Этиловый спирт менее летучее вещество чем ацетальдегид. Этанол - что это? Свойства этанола. Применение этанола. Какие заболевания вызывает этанол

Этанол представляет собой вещество с характерным запахом и вкусом. Впервые он был получен в результате реакции брожения. Для последней использовались различные продукты: злаковые, овощи, ягоды. Затем люди освоили процессы дистилляции и способы получения более концентрированного спиртового раствора. Этанол (как и его аналоги) получил широкое распространение благодаря комплексу своих свойств. Чтобы избежать опасного воздействия на организм, следует знать особенности вещества и специфику его применения.

Этанол (второе название - винный спирт) является одноатомным спиртом, то есть содержит всего один атом. Латинское название - Aethanolum. Формула - C2H5OH. Этот спирт применяется в различных отраслях: промышленности, косметологии, стоматологии, фармоцевтике.

Этанол стал основой для производства различных алкогольных напитков. Это стало возможным за счет способности его молекулы к угнетению центральной нервной системы. Согласно нормативным документам этиловый ректификованный спирт имеет ГОСТ 5962-2013. Его следует отличать от технического варианта жидкости, который используется преимущественно в промышленных целях. Производство и хранение алкогольной продукции осуществляется под контролем государственных органов.

Польза и вред вещества

Этиловый спирт при употреблении в строго ограниченных дозировках полезен для организма. Приобрести его в аптеке можно только по рецепту врача. Цена колеблется в зависимости от объема емкости. Польза этанола проявляется в:

• нормализации функционирования пищеварительного тракта;
• профилактике заболеваний миокарда;
• нормализации кровообращения;
• разжижении крови;
• уменьшении болевого синдрома.

В результате регулярного употребления вещества в организме наблюдается кислородное голодание. Из-за быстрой гибели клеток головного мозга наступает ухудшение памяти, снижается чувствительность к боли. Отрицательное воздействие на внутренние органы проявляется в развитии различных сопутствующих заболеваний. Чрезмерное употребление алкоголя опасно сильным отравлением и наступлением комы.
Алкоголизм характеризуется развитием как физической, так и психической зависимости. При отсутствии лечения и прекращения употребления спиртосодержащих веществ происходит личностная деградация, нарушаются полноценные социальные связи.

Свойства

Этанол представляет собой естественный метаболит. Это заключается в его способности синтезироваться в организме человека.

Группу свойств винного спирта можно разделить на три категории:

1. физические;
2. химические;
3. пожароопасные.

Формула этанола

Первая категория включает описание внешнего вида и другие параметры физического характера. В нормальных условиях этанол летуч, отличается от других веществ своеобразным ароматом и жгучим вкусом. Вес одного литра жидкости составляет 790 грамм.

Он хорошо растворяет различные органические вещества. Температура закипания составляет 78,39 °C. Плотность этанола (в результате измерения ареометром) меньше, чем у воды, поэтому он ее легче.

Этиловый спирт является горючим, способен быстро воспламеняться. При горении пламя отличается синим цветом. Благодаря данному химическому свойству этанол можно легко отличить от метилового спирта, являющегося ядом для человека. Последний при возгорании имеет зеленое пламя.

Для того, чтобы в домашних условиях определить водку, сделанную на метаноле, необходимо нагреть медную проволоку и опустить ее в водку (достаточно одной ложки). Аромат прелых яблок является признаком этилового спирта, запах формальдегида указывает на наличие метанола.

Этанол является пожароопасным веществом, так как его температура воспламенения составляет всего 18°С. Поэтому, контактируя с веществом, следует избегать его нагревания.

При злоупотреблении этанолом, он оказывает на организм вредное воздействие. Это связано с теми механизмами, которые запускает прием любого алкоголя. Смесь воды и спирта провоцирует выделение гормона эндорфина.

Это способствует седативно-гипнотическому эффекту, то есть подавлению сознания. Последнее выражается в преобладании процессов торможения, что проявляется такими симптомами как сниженная реакция, заторможенность движений и речи. Передозировка этанолом характеризуется в начале возникновением возбуждения, которое затем сменяют процессы торможения.

Краткая история

Этанол нашел применение еще в эпоху неолита. Доказательством этого являются следы алкогольных напитков, найденные в Китае на керамике, возраст которой составляет около 9000 лет. Впервые этанол был получен в XII веке в Салерно. Он представлял собой смесь воды и спирта.

Чистый продукт был получен в 1796 году Иоганном Тобиасом Ловиц. Ученый использовал для фильтрации активированный уголь. На протяжении долгих лет подобный способ получения спирта был единственным.
Впоследствии формула этанола была вычислена Николо-Теодором де Соссюром. Описание веществу как углеродному соединению дал Антуан Лавуазье. XIX-XX века характеризуются как период тщательного изучения этанола, когда подробно были описаны его свойства. Благодаря последним он получил широкое применение в различных отраслях человеческой жизни.

В чем опасность этанола?

Этанол относится к тем вещества, незнание свойств которого может привести к негативным последствиям. Поэтому перед его использованием следует ознакомиться с тем, в чем заключается опасность винного спирта.

Можно ли пить?

Употребление спирта в составе алкогольных напитков допустимо при одном условии: пить редко и в небольшой дозе. При злоупотреблении происходит развитие физической и психической зависимости, то есть алкоголизма.

Бесконтрольное применение спиртосодержащих напитков (когда концентрация этанола составляет 12 грамм на 1 килограмм массы тела) вызывает сильную интоксикацию организма, которая при отсутствии своевременной медицинской помощи может стать причиной летального исхода.

Пить этанол в чистом виде нельзя.

Какие заболевания вызывает?

При употреблении этанола большую опасность представляют продукты его распада в организме. Одним из них является ацетальдегид, который принадлежит к токсичным и мутагенным веществам. Канцерогенные свойства становятся причиной развития онкологических патологий.

Неумеренное потребление этилового спирта опасно:

• ухудшением памяти;
• гибелью клеток головного мозга;
• нарушением функционирования пищеварительного тракта (гастрит, язва 12-типерстного кишечника);
• развитием заболеваний печени (цирроз), почек;
• нарушением функционирования миокарда и сосудов (инсульт, инфаркт);
• личностной деградацией;
• необратимыми процессами в центральной нервной системе.

Применение

Большой спектр характеристик этанола обеспечил его использование в различных направлениях. Наиболее популярны из них следующие:

1. В качестве топлива для автомобилей. Использование этилового спирта как моторного топлива связано с именем Генри Форда. Им в 1880 году был создан первый автомобиль, который работал на этаноле. После этого вещество стали использовать для работы ракетных двигателей, различных нагревательных приборов.
2. Химическая промышленность. Этанол используют для получения других веществ, например, этилена. Являясь отличным растворителем, этиловый спирт используют в производстве лака, красок, бытовой химии.
3. Фармакологическая отрасль. В данной сфере этанол используют по-разному. Обеззараживающие свойства медицинского спирта позволяют его применять для обработки операционного поля, рук хирурга. Его используют для уменьшения проявлений лихорадки, в качестве основы для компрессов, настоек. Этанол относится к противоядиям, которые помогают при отравлении метанолом и этиленгликолем. Он нашел применение в качестве пеногасителя при подаче кислорода или искусственной вентиляции легких.
4. Косметическая промышленность. Производители косметики и парфюмерии включают этанол в состав различных одеколонов, туалетной воды, аэрозолей, шампуней и других средств ухода за кожей и телом.
5. Пищевая промышленность. Этиловый спирт используется в качестве главного компонента алкогольных напитков. Он содержится в продуктах, которые были получены с помощью процессов брожения. Его используют как растворитель различных ароматизаторов и консервант при производстве хлеба, булочек, кондитерских изделий. Этиловый спирт является пищевой добавкой E1510.
6. Другие направления. Винный спирт используют для при работе с препаратами биологической природы.

Взаимодействие с другими веществами

Согласно инструкции по применению, этанол при одновременном использовании может усиливать действие лекарств, угнетающих центральную нервную систему, процессы кровообращения, центр дыхания.
Взаимодействие с некоторыми веществами указано в таблице.

Этанол в зависимости от его применения может быть как полезен, так и вреден. При регулярном употреблении алкоголя, содержащего этиловый спирт, происходит формирование зависимости. Поэтому использование крепких напитков в качестве антидепрессантов не должно превращаться в привычку.

