Этанол (Ethanol, alcohol) в моче — тест, использующийся для подтверждения употребления алкоголя и для оценки его количества.
Синтез этилового спирта (брожение, гидролиз)
Этиловый спирт (этанол, винный спирт) является составной частью всех алкогольных напитков. Образование этанола происходит при сбраживании углеводов дрожжами и некоторыми плесневыми грибками (спиртовое брожение сахаров) при участии специальных ферментов. При производстве вин используются сок, полученный из винных сортов винограда. Для получения чистого спирта в промышленных масштабах применяется реакция гидролиза углеводов древесины некоторых деревьев (гидролизный спирт). Используется также ферментативный способ получения спирта из углеводов, содержащихся в зерновых культурах (пшеница, рожь), из картофеля, яблок и кукурузы. После брожения сахаров, полученных из этих культур и после образования этанола в браге, приступают к процессу ректификации. После этого содержание спирта достигает практически 96%. Абсолютный спирт (не содержащий воды) можно получить путем добавления к 96% спирту медного купороса или при его перегонке. При ферментативном брожении с участием дрожжей, концентрация спирта обычно не превышает 14%, поскольку при увеличении концентрации этанола дрожжи теряет свою жизнеспособность. Реакции синтеза этанола сходны с реакциями окисления глюкозы в клетках человека. На конечных этапах реакций при дрожжевом брожении из пирувата образуется ацетальдегид, который под действием алкогольдегидрогеназы превращается в этанол. В процессе реакций образования спирта из одной молекулы глюкозы образуется две молекулы этанола.
Использование этанола в медицинской практике
Этанол обладает различными свойствами, которые позволяют широко использовать его в медицинской практике: антисептические и подсушивающие свойства; растворитель для многих лекарственных форм (настойки, экстракты); антидот при отравлении этиленгликолем и метанолом; «пеногоситель» при отеке легких.
Биологическое влияние этилового спирт на организм человека
Наибольшую «славу» этанол получил в связи с его опьяняющим эффектом. Его фармакологическое действие при достижении определенных концентраций проявляется в угнетении центральной нервной системы (ЦНС). Первоначальная алкогольная эйфория сменяется угнетением ЦНС. В небольших концентрациях он проявляет психостимулирующее влияние. Благодаря своим химическим свойствам этанол легко проходит через клеточные мембраны. Скорость всасывания в кишечнике зависит от вида пищи и содержания в ней белков и жиров, а также от концентрации этанола. Считается, что максимальная скорость всасывания характерна для алкогольных напитков, содержащих 20% этанола.
Регуляция метаболизма этилового спирта на генетическом уровне
В организме человека существует несколько ферментативных путей распада этанола — при участии алкогольдегидрогеназы (ADH) и альдегиддегидрогеназы (ALDH), содержащихся в больших количествах в печени. По этому пути расщепляется основное количество этанола (около 90%). Часть этанола обезвреживается при участии микросомальных ферментов окисления цитохрома Р450 (расщепляет около 10% этанола) и при участии каталазы (расщепляет только около 2% этанола). В целом такая система организма, по некоторым оценкам, расщепляет 10 мл спирта за 1 час.
Основное количество этанола метаболизирует в печени (от 75% до 98%). Сначала при участии алкогольдегидрогеназы этанол превращается в ацетальдегид, далее под действием альдегиддегидрогеназы ацетальдегид превращается в относительно не токсичные продукты — уксусную кислоту (ацетат). Ацетальдегид, образовавшийся при метаболизме этанола, представляет собой токсическое вещество, которое накапливаясь, может приводить к нарушению работы многих органов.
