Chemie nebezpečného alkoholového opojení

Alkohol! Pro dnešní mládež je to, bohužel, asi jedno z nejmagičtějších slov. Často je synonymem zábavy, přátelství a uvolnění. Z chemického hlediska se jedná o dvou-uhlíkatou sloučeninu obsahující funkční skupinu OH. Podle chemického názvosloví je alkohol znám jako ethanol nebo ethylalkohol. Varující je, že tato jednoduchá molekula je mezi lidmi stále více populárnější. Jeho konzumace s sebou nese různé otázky a následky. „Proč se cítím tak uvolněný?“ nebo „Proč je mi po jeho nadměrné konzumaci tak špatně?“. Proto si zkusme na tyto otázky odpovědět a pojďme se „(bio)chemicky podívat“, jak alkohol působí na náš organismus.

Vše začíná po jeho polknutí. Zatímco potrava musí být v žaludku „natrávena“ žaludečními šťávami, aby pak mohly být živiny absorbovány tenkým střevem a dostaly se do krevního oběhu, alkohol je schopen pronikat přímo žaludeční sliznicí (a samozřejmě také střevní sliznicí) do krevního oběhu. To, jak rychle se do krevního oběhu dostane, závisí na plnosti vašeho žaludku. Čím více potravy se v něm nachází, tím mají molekuly alkoholu menší pravděpodobnost, že se k žaludeční sliznici „dostanou“ a proniknou tak do krve. Pokud tedy pijete větší množství alkoholu na lačno, velmi rychle se vám dostane do krevního oběhu a jeho účinek na organismus je tak velmi silný - nezřídka se vám udělá nevolno.

Potom, co se alkohol dostane do krve, tak je jeho velká část - asi 90% - metabolizována játry. Zbylá část je v nezměněné podobě vyloučena potem, dechem a močí. Alkohol je v játrech nejprve metabolizován na toxický acetaldehyd. Enzym, který tuto reakci katalyzuje, je známý jako alkohol dehydrogenasa.

Přírodovědci.cz/Wikipedia: Enzym alkohol dehydrogenasa přeměňuje ethanol na toxický acetaldehyd za vzniku molekuly NADH.

Acetaldehyd je velmi reaktivní sloučenina, která ochotně reaguje s proteiny, lipidy a dalšími biologickými sloučeninami. Způsobuje také vyplavení tzv. katecholaminů (například adrenalinu) do krve. Tak dochází ke zvýšení tepové frekvence (tzv. tachykardii), zvýšení krevního tlaku, červenání kůže, k pocitu nevolnosti, zúžení cév v útrobách a k rozšíření povrchových cév (např. cévy v konečcích prstů). Alkohol nás tedy zahřeje rozprouděním krve, zvyší tep a tlak, ale v důsledku rozšíření povrchových cév dochází k větší výměně tepla mezi námi a okolím. V zimě se z nás tedy teplo začne rychleji uvolňovat – zahřívat se tedy v zimě alkoholem je nesmysl, jen dříve zmrzneme! Acetaldehyd je následně přeměňován na octovou kyselinu, resp. její anion acetát, který pro tělo již toxický není. Reakce je katalyzována enzymem acetaldehyd dehydrogenasa.

Přírodovědci.cz: Enzym acetaldehyd dehydrogenasa přeměňuje acetaldehyd na acetát za vzniku molekuly NADH

Na první pohled tak trochu záhadná molekula NADH má regulační funkci v metabolismu. V případě nadměrného pití alkoholu bude v organismu docházet ke vzrůstu koncentrace NADH a velké množství NADH v buňkách vede k následujícím skutečnostem:

• Dochází ke snižování fyziologického pH buněk – tzv. acidosa (v buňce vzniká laktát)

• Tím, jak vzniká laktát, přestává být dostatek pyruvátu, který je výchozí látkou pro tvorbu krevního cukru (glukosy). Navíc vyplavované katecholaminy vyčerpávají glykogenové zásoby (zdroj glukosy), a tudíž může při dlouhodobém pití docházet k poklesu krevního cukru, tzv. hypoglykemie. Proto by měli diabetici kontrolovat míru konzumace alkoholu.