УДК 577.1:616.89

ЭНДОГЕННЫЙ ЭТАНОЛ И АЦЕТАЛЬДЕГИД,

ИХ БИОМЕДИЦИНСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ (Обзор литературы)

Ю. А. Тарасов, к. б. н., с.н.с.; В. В. Лелевич, д. м. н., профессор

УО «Гродненский государственный медицинский университет»

В обзоре представлены литературные данные о метаболизме эндогенного этанола и ацетальдегида в организме, а также их биологическом значении.

Ключевые слова: эндогенный этанол, ацетальдегид, алкогольдегидрогеназа, альдегиддегидрогеназа, пиру-ватдегидрогеназа.

The review presents the literature data on the metabolism of endogenous ethanol and acetaldehyde in the organism, as well as their biological value.

Key words: endogenous ethanol, acetaldehyde, alcohol dehydrogenase, acetaldehyde dehydrogenase, pyruvate dehydrogenase.

Характеризуя биологическую активность этанола и его метаболита - ацетальдегида, следует подчеркнуть два аспекта проблемы. Во-первых, когда речь идет об этих соединениях, как естественных метаболитах, постоянно (эндогенно) присутствующих в организме в физиологических концентрациях . Во-вторых, когда возникает ситуация с экзогенным поступлением алкоголя в организм, то есть, формирование состояний острой или хронической алкогольной интоксикации .

Этанол и его метаболиты - естественные компоненты обмена веществ, являются незаменимыми участниками гомеостатических механизмов . Для оценки метаболической значимости эндогенного этанола, следует сопоставить его уровень в крови и тканях с содержанием известных субстратов - участников обмена веществ в организме человека и животных (см. таблицу). Это дает возможность убедиться, что с учетом относительно малой молекулярной массы этанола, он легко помещается в один ряд с промежуточными продуктами углеводного и белкового обмена. Из представленных в таблице данных следует, что на несколько порядков ниже, чем эндогенный этанол, в этом ряду находится концентрация нейромедиатора. Но с ней вполне сопоставимо содержание ацетальдегида, постоянно присутствующего в организме в равновесных (1:100) с этанолом соотношениях. Это позволяет полагать, что роль пары этанол/ ацетальдегид в поддержании гомеостатических функций обмена веществ подобна той, которую выполняют в орга -низме отношения глюкоза/глюкозо-6-фосфат и лактат/ пируват в контроле реакций гликолиза и стабилизации уровней интермедиатов гликолиза .

Количество пирувата в тканях на 2-3 порядка ниже, чем лактата, но сам пируват, как и ацетальдегид, высоко реакционноспособен. При меняющихся метаболических ситуациях уровень пирувата смещается в значительно

Соединение Кровь (моль/л) Печень (моль/кг)

Глюкоза 5 - 10- 3

Глюкозо-6-фосфат 2 ■ 10- 4

Фруктозо-6-фосфат 2■10-4

Фосфодиоксиацетон 10- 5 - 10- 4 10-4

Аминокислоты 10-4 - 10-3

Этанол 10- 4 10- 4

Адреналин 10- 9

меньшей степени, чем уровень лактата, что, несомненно, отражает большую значимость в обмене веществ первого, а не второго соединения. Поэтому лактат расценивается как буферный метаболический тупик, нивелирующий колебания пирувата. С таких же позиций система этанол/ацетальдегид - аналогичный контрольный пункт для двууглеродных соединений и самого ацеталь-дегида. Такая оценка взаимоотношений этанол/ацеталь-дегид вполне удовлетворительно объясняет лабильность уровня эндогенного этанола при самых различных воздействиях. Таким образом, эндогенный этанол выполняет роль буфера, находящегося в равновесных динамических отношениях со своим весьма активным предшественником - ацетальдегидом. Рассматриваемая пара -этанол/ацетальдегид (см. рисунок) выполняет сходные функции буферного пула в отношении очень активного, особенно в отношении нейрогормонов, метаболита -ацетальдегида. Этанол работает в этой системе как буферный резерв для ацетальдегида, нивелируя колебания, которые неизбежно возникают в связи с синусоидальным характером течения многозвеньевых цепных реакций в обмене веществ .

Углеводы, липиды, аминокислоты

Лактат □ пируват □ ацетил-КоА

Этанол □ ацетальдегид □ ацетат

Другие источники

Рисунок - Лактат и этанол как метаболические «тупики» в обмене пирувата и ацетальдегида

Неоднотипность функций эндогенного этанола, которые могут быть самыми разными - источник энергии, предшественник ацетальдегида, участвующего в синтезе эндогенных морфиноподобных соединений , и являющегося сильнейшим модификатором аминных и суль-фгидрильных групп в белках . Ацетальдегид как мощнейший модификатор белков, изменяет не только их реактивность, но и пространственные характеристики, т. е. параметры, наиболее важные для эффективного связывания нейромедиаторов рецепторными белками. Ди-фильная природа этанола и ацетальдегида играет значимую роль в поддержании определенной гидрофобности белков и нужной функциональной текучести последних .

Оба соединения рассматриваются как двууглеродные радикалы, способные конкурентно взаимодействовать с множеством других двууглеродных молекул на уровне активных центров ферментов, транспортных белков и специфических рецепторов . Мембранотропность этанола функционально важна в патогенезе проявлений алкогольной болезни, поскольку различные диолы, причем, не образующие ацетальдегид, способны снять проявления синдрома отмены этанола . Особое значение пара этанол/ацетальдегид может иметь во взаимоотношениях с содержащими гидроксильную или карбонильную группировки нейромедиаторами, гормонами, их предшественниками и метаболитами, поскольку концентрация этих биорегуляторов значительно ниже концентрации эндогенного этанола и ацетальдегида.

Количество эндогенно образующегося и метаболи-зируемого ацетальдегида и этанола, таким образом, следует рассматривать как фактор, контролирующий значительную часть гомеостатических механизмов, формирующих в конечном итоге состояние, к которому любой организм стремится всегда - к «метаболическому комфорту» .

Многократно повторенные в разные сезонные периоды года, отборы животных по их отношению к потреблению растворов этанола , всегда давали возможность выделения из общей популяции крыс, предпочитающих воду (ПВ) или этанол (ПЭ). ПЭ составляли примерно по 5-10% от всехживотных, проходивших тестирование. Отличительной особенностью ПЭ особей являлось то, что содержание эндогенного этанола в крови, а, особенно, в печени, у них всегда было в 2-3 раза ниже, чем у ПВ. В свою очередь, обнаруженные обратные корреляционные взаимоотношения между уровнем эндогенного этанола и добровольным потреблением алкоголя, по существу, повторяют патогенетическую ситуацию: значение эндогенного этанола и ацетальдегида является таковым, что при их дефиците в организме простейшим способом самокоррекции становится дополнительный прием алкоголя. В свою очередь, экстраполяция данных взаимоотношений на механизмы патогенеза алкоголизма дает возможность полагать, что длительное избыточное потребление алкоголя, принудительное в эксперименте на животных и добровольное или социально-мотивированное у людей, замещая в итоге наработку эндогенного этанола и ацетальдегида, приводит вначале к торможению, а затем и к деградации систем эндогенного синтеза этих соединений. Т. е. к ситуации, когда внешнее поступление алкоголя в организм становится уже необходимым. В значительной мере, естественно, упрощенно, без учета наркоманического фактора в патогенезе, такими взаимоотношениями могут быть объяснены феномен физической зависимости, а также понимание того, почему при делириозных состояниях самым лучшим и простым средством для их купирования является введение больному самого алкоголя .