Активность алкогольдегидрогеназы и альдегиддегидрогеназы зависит от генов (полиморфизма генов), в которых закодирована аминокислотная последовательность этих ферментов. Наличие генов, с которых синтезируются молекулы ферментов с различной активностью, отчетливо различаются у различных групп населения и зависит от расовой принадлежности. Замена только одной аминокислоты на другую в этих ферментах, приводит к изменению активности ферментов и появлению как активных, так и неактивных изоформ. В результате наличия у некоторых людей генов кодирующих активную изоформу алкогольдегидрогеназы и неактивную изоформу альдегиддегидрогеназы происходит избыточное накопление ацетальдегида с появление негативных клинических признаков (тошнота, головная боль, тахикардия, слабость, головокружение и др.). Сниженная активность альдегиддегидрогеназы создает условия для непереносимости этилового спирта. В дальнейшем, такие люди начинают употреблять меньшее количество алкоголя (см. «Генетические исследования. Альдегиддегидрогеназа 2 (ALDH2). Выявление маркера G1510A (Glu504Lys»). Частота встречаемости такого аллеля гена достигает 20% у лиц азиатского происхождения. Обратный вариант, когда этанол медленно метаболизирует на первых этапах реакции катализируемой алкогольдегидрогеназой, а образовавшийся ацетальдегид быстро расщепляется, приводит к повышенному риску алкогольной зависимости. Такой вариант наличия генов больше характерен для популяции европейцев.
При превышении определенной дозы алкоголя в клетке в любом варианте будет образовываться повышенное количество ацетальдегида. Это объясняется различным содержанием алкогольдегидрогеназы и альдегиддегидрогеназы в митохондриях и цитозоле клетки. Превышение дозы спирта более 2 гр. на килограмм массы тела существенно увеличивает скорость работы алкогольдегидрогеназы в цитозоле клетки, что приводит к накоплению ацетальдегида. Токсический механизм действия ацетальдегида объясняется его влиянием на многие биохимические процессы — реакции ацетилирования, нарушение синтеза белков в печени (например, альбумина) и, как следствие нарушение функции многих клеток.
Выявление в моче этилового спирта — быстрый, полуколичественный и неинвазивный способ оценки уровня этанола в организме человека. Содержание в моче алкоголя до 0,1 промилле свидетельствует об отсутствии алкогольного опьянения; от 1 промилле до 2,5 промилле признак употребления алкоголя в больших дозах; содержание около 4 и более, свидетельствует о выраженной интоксикации и скорее всего пребыванием в коме.
Основные показания для назначения
Подтверждение факта употребления алкоголя и приблизительный расчет употребленной дозы алкоголя.
Клинические исследования и этанол
В рамках клинических исследований важное значение придается изучению фармакодинамики и фармакокинетики этанола. Фармакокинетика исследует пути метаболизма, всасывание, распределение и выведение этанола из организма. Фармакодинамика рассматривает механизмы действия вещества на различные системы организма и его влияние на физиологические процессы.
Одним из направлений таких исследований является изучение воздействия этанола на центральную нервную систему. Клинические эксперименты показывают, что этанол может оказывать как успокаивающий, так и стимулирующий эффект, вызванный его влиянием на нейромедиаторные системы. Наибольшее внимание уделяется влиянию этанола на рецепторы гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), дофаминовые и серотониновые рецепторы.
Также значительное внимание уделяется влиянию этанола на сердечно-сосудистую систему. Клинические данные демонстрируют, что умеренные дозы могут оказывать кратковременное расширение кровеносных сосудов и снижение артериального давления. Однако при длительном и чрезмерном употреблении этанол может вызывать негативные последствия, включая гипертензию, кардиомиопатию и аритмии.
Этанол оказывает влияние и на печень и системы метаболизма, что также подробно изучается в клинических исследованиях. Длительное злоупотребление этанолом приводит к повреждению печени, включая развитие жировой дистрофии, фиброза и цирроза. Исследования показывают, что метаболизм этанола оказывает нагрузку на печень, приводя к изменению обмена веществ и потенцируя повреждение клеток органа.
Важное место в клинических исследованиях занимают изучение эффектов этанола при различных заболеваниях и состояниях. Например, влияние этанола на диабет, ожирение, гипертонию и другие хронические заболевания. Клинические наблюдения и эксперименты помогают установить, как употребление этанола изменяет течение этих заболеваний и каковы возможные механизмы такого воздействия.
Кроме того, важным аспектом является изучение риск-факторов и зависимости, связанных с употреблением этанола. Исследования помогают выявить генетические, психологические и социально-культурные факторы, которые могут увеличивать вероятность развития зависимости. Таким образом, клинические исследования предоставляют ценные данные для разработок мер профилактики и реабилитации.