• Snižuje se rychlost některých metabolických drah (např. citrátového cyklu) a aktivuje se tvorba mastných kyselin v játrech – to vede k hromadění tukových kapének a zvětšení jater. Jde o první stádium poškození jater, tzv. ztučnění jater. Ztučnění jater ovlivňuje funkci jater negativním způsobem, ale naštěstí je zcela vratné. Pokud přestaneme konzumovat alkohol, vše se vrátí do normálu. V případě, že však alkohol konzumovat nepřestaneme, dochází k dalšímu zhoršování. Nejprve k tzv. alkoholické hepatitidě, kdy dochází k odumírání jaterních buněk. Tento stav je ještě stále vratný, ale již s následky. V nejhorším případě dochází k jaterní cirhóze, známemu jako ztvrdnutí jater. Jaterní cirhóza je již nevratný stav a jaterní buňky jsou nahrazovány jiným typem buněk, což vede k selhání jater.

Ztučnění jater se může objevit již při jednorázovém příležitostném těžkém pití. Ostatní stavy se většinou objevují u lidí, kteří holdují větším mírám alkoholu pravidelně.

Za nemilé stavy, které nám způsobuje nadměrné pití alkoholu, nemůžou však pouze molekuly, které vznikají při odbourávání alkoholu (acetaldehyd, NADH), ale také samotný alkohol. Když alkohol pronikne do mozku, způsobuje například to, že zabraňuje vylučování antidiuretického hormonu (ADH, vasopressin). ADH reguluje resorbci vody v ledvinách a při jeho nedostatku dochází ke zvýšenému vylučování moči. Alkohol tak způsobuje dehydrataci organismu. Z toho plyne například bolest hlavy, únava a sucho v ústech. Dalším účinkem samotné molekuly alkoholu je její interakce s určitými typy nervových receptorů. Tato interakce způsobuje utlumení mozkové aktivity - alkohol působí jako sedativum. Proto se často lidé cítí při konzumaci alkoholu veselejší a ztrácejí postupně zábrany a obavy. Dále dochází například ke zhoršení pozornosti, koncentrace a zvýšené citlivosti na světlo a zvuk.

Abychom to shrnuli. Při konzumaci alkoholu je ovlivňována centrální nervová soustava z čehož plynou pocity klidu, štěstí a smíření, ale také snížená schopnost se soustředit, poruchy řeči a zvýšená citlivost na světlo a hluk. Také dochází k inhibici vylučování antidiuretického hormonu, což má za následek zvýšenou tvorbu moči a časté chození na toaletu. V důsledku toho dochází k výrazné dehydrataci organismu a s tím se pojí například bolest hlavy a svalů, únava a sucho v ústech. Při přeměně alkoholu v buňkách vzniká toxický acetaldehyd, který interaguje s různými biologickými molekulami a ovlivňuje tak správné fungování buněk a navíc způsobuje vyplavení katecholaminů do krve, které způsobují například vyšší tepovou frekvenci a červenání kůže. Molekuly NADH, které vznikají při odbourávání alkoholu, regulují metabolické dráhy a při jejich nadbytku může například docházet k poškozování jater v důsledku ukládání tuků (ztučnění jater). V neposlední řadě je alkohol „agresivní“ vůči žaludeční sliznici, což může vyvolat žaludeční potíže.

Tento článek měl ve stručnosti popsat biochemické události stojící za pocity, které nám konzumace alkoholu způsobuje. Celá problematika je ve skutečnosti poněkud složitější (např. na odbourávání alkoholu se podílí i další enzymy) a mnoho dějů zatím ještě není přesně prozkoumáno. Nesmíme zapomenout, že alkohol je patří mezi drogy. Můžeme si na něm vytvořit závislost a důsledky jeho nadměrného užívání mohou být pro náš organismus katastrofální. Proto na závěr připomínáme známou radu, a tentokrát to myslíme opravdu vážně: „Pijte s mírou, ideálně vůbec!“.

Přírodovědci.cz/University of Washington: Alkoholu by se měly zcela vyvarovat těhotné ženy. Na snímku jsou vidět mozky dětí ve věku 6 týdnů. První (vlevo) je mozek "normální" a zdravě vyvinutý. Mozek vpravo nese zjevné známky pošození a není zcela vyvinutý. Patří dítěti, jehož matka v těhotenství konzumovala alkohol.