Связь алкогольной мотивации с уровнем эндогенного этанола прослеживается и в других экспериментальных ситуациях. Так, различные факторы, влияющие на потребление алкоголя животными или лекарственные средства, используемые для лечения, по влиянию на уровень эндогенного этанола в крови и печени разделились на две диаметрально противоположные группы. Все воздействия, усиливающие алкогольную мотивацию, такие как: стресс, голодание, окситиамин, ипрониазид, тетра-гидроизохинолины - снижают, а ослабляющие алкогольную мотивацию (тиамин, тиаминдифосфат, рибофлавин, диэтилдитиокарбамат, глутамин, хлористый литий) - по-

вышают уровень эндогенного этанола . Эти данные дополняются исследованиями других авторов в отношении транквилизаторов , кастрации и опытами, в которых крысы, разночувствительные к наркотическому действию этанола, отличались также и по уровню эндогенного этанола . Определение уровня эндогенного этанола используется в наркологических клиниках Польши для динамического контроля применяемого терапевтического лечения больных алкогольной болезнью . В клинике терапии алкогольной зависимости Петербургского психоневрологического института им. В. М. Бехтерева успешно используется метод лечения алкоголизма, базирующийся на восстановлении гомеостаза эндогенного этанола в организме пациентов .

Следует отметить, что перечисленные варианты проявления активности этанола и ацетальдегида имеют значение не только при острой и хронической алкогольной интоксикации, но, что является первостепенным, в естественных условиях, при эндогеннофоновом функционировании соединений. При этом в оценке биологической активности этанола различают два варианта: метаболический и токсикологический. В первом случае во главе стоит эндогенный этанол - как естественный метаболит обмена веществ. Во втором - избыточно поступающий в организм этанол выступает уже как мощный токсикологический агент и фактор метаболической дезинтеграции обмена веществ. Как в одном, так и в другом случае работают практически одни и те же системы, метаболи-зирующие алкоголь и альдегид, а в процессы метаболизма этих соединений включены все основные системы организма . Алкоголь, поступающий в организм, на 75-95% окисляется в печени. Другие органы обладают значительно меньшей способностью метаболизировать этанол. Кроме этого, небольшие его количества выделяются из организма с мочой и выдыхаемым воздухом .

Основные алкогольметаболизирующие системы:

Алкогольдегидрогеназа (АДГ, К.Ф.1.1.1.1) - фермент, широко распространенный в животных тканях и растениях. АДГ катализирует обратимое превращение алкоголей в соответствующие альдегиды и кетоны с НАД как кофактором:

Алкоголь + НАД □ альдегид + НАДН + Н+

Следует подчеркнуть, что при физиологических рН восстановление альдегидов или кетонов протекает в десятки раз быстрее, чем окисление алкоголей. Только при многократном (в 100-1000 раз) увеличении концентрации этанола, как это происходит при нагрузках организма алкоголем, фермент функционирует в обратном направлении . Субстратами для АДГ служат первичные и вторичные алифатические спирты и альдегиды, ретинол, другие полиеновые алкоголи, диолы, пантоте-ниловый алкоголь, стероиды, □-оксижирные кислоты, 5-оксиэтилтиазол и другие. Причем, следует отметить, что этанол и ацетальдегид - это не лучшие субстраты для АДГ. Изучение внутриклеточного распределения АДГ в печени показало, что фермент локализован в цитозоле гепатоцитов, но не в купферовских клетках. Большое функциональное значение АДГ подтверждают изменения активности фермента в органах и тканях при различных патологических состояниях. Естественной функцией АДГ, в огромных количествах присутствующей в печени человека и животных, является то, что фермент образует, а не потребляет эндогенный этанол и, таким образом, активно регулирует его уровень и обеспечивает гомеостаз эндогенного ацетальдегида .

Микросомальная этанолокисляющая система (МЭОС). Окисление этанола микросомами протекает согласно следующему уравнению:

С2Н5ОН + НАФН + Н+ + О 2 □ СН 3СНО + НАДФ+ + 2Н О Оптимум рН этой реакции лежит в физиологической области, Км для этанола составляет 7-10 Мм, что намного выше, чем для АДГ. МЭОС отличается от АДГ и ката-лазы по чувствительности к ингибиторам, а также по ряду других свойств. Она нечувствительна к действию пиразола и азида натрия. Активируют МЭОС пропилтиоура-цил и тиреоидные гормоны. Считается, что МЭОС идентична с неспецифическими оксидазами, осуществляющими детоксикацию лекарств в печени, и что именно через МЭОС проходит АДГ-независимый путь окисления этанола в организме млекопитающих. МЭОС, со всей очевидностью, функционирует независимо от АДГ и ка-талазы, причем её вклад в окисление этанола в норме составляет около 10%, но значительно возрастает при алкогольной интоксикации.

Каталаза (К.Ф.1.11.1.6) в присутствии перекиси водорода способна окислять этанол в ацетальдегид согласно уравнению:

С Ц ОН + Ц О2 □ СНзСНО + 2Н2О Фермент функционирует в широком спектре животных тканей, причем имеет как видовые, так и индивидуальные колебания своей активности. Источниками перекиси водорода являются реакции, катализируемые глю-козооксидазой, ксантиноксидазой, НАДФН-оксидазой. Максимальная активность каталазы проявляется при физиологических рН. Скорость каталазной реакции зависит от концентрации этанола и скорости образования перекиси водорода. В организме имеется значительное количество систем, генерирующих перекись водорода и локализованных в пероксисомах, эндоплазматическом ретикулуме, митохондриях, цитозоле и создающих концентрацию перекиси водорода в пределах 10-8 - 10-6М. Как и МЭОС, каталазный путь окисления этанола относят к минорным, приобретающим определенное значение только при высоких концентрациях этанола в организме или в условиях ингибирования АДГ.

Показана возможность окисления этанола путем перевода его молекулы в □-гидроксиэтильный радикал, что может происходить при передаче электронов синтазой окиси азота, которая способна к образованию суперок-сидного радикала, а также перекиси водорода. Исследователи выражают мнение, что синтаза окиси азота по уровню окисления этанола является не менее существенной, чем цитохром Р-450 при условии наличия Ь-аргини-на в качестве основного субстрата .

Одним из источников эндогенного этанола в животном организме является микрофлора кишечника. В опытах на ангиостомированных животных, путем одновременного забора крови из воротной вены и периферического венозного русла, показано, что оттекающая от кишечника кровь содержит больше этанола, чем оттекающая от печени .

При оценке балансовых отношений в обмене этанола, таким образом, следует считаться с двумя его источниками и главной, решающей ролью печеночной алко-гольдегидрогеназы в регуляции уровня алкогольемии .

Окисление альдегидов в организме млекопитающих происходит преимущественно неспецифической альде-гиддегидрогеназой (АльДГ, К.Ф.1.2.1.3). Реакция, катализируемая ферментом, необратима:

СН3СНО + НАД+ + Н2О □ СН 3СООН + НАДН + 2Н+

Альдегиддегидрогеназы печени представлены двумя ферментами: с низким (высокой Км) и высоким (низкой Км) сродством к ацетальдегиду, предпочтительно использующих алифатические субстраты и НАД как кофермент или ароматические альдегиды и НАДФ в качестве кофер-мента. АльДГ существует во множественных молекулярных формах, различающихся по структуре, каталитическим характеристикам и субклеточной локализации. У млекопитающих изоферменты АльДГ классифицируются в пять разных классов. Каждый класс имеет специфическую клеточную локализацию, которая преобладает у различных видов, что предполагает очень раннюю дивергенцию в эволюции АльДГ. Кроме дегидрогеназной, АльДГ печени обладает эстеразной активностью. Активность АльДГ обнаружена в митохондриях, микросомах и цитозоле .

Известны, но менее изучены, и другие ферменты, принимающие участие в превращениях ацетальдегида, такие как: альдегидредуктаза, альдегидоксидаза и ксанти-ноксидаза. Но, как уже отмечалось выше, восстановление ацетальдегида в организме осуществляется главным образом АльДГ и до настоящего времени единственным известным предшественником эндогенного этанола считается ацетальдегид.

Для животных тканей известны следующие ферменты, принимающие участие в наработке ацетальдегида:

Пируватдегидрогеназа (К.Ф.1.2.4.1), обычно катализирует окислительное декарбоксилирование пирува-та до ацетил-КоА. При этом декарбоксилирующий компонент этого полиферментного комплекса способен освобождать в ходе реакции и свободный ацетальдегид. Последний или окисляется АльДГ в митохондриях до ацетата, или в цитоплазме восстанавливается АДГ до этанола.

О-фосфорилэтаноламинфосфолиаза (К.Ф.4.2.99.7)

Фермент, расщепляющий фосфоэтаноламин до аце-тальдегида, аммиака и неорганического фосфата.