Этанол и лекарственные взаимодействия
Этанол, повсеместно встречающийся в алкоголе, может существенно влиять на эффект многих фармацевтических препаратов. Взаимодействие этого вещества с медикаментами нередко приводит к усилению или ослаблению их действия, что порой вызывает серьёзные побочные реакции. Ознакомление с особенностями этого взаимодействия обеспечивает более информированное и безопасное использование лечебных средств.
Существует несколько категорий взаимодействий между этанолом и лекарствами. Одним из ключевых эффектов является изменение метаболизма препаратов. Этанол способен как индуцировать, так и ингибировать ферменты печени, что в зависимости от препарата может привести к увеличению или уменьшению концентрации активного вещества в крови. Это, в свою очередь, влияет на общую эффективность и безопасность терапии.
Этанол также может потенцировать седативное действие ряда медикаментов. Комбинированное употребление этанола и седативных средств, таких как бензодиазепины или барбитураты, может вызвать чрезмерное угнетение центральной нервной системы. Это проявляется в тяжелой сонливости, снижении рефлексов и даже угрожающей жизни депрессии дыхания.
Особое внимание стоит уделить больным, принимающим антикоагулянты, такие как варфарин. Этанол может изменять эффект этих препаратов, увеличивая риск кровотечений или тромбозов. Следовательно, пациентам, проходящим лечение такими средствами, настоятельно рекомендуется контролировать уровень потребления алкоголя.
Помимо этого, этанол способен усиливать гастротоксичность нестероидных противовоспалительных препаратов, таких как ибупрофен или аспирин. Совместное потребление может привести к повышенному риску язв, гастрита и кровоточивости желудка. Таким образом, сочетание этанола с НПВП требует дополнительной осторожности и наблюдения.
Некоторые антибиотики, такие как метронидазол или цефалоспорины, могут давать дисульфирамоподобные реакции при одновременном употреблении с этанолом. Это сопровождается симптомами, такими как тошнота, рвота, сильные головные боли и тахикардия. Пациентов, проходящих курс лечения такими антибиотиками, следует предупреждать о необходимости полного воздержания от алкоголя.
Видео по теме:
Вопрос-ответ:
Что может означать наличие этанола в моче?
Наличие этанола в моче обычно указывает на употребление алкогольных напитков в недавнем прошлом. Этанол быстро всасывается в кровь из желудка и кишечника, после чего метаболизируется в печени. Однако часть его выводится через почки и может быть обнаружена в моче. Тест на этанол в моче используется для подтверждения факта употребления алкоголя, для медицинских или юридических целей, например, при подозрении на вождение в нетрезвом состоянии или в рамках медицинской диагностики. Также этот анализ может быть назначен для мониторинга людей, проходящих лечение от алкогольной зависимости.
Сколько времени этанол остается в моче после употребления алкоголя?
Время, в течение которого этанол остается в моче, зависит от многих факторов, включая количество выпитого алкоголя, скорость метаболизма, возраст, пол и общее состояние здоровья индивидуума. Обычно этанол может быть обнаружен в моче от 6 до 24 часов после употребления алкоголя. В случае высоких доз или хронического употребления, этот период может быть длиннее. Для более точного определения времени вывода этанола из организма, также могут использоваться другие биологические маркеры, такие как этилглюкуронид (EtG), который может быть обнаружен в моче до 80 часов после употребления алкоголя.
Может ли на результаты тестов на этанол в моче влиять что-то кроме алкоголя?
Да, некоторые факторы могут потенциально повлиять на результаты тестов на этанол в моче. Во-первых, продукты брожения могут вызвать ложноположительные результаты, особенно если моча хранилась при неподходящих условиях (например, при высоких температурах). Во-вторых, некоторые медицинские и гигиенические продукты содержат небольшие количества этанола, которые могут временно присутствовать в моче, например, полоски для отслеживания глюкозы в моче у диабетиков или антисептические средства. Тем не менее, такие влияния обычно минимальны и для точного определения наличия этанола дополнительно используется контроль качества лабораторий и повторные тесты.
