Sobald Ethanol im Kreislauf ist, erreicht es alle Gewebe im Körper, einschließlich des Gehirns, wo es Vergiftungen verursacht. Unsere Körper sind so konzipiert, dass sie die Wirkung von Drogen, einschließlich Alkohol, beenden, so dass der Rausch nicht anhält, wenn eine Person aufhört zu trinken. Tatsächlich beginnt der Körper, Ethanol zu eliminieren, bevor es überhaupt in den allgemeinen Kreislauf gelangt!,
Ethanol bewegt sich vom GI-Trakt zur Leber
Wenn eine Person Alkohol konsumiert, ist der erste Ort, an dem der Alkohol den GI-Trakt verlässt, die Leber (Abbildung 1.10). Sobald es in die Kapillaren gelangt, die Magen und Dünndarm umgeben, führen die Kapillaren zur Pfortader, die in die Leber eindringt und sich wieder in Kapillaren verzweigt. Ethanol diffundiert von den Kapillaren (mit dem Konzentrationsgradienten) in die nahe gelegenen Leberzellen (die Hauptzellen der Leber)., In den Leberzellen wird ein Teil des Ethanols durch Enzyme in inaktive Produkte umgewandelt oder entgiftet. Dieser Prozess wird Metabolismus genannt, und die Produkte werden Metaboliten genannt.
Abbildung 1.10 Alkohol bewegt sich vom GI-Trakt durch die Pfortader zur Leber. Es diffundiert in Leberzellen der Leber, wo es metabolisiert wird.
Alkohol wird in 2 Stufen metabolisiert
Der Metabolismus von Arzneimitteln durch Leberenzyme dient zwei Zwecken. Erstens ist der Stoffwechsel eine Möglichkeit, die Wirkung eines Medikaments“ auszuschalten“., Im Allgemeinen haben Metaboliten eine geringere biologische Aktivität als die Stammverbindung, obwohl es einige Ausnahmen von dieser Regel gibt, wie wir bei Ethanol sehen werden.
Zweitens hilft der Stoffwechsel, das Medikament in eine polarere (wasserlösliche) Form umzuwandeln, so dass es im Blutkreislauf zu den Nieren transportiert werden kann, wo es im Urin ausgeschieden wird (auf Wasserbasis). Während des Stoffwechsels helfen die Enzyme tatsächlich, die Reaktionen zu beschleunigen; Die Geschwindigkeit ist jedoch für verschiedene Menschen unterschiedlich.
Überprüfen Sie Enzyme als Katalysatoren.,
Stufe 1: Ethanol zu Acetaldehyd
Obwohl etwas Alkohol im Magen metabolisiert wird, befindet sich der primäre Stoffwechselort in der Leber. Das Zytoplasma von Leberzellen enthält ein Enzym namens Alkoholdehydrogenase (ADH), das die Oxidation von Ethanol zu Acetaldehyd katalysiert (Abbildung 1.11). Die Oxidation tritt auf, wenn Ethanol an eine Stelle des ADH-Enzyms bindet und einige Elektronen in Form von H-Atomen verliert. Tatsächlich gibt Ethanol 2 H-Atome an ein anderes Molekül ab, das auch an ADH bindet. In diesem Fall wird das Empfängermolekül der Elektronen als Coenzym bezeichnet., Ohne das Coenzym funktioniert das ADH-Enzym nicht.
Der primäre Metabolit der Ethanoloxidation ist Acetaldehyd. Diese Verbindung ist relativ giftig und für alkoholbedingte Spülung, Kopfschmerzen, Übelkeit und erhöhte Herzfrequenz verantwortlich. Diese toxischen Wirkungen von Acetaldehyd tragen zum Alkohol „Hang-over“ bei, der nach dem Trinken für eine signifikante Zeit anhält.
Abbildung 1.,11 Ethanol wird durch ADH zu Acetaldehyd im Zytoplasma oxidiert, und dann wird das Acetaldehyd durch ALDH in den Mitochondrien zu Essigsäure oxidiert.
Stufe 2: Acetaldehyd zu Essigsäure
Der Körper hat einen natürlichen Weg, den Acetaldehyd loszuwerden—ein zweites Leberenzym, das in den Mitochondrien vorhanden ist, ist Acetaldehyddehydrogenase (ALDH). Dieses Enzym metabolisiert Acetaldehyd zu Essigsäure (Abbildung 1). 11), die inaktiv ist. Die Essigsäure wird schließlich in der Zelle in Kohlendioxid und Wasser umgewandelt. Manche Menschen haben nicht die Fähigkeit, Acetaldehyd sehr gut zu metabolisieren., Wenn sie Alkohol trinken, sammelt sich Acetaldehyd im Blut an und macht sie krank. Sie haben Gesichtsrötung, Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen und eine schnelle Herzfrequenz. Der Grund, warum manche Menschen Acetaldehyd nicht sehr gut metabolisieren können, ist, dass sie eine Form von ALDH haben, die eine Mutation im Gen hat, das dafür kodiert. Die alternative Form von ALDH ist bei der Metabolisierung von Acetaldehyd sehr ineffizient. Menschen mit dieser genetischen Mutation trinken nicht gerne alcohol.To erfahren Sie mehr über verschiedene Formen von ALDH und ADH in verschiedenen Populationen, siehe Modul 2I.,
Erfahren Sie mehr über Oxidation.
Überwältigend die alkoholmetabolisierenden Enzyme
In der Leber einer Person ist genügend ADH vorhanden, um alle Alkoholmoleküle eines Getränks innerhalb von ein oder zwei Stunden recht effizient zu metabolisieren. Die Stoffwechselrate bleibt während des fortgesetzten Trinkens konstant. Warum ist das wichtig?, Wenn der Alkoholkonsum zunimmt, gibt es einfach nicht genug ADH-Moleküle (in der Leber oder im Magen), um den zusätzlichen Alkohol effizient zu metabolisieren. So beginnt sich Alkohol im Blutkreislauf anzusammeln, was zu einer erhöhten Blutalkoholkonzentration (BAC) führt (Abbildung 1.12), die zu Vergiftungen führt. Mit anderen Worten, wenn der Metabolismus von Ethanol durch die Anzahl der vorhandenen ADH-Enzymmoleküle begrenzt ist, verläuft er unabhängig von der Alkoholmenge im Blutkreislauf.
Abbildung 1.12 Die Anzahl der ADH-Enzymmoleküle in der Leber ist begrenzt., Mit mehr als einem Getränk Alkohol werden die Enzyme mit Ethanolmolekülen gesättigt. Etwas Ethanol wird in der Leber metabolisiert, aber der Rest des Ethanols verlässt die Leber und sammelt sich im Blutkreislauf an.
Alkohol, der bei seiner ersten Passage durch die Leber nicht metabolisiert wird, zirkuliert weiterhin als aktives Medikament im ganzen Körper., Letztendlich entweicht nur ein kleiner Teil des aufgenommenen Alkohols dem Stoffwechsel. Diese kleine Menge Alkohol (5-10%) wird unverändert im Atem als Dampf oder im Urin ausgeschieden.
Erfahren Sie mehr über die Beseitigung von Alkohol im Atem.