Треонинальдолаза (К.Ф.4.1.2.5) - катализирует реакцию расщепления треонина до глицина и ацетальдеги-да.

Альдолаза (К.Ф.4.1.2.7) животных тканей обладает специфичностью только в связывании диоксиацетонфос-фата и использует в качестве второго субстрата любые альдегиды. В свою очередь, в обращенной реакции таким путем образуется ацетальдегид.

В последнее время показано, что уменьшению концентрации ацетальдегида в животных тканях, в условиях избирательного угнетения активности пируватдегидро-геназы, может противостоять инверсивный характер изменений активности фосфоэтаноламинлиазы и треони-нальдолазы .

Известно также, что при распаде □-аланина - продукта деградации пиримидиновых азотистых оснований, вначале образуется малоновый альдегид, а затем ацетальде-гид .

Заключая анализ литературных данных, следует отметить, что в организме человека и животных эндогенный этанол постоянно присутствует в концентрациях, сопоставимых с уровнями других естественных интерме-

диатов обмена веществ. Уровень эндогенного этанола в крови и тканях модулируется разнообразными соединениями (гормонами, витаминами, антиметаболитами, аминокислотами и их производными, солями лития, ди-сульфирамом, цианамидом) и изменяется при различных функциональных состояниях организма (стрессе, голодании, старении), механизм действия которых явно неоднотипен . Само равновесие в системе эндогенный этанол/ацетальдегид, обеспечиваемое АДГ и другими ферментами, нарабатывающими и потребляющими аце-тальдегид, со всей очевидностью, контролирует и обмен двууглеродных и синтез морфиноподобных соединений, регулирует активность некоторых нейротрансмиттеров, пептидов и белков. В свою очередь, изменения активности алкоголь- и альдегидметаболизирующих систем как при их физиологических, так и в измененных алкогольными нагрузками условиях, по сути своей, являются адаптивными, обеспечивающими соответствующий функциональный и метаболический гомеостаз .

Обзор посвящен светлой памяти Учителя, академика Юрия Михайловича Островского, внесшего значительный вклад в понимание механизмов регуляции метаболизма эндогенного этанола и ацетальдегида, их биомедицинского значения и биохимии развития алкогольной болезни.

Литература

1. Андрианова, Л.Е. Обезвреживание токсических веществ в орга низме / Л.Е. Андриа нова, С.Н. Си луянов а // Би охимия - 5 изд.; под ред. Е.С. Северина - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. - С. 619-623.

2. Андронова, Л.И. Особенности самостимуляции и эндогенный этанол у крыс разного пола / Л.И. Андронова, Р.В Кудрявцев, М.А. Константинопольский, А.В. Станишевская // Бюлл. экспер. биол. и мед. - 1984. - Т. 97, № 6. - С. 688-690.

3. Буров, Ю.В. Н ейрохими я и фа рма колог ия алкоголи зма / Ю.В. Буров, Н.Н. Ведерникова - М.: Медицина, 1985. - 238с.

4. Заводник, И.Б. Изучение взаимодействия ацетальдегида с белками и биологически активными соединениями / И.Б. Заводник, Н.С. Семуха, И.И. Степуро, В.Ю. Островский // Биохимия алкоголизма; под ред. Ю.М. Островского. - Минск: Наука и техника, 1980.- С. 68.

5. Лакоза, Г.Н. Уров ен ь эн дог ен ного этан ола и н арушен ия те стостерон-зави сим ых систем при экспериментальном а лкого-лизме самцов белых крыс / ГН. Лакоза, Н.В. Тюрина, Р.В. Кудрявцев, Н.К. Барков // I Моск. научно-практ. конференция психиат-ров-на ркологов / Вопросы патог енеза, клини ки и лечения алкогольных заболеваний. - М., 1984.- С. 66-68.

6. Лакоза, Г.Н. О значении центральной регуляции полового поведения при экспериментальном алкоголизме самцов белых крыс

/ ГН. Лакоза, А.В. Котов, А.Ф. Мещеряков, Н.К. Барков // Фарма-кол. и токсикол. - 1985. - Т. 4, № 3. - С. 95-98.

7. Лелевич, В.В. Состояние пула свободных аминокислот крови и печени при хронической алкогольной интоксикации / В.В. Леле-в ич, О.В.Артемов а // Журн ал Грод н ен ского го суда рств ен ного медицинского университета. - 2010. - № 2. - С. 16-19.

8. Островский, Ю.М. Метаболическая концепция генеза алкоголизма / Ю.М. Островский // Этанол и обмен веществ; под ред. Ю.М. Островского - Минск: Наука и техника, 1982. - С. 6-41.

9. Островский, Ю.М. Уровень эндогенного этанола и его связь с добровольным потреблением алкоголя крысами / Ю.М. Островский, М.Н. Садовник, А.А. Баньковский, В.П. Обидин // Доклады АН БССР. - 1983. - Т. 27, № 3. - С. 272-275.

10. Островский, Ю.М. Пути метаболизма этанола и их роль в развитии алкоголизма / Ю.М. Островский, М.Н. Садовник // Итоги науки и техники. Токсикология. - М.: ВИНИТИ, 1984. - Вып. 13. - С. 93-150.

11. Островский, Ю.М. Биологический компонент в генезисе алкоголизма / Ю.М. Островский, М.Н. Садовник, В.И. Сатановс-кая; под ред. Ю.М. Островского - Минск: Наука и техника, 1986.

12 . О стровский, Ю.М. Метаболич еские предпосылки и п о-следствия потребления алкоголя / Ю.М. Островский, В.И. Сата-новская, С.Ю. Островский, М.И. Селевич, В.В. Лелевич; под ред. Ю.М. Островского - Минск: Наука и техника, 1988. - 263 с.

13. Пыжик, Т.Н. Пути синтеза ацетальдегида в условиях избирательного ингибирования пируватдегидрогеназы окитиамином

/ Т.Н. Пыжик // Журнал Гродненского государственного медицинского университета. - 2010. - № 3. - С. 87-88.

14. Солодунов, А.А. Исследование действия спиртов на связывание лигандов сывороточным альбумином / А.А. Солодунов, Т.П. Гайко, А.Н. Арцукеви ч // Биохи мия алкоголизма; под ред. Ю.М. Островского. - Минск: Наука и техника, 1980. - С. 132.

15. Blomstand, R. Observation on the formation of ethanol in the intestinal tract in man / R. Blomstand // Life Sci. - 1971. - Vol. 10. - P. 575-582.

16. Chin, J .H. Increased cholesterol content of erythrocyte and brain membranes in ethanol-tolerant mice / J.H. Chin, L.M. Parsons, D.B. Goldstein // Biochim. Biophys. Acta. - 1978. - Vol. 513. - P 358-363.

17. Collins, M.A. Tetraisoquinolines in vivo. Rat brain formation of salsolinol, a product of dopamine and acetaldehyde under certain comditions during ethanol intoxication / M.A. Collins, M.G. Bigdell /

/ Life Sci. - 1975. - Vol. 16. - P 585-602.

18. Higgins, J.J. Biochemistry and pharmacology of ethanol / J.J. Higgins // New Jork-London, 1979. - P 531-539.

1 9 . Kopczynsk a , T. T he influence of a lcohol dependence on oxida tive stress pa ra meters / T. Kopczynsk a , L. Torlinski, M. Ziolkowski // Postepy Hig. Med. Dosw. - 2001. - Vol. 55, № 1. - P 95-111.

2 0 . Lu k a szewicz, A. T he compa rison of concentration of endogenous ethanol blood serum in alcoholics and in non-alcoholics at different stages of abstinence / A. Lukaszewicz, T. Markowski, D. Pawlak // Psychiatr. Pol. - 1997. - Vol. 31, - P 183-187.

21. Nikolaenko, V.N. Maintenance of homeostasis of endogenous ethanol as a method for the therapy of alcoholism / V.N. Nikolaenko // Bull. Exp. Biol. Med. - 2001. - Vol. 131,

№ 3. - P. 231-233.

2 2 . O strovsk y, Yu .M. Endogenous etha nol - its metha bolic, behavioral and biomedical significance / Yu.M. Ostrovsky // Alcohol.

1986. - Vol. 3. - P. 239-247.

