление допълнително понижават стойността на pH там.
Разграждане на оцетната киселина в цикъла на лимонената киселина (опростено представяне): Оцетна киселина или ацетилова група (съдържа 2 въглеродни атома: С2) се свързва с коензим А (ацетил-КоА) и се прехвърля от нея в оксалоацетат. Полученият цитрат (с общо 6 въглеродни атома) след това се окислява, като въглеродният диоксид (CO2) се отделя, преди останалият молекулен остатък с 4 въглеродни атома да се рециклира до оксалоацетат.
Недостигът на окислител NAD + води до обратно налягане срещу показаната посока на реакцията, до образуването и подаването на ацетил-КоА, така че излишната оцетна киселина трябва да се побере в кетонните тела.
според: TCA цикъл От Yikrazuul (Собствена работа) [CC BY 3.0]
Друга въшка: детоксикация с цитохром P450
Черният дроб е орган, който е специализиран в детоксикацията. Етанолът може да бъде разграден и с помощта на протеина цитохром P450, много универсално устройство за детоксикация на черния дроб: NADPH, молекула, подобна на NADH, се окислява до NADP +, за да активира протеина, който превръща етанола с молекулен кислород в ацеталдехид и може допълнително да се окисли до оцетна киселина.
Това обаче създава и свободни радикали, т.е.атоми или малки молекули, на които липсват отделни електрони. В търсенето си на електрони такива частици реагират сляпо (радикално) с всичко, което им попречи, което от своя страна води до увреждане на биомолекулите, клетките и тъканите.
За да се предпазят от радикали, клетките съдържат лесно окисляеми, т.е. молекули, даряващи електрон, като глутатион, които могат да заловят радикалите и по този начин да ги направят безвредни. След приключване на работата обаче, глутатионът трябва да бъде възстановен чрез намаляване с NADPH. И NADPH вече е спрян от разграждането на цитохром P450 в етанол. В допълнение към изоставането на ацеталдехид, непрекъснатите радикали все повече причиняват стрес в чернодробната тъкан.
Цитохром P450 също се грижи за разграждането на много лекарства и други лекарства: Когато метаболизмът на алкохола поеме протеина, други вещества трябва да изчакат: ефектите на лекарствата и лекарствата могат да бъдат значително удължени или засилени.
Какво наистина помага срещу махмурлук?
Тъй като „махмурлукът“ не е нищо повече от симптом на отравяне, според мен той също трябва да се третира като отравяне и тялото да бъде подпомогнато при детоксикация по естествен начин. Накратко: „Изчакайте и вижте и пийте чай“.
По-дълго каза: Загубата на течности може да бъде противодействана с пиене на много (но без алкохол!). Тези, които държат повече от водата със себе си, могат да компенсират евентуална загуба на електролит чрез повръщане или диария със солени продукти (например бистър бульон). Ако това ви звучи познато: Всъщност стомашно-чревният грип не е нищо повече от отравяне: В този случай обаче токсините идват от патогените. При махмурлук и грип почивката на уютно, топло място също е полезна.
При алкохола метаболитните задръствания в черния дроб и честите главоболия също играят роля. Ако балансът на течностите и почивката не противодействат адекватно на главоболието, хапчетата за главоболие могат да помогнат. Въпреки това, аспиринът, парацетамолът и Co също дразнят стомашната лигавица и трябва да се разграждат в черния дроб при описаните трудни обстоятелства. Ако нямате диария, можете да използвате свещички за висока температура, за да предпазите стомаха си или да избегнете повръщане на таблетки - но натоварването върху черния дроб остава същото като при таблетките.
Затова считам, че всички други лекарства и чужди вещества, които се метаболизират от черния дроб, са по-скоро пречка, отколкото помощ. Вместо това използвам най-ефективното от всички средства за махмурлук: Не пия алкохол.
И когато нещата станат наистина зле?
Ако някога срещнете някой, който показва или заплашва да развие сериозни симптоми (безсъзнание, хипотермия, дехидратация, признаци на шок, ...) след прекомерна консумация на алкохол, са необходими незабавни спасителни мерки и спешно обаждане. Сериозната "алкохолна интоксикация", екстремната форма на интоксикация и махмурлук, може да доведе до смърт (най-вече чрез дихателна парализа - етанолът е невротоксин!)!
И какво правите с махмурлука?