23. Porasuphatana, S. Inducible nitric oxide syntetase cata lyses ethanol oxida tion to alpha-hydroxyethyl ra dica l a nd a cetaldehyde /

Этанол - что это за вещество? Каково его применение и как оно производится? Этанол более известен всем под иным названием - спирт. Конечно, это не совсем правильное обозначение. Но между тем, именно под словом «спирт» мы и подразумеваем «этанол». Еще наши предки знали о его существовании. Они получали его путем процесса брожения. В ход шли различные продукты от злаков до ягод. Но в полученной браге, именно так называли в старину спиртные напитки, количество этанола не превышало 15 процентов. Чистый спирт смогли выделить только после того, как изучили процессы дистилляции.

Этанол - что это?

Этанол - это одноатомный спирт. При нормальных условиях он представляет собой летучую, бесцветную, легковоспламеняющуюся жидкость, обладающую специфическим запахом и вкусом. Этанол нашел широкое применение в промышленности, медицине и быту. Он является прекрасным дезинфицирующим средством. Спирт используется как топливо и в качестве растворителя. Но больше всего формула этанола С2Н5ОН известна любителям алкогольных напитков. Именно в этой сфере это вещество нашло широкое применение. Но не стоит забывать и о том, что спирт как действующий компонент алкогольных напитков является сильным депрессантом. Это психоактивное вещество способно угнетать центральную нервную систему и вызывать сильную зависимость.

В наше время сложно найти отрасль промышленности, где не использовался бы этанол. Трудно перечислить все, чем так полезен спирт. Но более всего его свойства оценили в фармацевтике. Этанол - главный компонент практически всех лекарственных настоек. Многие «бабушкины рецепты» для лечения людских недугов основываются на этом веществе. Оно вытягивает из растений все полезные вещества, накапливая их. Это свойство спирта нашло применение и при изготовлении домашних травяных и ягодных настоек. И хотя это и алкогольные напитки, но в умеренных количествах они приносят пользу здоровью.

Польза этанола

Формула этанола известна всем еще со школьных уроков по химии. Но вот в чем польза этого химического вещества, так сразу ответит не каждый. В действительности сложно представить отрасль промышленности, где не использовался бы спирт. Прежде всего, этанол применяют в медицине как мощнейшее дезинфицирующее средство. Им обрабатывают операционную поверхность и раны. Спирт губительно действует практически на все группы микроорганизмов. Но применяется этанол не только в хирургии. Он незаменим для изготовления лекарственных экстрактов и настоек.

В малых дозах спирт полезен для организма человека. Он способствует разжижению крови, улучшению кровообращения и расширению сосудов. Он даже применяется для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. Этанол способствует налаживанию работы желудочно-кишечного тракта. Но только в действительно малых дозах.

В особых случаях психотропное действие спирта может заглушить самые сильные боли. Этанол нашел применение и в косметологии. Благодаря своим ярко выраженным антисептическим свойствам он включен в состав практически всех очищающих лосьонов для проблемной и жирной кожи.

Вред этанола

Этанол - спирт, получаемый путем брожения. При чрезмерном употреблении он способен вызывать сильнейшие токсикологические отравления и даже кому. Это вещество входит в состав алкогольных напитков. Спирт вызывает сильнейшую психологическую и физическую зависимость. Алкоголизм принято считать болезнью. Вред этанола сразу ассоциируют со сценами безудержного пьянства. Неумеренное употребление напитков, содержащих спирт, приводит не только к пищевым отравлениям. Все гораздо сложнее. При частом распитии алкоголя поражаются практически все системы органов. От кислородного голодания, которое вызывает этанол, погибают в большом количестве клетки головного мозга. Происходит На первых стадиях ослабевает память. Затем у человека развиваются заболевания почек, печени, кишечника, желудка, сосудов и сердца. У мужчин наблюдается потеря потенции. На последних стадиях у алкоголика выявляется деформация психики.

История спирта

Этанол - что это за вещество и как его получили? Далеко не все знают, что его использовали еще с доисторических времен. Он входил в состав алкогольных напитков. Правда, концентрация его была небольшой. Но между тем, следы алкоголя были найдены в Китае на 9000-летней керамике. Это однозначно говорит о том, что люди еще в эпоху неолита выпивали содержащие алкоголь напитки.

Первый случай был зарегистрирован в 12 веке в Салерно. Правда, это была водно-спиртовая смесь. Чистый же этанол выделил Иоганн Тобиас Ловиц в 1796 году. Он использовал метод фильтрации через активированный уголь. Получение этанола этим способом долго оставалось единственным методом. Формулу спирта вычислил Николо-Теодор де Соссюра, а описал его как углеродное соединение Антуан Лавуазье. В 19-20 веках многие ученые занимались изучением этанола. Были изучены все его свойства. В настоящее время он получил широкое распространение и применяется практически во всех сферах человеческой деятельности.

Получение этанола путем спиртового брожения

Пожалуй, самый известный способ получения этанола - это спиртовое брожение. Оно возможно только при использовании органических продуктов, которые содержат большое количество углеводов, например винограда, яблок, ягод. Еще один важный компонент, чтобы брожение протекало активно - это наличие дрожжей, ферментов и бактерий. Так же выглядит переработка картофеля, кукурузы, риса. Для получения топливного спирта используют сахар-сырец, который вырабатывают из тростника. Реакция довольно сложна. В результате брожения получается раствор, который содержит не более 16% этанола. Более высокую концентрацию получить не удается. Это объясняется тем, что в более насыщенных растворах дрожжи выжить не способны. Таким образом, полученный этанол необходимо подвергнуть процессам очистки и концентрирования. Обычно используют процессы дистилляции.

Чтобы получить этанол, используют вид дрожжей Saccharomyces cerevisiae различных штаммов. В принципе, все они способны активизировать данный процесс. В качестве питательного субстрата можно применять древесные опилки или как альтернативу - раствор, полученный из них.

Топливо

Многие знают о свойствах, которыми обладает этанол. Что это алкоголь или дезинфицирующее вещество, тоже широко известно. Но спирт еще является и топливом. Его используют в ракетных двигателях. Известный факт - во время Первой мировой войны 70% водный этанол применяли как топливо для первой в мире немецкой баллистической ракеты - «Фау-2».

В настоящее время спирт получил большее распространение. В качестве топлива он применяется в двигателях внутреннего сгорания, для нагревательных приборов. В лабораториях его заливают в спиртовки. Каталитическое окисление этанола используют для производства грелок, как военных, так и туристических. Спирт с ограничением применяют в смеси с жидким нефтяным топливом в силу его гигроскопичности.

Этанол в химической промышленности

Широко применение этанола в химической промышленности. Он служит сырьем для производства таких веществ, как диэтиловый эфир, уксусная кислота, хлороформ, этилен, ацетальдегид, тетраэтилсвинец, этилацетат. В лакокрасочной промышленности этанол широко используют как растворитель. Спирт является основным компонентом стеклоомывателей и антифризов. Применяется спирт и в бытовой химии. Он входит в состав моющих и чистящих средств. Особенно часто он встречается в качестве компонента в жидкостях для ухода за сантехникой и стеклом.

Этиловый спирт в медицине

Этиловый спирт можно отнести к антисептикам. Он губительно воздействует практически на все группы микроорганизмов. Он разрушает клетки бактерий и микроскопических грибов. Применение этанола в медицине носит практически повсеместный характер. Это прекрасное подсушивающее и обеззараживающее средство. Благодаря дубящим свойствам спирт (96%) используют для обработки операционных столов и рук хирурга.

Этанол - растворитель лекарственных препаратов. Он широко применяется для изготовления настоек и экстрактов из лекарственных трав и прочего растительного сырья. Минимальная концентрация спирта в подобных веществах не превышает 18 процентов. Часто этанол используют в качестве консерванта.

Этиловый спирт прекрасно применяется и для растираний. Во время лихорадки он производит охлаждающий эффект. Очень часто спирт используют для согревающих компрессов. При этом он абсолютно безопасен, на коже не остается покраснений и ожогов. Кроме того, этанол применяется как пеногаситель при подаче искусственным путем кислорода во время вентиляции легких. Также спирт является компонентом общей анестезии, которую могут применять в случае дефицита медикаментов.

Как ни странно, но этанол медицинский используется в качестве противоядия при отравлении токсичными спиртами, например метанолом или этиленгликолем. Обусловлено его действие тем, что при наличии нескольких субстратов фермент алкогольдегидрогеназа осуществляет только конкурентное окисление. Именно благодаря этому после незамедлительного приема этанола вслед за токсичным метанолом или этиленгликолем наблюдается уменьшение текущей концентрации отравляющих организм метаболитов. Для метанола это муравьиная кислота и формальдегид, а для этиленгликоля - щавелевая кислота.

Пищевая промышленность

Итак, как получить этанол, было известно еще нашим предкам. Но наиболее широкое применение он получил только в 19-20 веках. Наряду с водой, этанол является основой практически всех спиртных напитков, в первую очередь водки, джина, рома, коньяка, виски, пива. В небольших количествах спирт обнаруживается и в напитках, которые получают путем брожения, например в кефире, кумысе, квасе. Но к алкоголю их не причисляют, так как концентрация спирта в них очень мала. Так, содержание в свежем кефире этанола не превышает 0,12%. Но если он отстоится, то концентрация может повыситься до 1%. В квасе этилового спирта чуть более (до 1,2%). Больше всего алкоголя содержится в кумысе. В свежем молочном продукте его концентрация - от 1 до 3%, а в отстоявшемся доходит до 4,5%.

Этиловый спирт - хороший растворитель. Это свойство позволяет использовать его в пищевой промышленности. Этанол является растворителем для ароматизаторов. Кроме того, он может использоваться в качестве консерванта для хлебобулочных изделий. Он зарегистрирован как пищевая добавка Е1510. Этанол имеет энергетическую ценность 7,1 ккал/гр.

Действие этанола на организм человека

Во всем мире налажено производство этанола. Это ценное вещество используется во многих сферах жизни человека. являются лекарством. Пропитанные этим веществом салфетки используют как дезинфицирующее средство. Но вот какое влияние этанол оказывает на наш организм при попадании внутрь? Полезен ли он или вреден? Эти вопросы требуют детального изучения. Всем известно, что человечество потребляло алкогольные напитки веками. Но только в прошлом столетии проблема алкоголизма приобрела масштабные размеры. Наши предки употребляли брагу, медовуху и даже ныне столь популярное пиво, но все эти напитки содержали слабый процент этанола. Поэтому нанести существенный вред здоровью они не могли. Но после того как Дмитрий Иванович Менделеев разбавил спирт с водой в определенных пропорциях, все изменилось.

В настоящее время алкоголизм - это проблема практически всех стран мира. Попадая в организм, спирт оказывает патологическое воздействие практически на все органы без исключения. В зависимости от концентрации, дозы, пути попадания и длительности воздействия этанол может проявить токсическое и наркотическое действие. Он способен нарушать работу сердечно-сосудистой системы, способствует возникновению заболеваний пищеварительного тракта, в том числе и язвы желудка и 12-типерстной кишки. Под наркотическим действием подразумевается способность спирта вызывать ступор, нечувствительность к болевым ощущениям и угнетение функций центральной нервной системы. Кроме того, у человека возникает алкогольное возбуждение, очень быстро он становится зависимым. В отдельных случаях чрезмерное употребление этанола может вызвать кому.

Что же происходит в нашем организме, когда мы пьем алкогольные напитки? Молекула этанола способна поражать ЦНС. Под действием спирта происходит выделение гормона эндорфина в прилежащем ядре, а у людей с явно выраженным алкоголизмом и в орбитофронтальной коре. Но, тем не менее, несмотря на это, этанол не признан наркотическим веществом, хотя он и проявляет все соответствующие действия. Этиловый спирт не был внесен в международный список контролируемых веществ. И это спорный вопрос, потому как в определенных дозах, а именно 12 грамм вещества на 1 килограмм массы тела, этанол приводит сначала к острому отравлению, а затем и смерти.

Какие заболевания вызывает этанол?

Сам раствор этанола не является канцерогеном. Но вот его основной метаболит - ацетальдегид - токсичное и мутагенное вещество. Помимо этого, он еще и обладает канцерогенными свойствами и провоцирует развитие онкологических заболеваний. Его качества исследовались в лабораторных условиях на подопытных животных. Эти научные работы привели к весьма интересным, но в то же время настораживающим результатам. Оказывается, ацетальдегид - не просто канцероген, он способен повреждать ДНК.

Длительное употребление алкогольных напитков может вызывать у человека такие заболевания, как гастрит, цирроз печени, язва 12-типерстной кишки, рак желудка, пищевода, тонкой и прямой кишки, сердечно-сосудистые заболевания. Регулярное попадание этанола в организм может спровоцировать оксидативное повреждение нейронов мозга. Вследствие повреждения они погибают. Злоупотребление напитками, содержащими спирт, приводит к алкоголизму и клинической смерти. У людей, регулярно распивающих алкоголь, риск развития инфаркта и инсульта повышается в разы.

Но это еще не все свойства этанола. Это вещество является естественным метаболитом. В малых количествах оно может синтезироваться в тканях человеческого организма. Его называют истинным Также оно продуцируется в результате расщепления углеводной пищи в желудочно-кишечном тракте. Такой этанол называют «условно эндогенным алкоголем». Может ли обычный алкотестер определить спирт, который синтезировался в организме? Теоретически это возможно. Его количество редко превышает 0,18 промилле. Это значение находится на нижней границе самых современных измерительных приборов.

Publication in print media: Актуальные вопросы судебной медицины и права, Казань 2010 Вып. 1 ГКУЗ «Республиканское бюро судебно-медицинской экспертизы МЗ РТ»

Судебно-медицинская диагностика причины смерти в случаях алкогольной интоксикации нередко вызывает серьезные затруднения. Это, в первую очередь, относится к тем случаям, когда отсутствуют достаточно выраженные изменения внутренних органов, а концентрация этанола в крови либо незначительна, либо он вообще не обнаруживается. В подобных ситуациях объективным доказательством алкогольной интоксикации может служить обнаружение продуктов окисления этанола, в частности ацетальдегида, так как он служит одной из причин похмельного состояния, долго сохраняясь в организме .

Ацетальдегид (АЦ) – уксусный альдегид, органическое соединение, легко летучая бесцветная жидкость с удушающим запахом, смешивается во всех отношениях с водой, спиртом, эфиром. АЦ обладает всеми типичными свойствами альдегидов. В присутствии минеральных кислот он полимеризуется в жидкий тримерный паральдегид и тетрамерный метальдегид. Пары тяжелее воздуха, на воздухе окисляется с образованием перекисей. При разбавлении водой приобретает фруктовый запах. Применяют в огромных масштабах в производстве уксусной кислоты, уксусного ангидрида, различных фармацевтических препаратов и т.д. .

В организме человека постоянно присутствует эндогенный этанол, образующийся в биохимических процессах. Источник эндогенного этанола – эндогенный ацетальдегид, являющийся продуктом углеводного обмена, который образуется, главным образом, в результате декарбоксилирования пирувата при участии соответствующего фермента пируватдегидрогеназного комплекса. По литературным данным концентрация эндогенного этанола в крови здоровых людей в среднем составляет 0,0004 г/л; максимальные значения не превышают сотых долей г/л, концентрация эндогенного ацетальдегида в 100-1000 раз меньше. АЦ является основным промежуточным метаболитом этанола. Основной путь – с участием алкогольдегидрогеназы по схеме:

С 2 Н 5 ОН + NAD + ↔ СН 3 СНО + NADH + H + .

Образующийся АЦ окисляется альдегиддегидрогеназой (АДГ) до ацетата . В течение 1 часа в организме человека может быть метаболизировано 7- 10 г алкоголя, что соответствует снижению его концентрации в среднем на 0,1-0,16‰. Окислительные процессы могут активироваться и достигать 0,27‰/ч. Длительность токсикодинамики определяется, в первую очередь, количеством принятого алкоголя. При приеме больших количеств АЦ может сохраняться в организме 1 сутки и дольше. В течение 1-2 ч после взятия крови у живых лиц ферментативное окисление алкоголя прекращается, равно как и после наступления смерти в крови трупов . Основным местом образования АЦ из этанола и последующего его окисления является печень. Поэтому наибольшее количество ацетальдегида в опытах определяли в печени, затем в крови, наименьшее – в цереброспинальной жидкости.

Идентификацию АЦ в биологических объектах проводили на газовом хроматографе «Кристаллюкс-4000М», снабженном компьютерной программой «NetchromWin», пламенно-ионизационным детектором на капиллярных колонках. Использовались три капиллярные колонки:

• колонка №1 30м/0,53 мм/1,0µ, ZB – WAX (Polyethylen Glycol);
• колонка №2 30м/0,32 мм/0,5µ, ZB – 5 (5% Penyl methyl polysiloxane);
• колонка №3 50 м/0,32 мм/0,5µ, HP – FFAP.

Температура колонок 50 °С, температура детектора 200 °С, температура испарителя 200 °С. Скорость потока газа-носителя (азота) 30 мл/мин, воздуха 500 мл/мин, водорода 60 мл/мин.

Отмечали хорошее разделение смеси (рис. 1): ацетальдегид+диэтиловый эфир+ацетон+этилацетат+этанол+ацетонитрил.

Рис. 1. Распределение веществ.

Обнаружению и определению ацетальдегида (табл. 1) не мешают ацетон, метанол, этанол и другие алифатические спирты, этилацетат, хлорорганические соединения, ароматические углеводороды, диэтиловый эфир.

Таблица 1. Сравнительные результаты идентификации ацетальдегид в смеси с другими веществами

Колонку №3 HP – FFAP не использовали для количественного анализа, так как такой анализ требует больших временных и экономических затрат.

Построение калибровочного графика ацетальдегида. Для построения ка-либровочного графика использовались водные растворы ацетальдегида (х.ч. для хроматографии) с концентрацией 1,5; 15; 30; 60; 150 мг/л. В качестве внутреннего стандарта – водный раствор ацетонитрила с концентрацией 78 мг/л.

Методика исследования: во флакон из стеклодрота, содержащий 0,5 мл 50% раствора фосфорно-вольфрамовой кислоты, помещали 0,5 мл внутреннего стандарта – раствор ацетонитрила с концентрацией 78 мг/л и 0,5 мл раствора ацетальдегида с известной концентрацией. Для уменьшения парциального давления паров воды к смеси добавляли 2 г безводного сульфата натрия. Флакон закрывали резиновой пробкой, фиксировали металлическим зажимом, нагревали в кипящей водяной бане в течение 5 минут и 0,5 мл тёплой парогазовой фазы вводили в испаритель хроматографа. Производили расчёт фактора чувствительности (табл. 2) для 2-х колонок:

Таблица 2. Расчёт фактора чувствительности

А ац, мг/л	Колонка № 1		Колонка № 2
	Sх, в мв/мин	Sст, в мв/мин	Sх, в мв/мин	Sст, в мв/мин
150	69	10	15	2
60	39	11	4.5	1.7
30	24	14	3	2
15	10	12	1.2	1.5
1,5	1.2	15	0.18	2

Обозначения: А ац – концентрация ацетальдегида; Sх – площадь пика ацетальдегида; Sст – площадь пика ацетонитрила.

Рис. 2. График зависимости отношения площадей от концентраций ацетальдегида для 1-ой колонки.

По вышеописанной методике проводили исследования из биологических объектов (кровь, моча, вещество головного мозга, печень, почка и др.).

Исследовано 40 случаев при подозрении на отравление «суррогатами алкоголя». Результаты исследования этих случаев сведены в таблицу 3.

Таблица 3. Распределение этанола

Случай из практики: доставлен труп мужчины 40 лет из реанимационного отделения. В стационаре больной находился 4 часа, в анамнезе для лечения использован «Эспераль». В процессе судебно-химического исследования биологических объектов дисульфирам и другие лекарственные вещества не обнаружены. В крови этиловый алкоголь не обнаружен. Обнаружен АЦ с концентрацией: 0,5 мг/л в крови, 28 мг/л в желудке, 2 мг/л в печени, 1 мг/л в почке, 29 мг/л в кишечнике.

При одновременном употреблении этилового алкоголя и дисульфирама (тетурам) образуется АЦ. Механизм заключается в том, что дисульфирам ингибирует фермент алкогольдегидрогеназу, задерживая окисление этанола на уровне АЦ, что приводит к интоксикации организма человека. Некоторые лекарственные препараты могут оказывать тетурамоподобную активность, вызывая непереносимость к алкоголю. Это, прежде всего, хлорпропамид и другие противодиабетические сульфаниламидные препараты, метронидазол и т.п., производные нитро-5- имидозола, бутадион, антибиотики .

Выводы

1. Использован современный высокочувствительный газовый хромато-граф «Кристаллюкс-4000М» с детектором ДИП и компьютерной программой «NetchromWin», который позволяет определять малые концентрации АЦ, близкие к эндогенным.
2. Предложены новые селективные, высокочувствительные капиллярные колонки с фазами ZB-WAX, ZB-5, позволяющие обнаружить до 100 мкг (0,001%о) ацетальдегида в исследуемых пробах.
3. Подобраны оптимальные условия, позволяющие проводить газо-хроматографический скрининг ацетальдегида и следующих органических растворителей: алифатических спиртов, хлорорганических растворителей, ароматических углеводородов, этилацетата, ацетона и диэтилового эфира в течение 15 минут.
4. Рекомендовано проводить количественное определение как этанола, так и ацетальдегида при диагнозе «алкогольная интоксикация».

Список литературы

1. Альберт А.// Избирательная токсичность. – М., 1989. – Т.1 – С. 213.
2. Моррисон Р., Бойд Р.// Органическая химия, пер. с англ.-1974-78гг
3. Савич В.И., Валладарес Х. АГусаков., Ю.А., Скачков З.М. // Суд.-мед. эксперт. – 1990. – № 4. – С. 24-27.
4. Успенский А.Е., Листвина В.П.// Фармакол. и токсикол. – 1984. – №1. – С. 119-122.
5. Шитов Л.Н.Методы исследования и токсикология этилового алкоголя (химико-токсикологическая лаборатория ЯОКНБ). – 2007.

По характеру действия на ЦНС этиловый спирт (этанол; С 2 Н 5 ОН) может быть отнесен к средствам для наркоза. Действует на ЦНС

сходно с диэтиловым эфиром: вызывает анальгезию, выраженную стадию возбуждения, а в больших дозах - наркоз и атональную стадию. Однако в отличие от диэтилового эфира наркотическая широта у этилового спирта практически отсутствует: в дозах, вызы­вающих наркоз, этиловый спирт угнетает центр дыхания. Поэтому для хирургического наркоза этиловый спирт не пригоден.

Этиловый спирт угнетает продукцию антидиуретического гор­мона и поэтому может увеличивать диурез.

Снижает секрецию окситоцина и оказывает прямое угнетающее влияние на сокращения миометрия; поэтому может задерживать наступление родов (токолитическое действие).

Уменьшает секрецию тестостерона; при систематическом упот­реблении может вызывать атрофию тестикул, снижение спермато­генеза, феминизацию, гинекомастию.

Расширяет кровеносные сосуды (влияние на ЦНС и прямое со­судорасширяющее действие).

При приеме внутрь этиловый спирт быстро всасывается (20% в желудке, 80% в кишечнике). Примерно 90% этилового спирта ме-таболизируется в печени под влиянием алкогольдегидрогеназы; около 2% подвергается действию микросомальных ферментов пе­чени. Образуемый ацетальдегид окисляется альдегиддегидрогена-зой; 5-10% этилового спирта выводятся в неизмененном виде лег­кими, почками, с секретами потовых, слезных, слюнных желез.

В медицинской практике может быть использована I стадия нар­котического действия этилового спирта - стадия анальгезии. В част­ности, этиловый спирт применяют для профилактики болевого шока при травмах, ранениях (возможно внутривенное введение 5% этило­вого спирта).

При местном применении этиловый спирт оказывает раздражаю­щее действие. В концентрации 40% (для детей 20%) этиловый спирт используют для компрессов при воспалительных заболеваниях внут­ренних органов, мышц, суставов. Спиртовые компрессы накладыва­ют на здоровые участки кожи, имеющие сопряженную иннервацию с пораженными органами, тканями. Как и другие раздражающие сред­ства (например, горчичники), такие компрессы уменьшают боль и улучшают трофику пораженных органов и тканей.

В концентрации 95% этиловый спирт оказывает вяжущее дей­ствие, которое связано с его способностью денатурировать белки.

При отеке легких используют противовспенивающее действие па­ров этилового спирта. Больной дышит воздухом, который пропуска­ют через этиловый спирт. Пары этилового спирта снижают поверх­ностное натяжение экссудата и предупреждают его вспенивание.

Особенно часто в практической медицине этиловый спирт при­меняют в качестве антисептического (противомикробного) сред­ства. Противомикробное действие этилового спирта обусловлено его способностью вызывать денатурацию (свертывание) белков микро­организмов и усиливается с повышением концентрации. Таким образом, наибольшей противомикробной эффективностью облада­ет 95% этиловый спирт. В этой концентрации препарат применяют для обработки хирургического инструмента, катетеров и т.п. Для обработки рук хирурга и операционного поля чаще используют 70% этиловый спирт. В более высокой концентрации этиловый спирт интенсивно свертывает белковые вещества и плохо проникает в глу­бокие слои кожи.

Этиловый спирт применяют при отравлениях метиловым спир­том. Метиловый спирт (метанол), так же, как и этиловый спирт, подвергается действию алкогольдегидрогеназы. Образуется формаль­дегид (более токсичный, чем ацетальдегид), который превращается в другой токсичный продукт - муравьиную кислоту. Накопление муравьиной кислоты (не утилизируется в цикле трикарбоновых кислот) ведет к развитию ацидоза. При приеме метилового спирта внутрь опьяняющее действие выражено меньше, чем при приеме этилового спирта. Токсическое действие развивается постепенно в течение 8-10 ч. Характерно необратимое нарушение зрения. В тя­желых случаях развиваются судороги, кома, угнетение дыхания.

Алкогольдегидрогеназа проявляет значительно больший аффи­нитет к этиловому спирту по сравнению с метиловым спиртом. При отравлении метиловым спиртом назначают внутрь 200-400 мл 20% этилового спирта или вводят 5% этиловый спирт внутривенно в 5% растворе глюкозы. Метаболизм метилового спирта замедляется, это препятствует развитию токсических эффектов.

При бытовом употреблении этилового спирта в составе алко­гольных напитков быстро развивается стадия возбуждения (опья­нение), для которой характерны снижение критического отноше­ния к собственным поступкам, расстройства мышления и памяти.

Этиловый спирт оказывает выраженное влияние на теплорегуляцию. Вследствие расширения кровеносных сосудов кожи при опьянении увеличивается теплоотдача (субъективно это восприни­мается как ощущение тепла) и снижается температура тела. Лица, находящиеся в опьянении, в условиях низкой температуры замер­зают быстрее, чем трезвые.

При увеличении дозы этилового спирта стадия возбуждения сме­няется явлениями угнетения ЦНС, нарушением координации движений, спутанностью, а затем потерей сознания. Появляются при­знаки угнетения дыхательного и сосудодвигательного центров, ос­лабление дыхания и падение артериального давления. Тяжелые от­равления этиловым спиртом могут приводить к смерти вследствие паралича жизненно важных центров.

Острое отравление этиловым спиртом (алкоголем ) характеризу­ется признаками глубокого угнетения функций ЦНС. При тяжелом отравлении алкоголем наступают полная потеря сознания и разных видов чувствительности, расслабление мышц, угнетение рефлек­сов. Наблюдаются симптомы угнетения жизненно важных функ­ций - дыхания и деятельности сердца, снижение артериального давления.

Первая помощь при остром отравлении алкоголем сводится прежде всего к промыванию желудка через зонд для предупреждения всасы­вания спирта. Для ускорения инактивации алкоголя внутривенно вводят 20% раствор глюкозы, а для коррекции метаболического аци­доза - 4% раствор натрия гидрокарбоната. При глубоком коматоз­ном состоянии для ускоренного выведения этилового спирта из орга­низма применяют гемодиализ, метод форсированного диуреза.

Хроническое отравление алкоголем (алкоголизм ) развивается при систематическом употреблении спиртных напитков. Проявляется различными расстройствами деятельности ЦНС, функций органов кровообращения, дыхания, пищеварения. Так, при алкоголизме наступает снижение памяти, интеллекта, умственной и физичес­кой работоспособности, неустойчивость настроения. На почве ал­коголизма нередко возникают серьезные психические нарушения (алкогольные психозы). Употребление алкоголя во время беремен­ности может приводить к развитию «алкогольного синдрома пло­да», который характеризуется внешними проявлениями (низкий лоб, широко расставленные глаза, уменьшение окружности черепа), а в дальнейшем у таких детей отмечают задержку умственного и физи­ческого развития, асоциальное поведение.

При резком прекращении систематического приема алкоголя примерно через 8 ч развиваются симптомы абстиненции - тре­мор, тошнота, потливость, а в дальнейшем могут быть клоничес-кие судороги, галлюцинации. В тяжелых случаях развивается со­стояние, обозначаемое термином delirium tremens («белая горячка»): спутанность сознания, возбуждение, агрессивность, тяжелые гал­люцинации. Для уменьшения симптомов абстиненции рекомен­дуют применять бензодиазепины (диазепам), для уменьшения сим­птомов симпатической активации - пропранолол.

Алкоголизм, как правило, приводит к моральной и физической деградации личности. Этому способствуют поражения ЦНС и забо­левания внутренних органов при хроническом отравлении алкого­лем. Развиваются дистрофия миокарда, хроническое поражение же­лудка (гастрит) и кишечника (колит), заболевания печени и почек. Алкоголизм нередко сопровождается упадком питания, истощени­ем, снижением сопротивляемости к инфекционным заболеваниям. При алкоголизме у мужчин и женщин существенно нарушаются функции половой системы. Установлена связь между алкоголизмом родителей и некоторыми врожденными дефектами умственного и физического развития потомства (врожденное слабоумие, задержка роста и др.).

Больных алкоголизмом лечат в специализированных наркологи­ческих отделениях лечебных учреждений. Большинство современ­ных способов лечения алкоголизма направлено на то, чтобы вызы­вать у больного отвращение к алкоголю. В основе методов лечения лежит выработка отрицательных условных рефлексов на алкоголь. Например, сочетают прием небольших количеств алкоголя с введе­нием апоморфина (рвотное средство). В результате один только вид или запах алкоголя вызывает у пациентов тошноту и рвоту.

Сходный принцип используют при лечении алкоголизма, при­меняя дисульфирам (тетурам, антабус). Этиловый спирт под влия­нием алкогольдегидрогеназы превращается в ацетальдегид, кото­рый значительно превосходит этиловый спирт по токсичности. Обычно ацетальдегид быстро окисляется ацетальдегиддегидрогена-зой. Дисульфирам ингибирует ацетальдегиддегидрогеназу и задер­живает окисление этилового спирта на стадии ацетальдегида.

В специализированном стационаре больным алкоголизмом сис­тематически назначают таблетки дисульфирама. В определенные дни лечения пациенты получают небольшие количества алкоголя (40-50 мл водки). Образующийся ацетальдегид вызывает «антабус -ную реакцию» - гиперемию лица, пульсирующую головную боль, артериальную гипотензию, головокружение, сердцебиение, затруд­нение дыхания, мышечную дрожь, чувство тревоги, потливость, жажду, тошноту, рвоту. Таким путем у больных постепенно выра­батывается отрицательный условный рефлекс (отвращение) к спир­тным напиткам.

Следует иметь в виду, что на фоне лечения дисульфирамом ин­токсикация при приеме алкоголя может протекать очень тяжело и сопровождаться сосудистым коллапсом, угнетением дыхания, по­терей сознания, судорогами. Поэтому лечение дисульфирамом мож­но проводить только под строгим врачебным контролем.

Пролонгированная лекарственная форма дисульфирама в виде имплантационных таблеток выпускается под названием «Эспе­раль».

Таблетки вшивают в подкожную клетчатку; их постепенное рас­сасывание обеспечивает длительную циркуляцию дисульфирама в крови. Больных строго предупреждают о недопустимости, опас­ности приема алкоголя в течение срока действия препарата.

Акампрозат - агонист рецепторов ГАМК; снижает влечение к этиловому спирту. Назначают длительно после курса лечения ал­коголизма.