Метаболизм этанола в печени

Метаболизм этанола в печени

Биотрансформация этанола

Процесс биотрансформации этанола в основном происходит в печени, и имеет три этапа.
1. Этанол окисляется до ацетальдегида. Данная реакция развивается в клетках печени, при помощи специфического фермента, который называется алкогольдегидрогеназ. Этот процесс является обязательным для здоровья человека, так как он направлен на метаболизацию 70-80% попавшего в организм этанола. Примерно 5-10% этанола окисляется печенкой при помощи микросомальнойэтанолокисляющей системы, в аббревиатуре МЭОС, где также принимает участие цитохром Р-450. И около 15% этанола окисляется при участии каталазы, оксидазы и пероксидазы тканей, за пределами печени. У людей больных алкоголизмом, зачастую нарушено нормальное функционирование печени, поэтому возрастает вероятность окисления алкоголя именно последним путем.
2. Трансформация ацетальдегида при содействии ацетальдегиддегидрогеназы (АлДГ) в ацетат или попросту уксусную кислоту.
3. На последнем этапе биотрансформации этанола, происходит окисление ацетата при помощи ацетил-КоА, и расщепления его до состояния углекислого газа и воды.

Спиртовое брожение

Образование этилового спирта из глюкозы происходит в дрожжах и некоторых видах плесневых грибков. Суммарное уравнение реакции:

До стадии образования пирувата реакции спиртового брожения совпадают с реакциями гликолиза, отличия заключаются только в дальнейшем превращении пировиноградной кислоты. Цель этих превращений – удалить пируват из клетки и окислить НАДН, который образовался в 6-й реакции.

Метаболизм поступающего этанола в организме происходит в печени двумя путями. Первый путь заключается в окислении спирта до уксусной кислоты, которая в виде ацетил‑S‑КоА поступает в ЦТК. Через этот путь проходит от 70% до 90% всего этанола. Оставшаяся часть окисляется в микросомах алкогольоксидазой. При регулярном поступлении этанола доля микросомального окисления возрастает, количество молекул алкогольоксидазы увеличивается.

Так как при обезвреживании этанола образуется большое количество НАДН, в клетках печени активируется реакция превращения пирувата в лактат. Это приводит к гипогликемии, так как пировиноградная кислота является субстратом глюконеогенеза. Свободное проникновение молочной кислоты в кровь обуславливает лактацидемию.

Если запасы гликогена в печени изначально невелики (голодание, недоедание, астеническое телосложение) или израсходованы (после физической работы), то при приеме алкоголя натощак гипогликемия наступает быстрее и может быть причиной потери сознания. К этому стоит добавить сильный диуретический эффект этанола, ведущий к быстрому обезвоживанию организма и снижению кровоснабжения головного мозга со всеми вытекающими последствиями.

Этанол является энергетически ценным соединением: при метаболизме 125 г этанола количество образующегося НАДН такое же, как при окислении 500 г глюкозы. При полноценном питании и частом потреблении этилового спирта, например, в виде пива, "этанольный" ацетил‑S‑КоА не столько сгорает в ЦТК, сколько используется для синтеза холестерина и нейтральных жиров, то есть происходит переход энергии этанола в запасную форму, что приводит к пивному ожирению и повышает риск атеросклероза.

Метаболизм обезвреживания этанола

Этанол может синтезироваться в организме человека или поступать вместе с пищей. Эндогенный этиловый спирт присутствует в крови в концентрации 0,0004 до 0,001 г/л. Источниками этанола являются:

Превращение глюкозы: глюкоза-Пируват-Ацетальдегид- Этанол; спиртовое брожение углеводов микрофлорой кишечника и дыхательных путей.

Источником экзогенного этанола для человека являются спиртные напитки и даже некоторые пищевые продукты (соки, кефир, хлеб). Метаболизм (окисление) этанола берет начало уже в слизистой оболочке рта и продолжается во многих органах, но главным образом в печени (до 70-95% окисляемого этанола).

Некоторые реакции окисления этанола и ацетальдегида показаны ниже. При малых и умеренных дозах этанол окисляется с участием NAD-зависимых ферментов (рис. 1).

Рисунок 1. Окисление этанола с участием NAD-зависимых дегидрогеназ.

Уксусная кислота превращается в ацетил-КоА, который является конечным продуктом метаболизма этанола. Ацетил-КоА окисляется в цитратном цикле до СО2, а при его избытке у больных, страдающих хроническим алкоголизмом, используется в печени для синтеза жирных кислот, жира и холестерина.холестерина. Около 10% экзогенного этанола выводится в неизменном виде с выдыхаемым воздухом, мочой, потом.

Читайте также:  Что такое микоз волосистой части головы

Этанол как амфифильное вещество увеличивает проницаемость гематоэнцефалического барьера для других веществ, проникает в мозг, нарушает структуру и функции мембран и изменяет метаболизм практически во всех органах. Ещё более выраженное токсическое действие оказывает продукт метаболизма этанола ацетальдегид.

Ацетальдегид может взаимодействовать с функциональными группами (NH2, SH, ОН) белков, ферментов, рецепторов, глутатиона, при этом нарушая их функции, что может вызывать рак полости рта, глотки и мочевых путей Ацетальдегид ингибирует NADH-дегидрогеназу и снижает способность гемоглобина переносить кислород, что приводит к нарушению энергетического обмена и синтеза АТФ. При хроническом алкоголизме ацетальдегид вступает в реакции с дофамином и серотонином, при этом образуются алкогольные опиоиды, реагирующие с опиатными рецепторами и являющиеся факторами развития алкогольной эйфории и влечения к алкоголю. Один из таких опиoидов выводится с мочой и служит клинико-биохимическим маркером систематического, постоянного употребления алкоголя.

При употреблении больших количеств этанола (для барбитуратов есть свой P450) индуцируется особая микросомальнаяэтанолокисляющая система (МЭОС), в которой главную роль играет цитохром Р450 II E Один из изоферментов цитохрома Р450. В этой ситуации окисление этанола происходит следующим образом:

Далее ацетальдегид окисляется ацетальдегиддeгидрогеназой (кофермент FAD)

Кроме того, цитохром P450 II El ускоряет образование активных токсических) форм кислорода, стимулирующих перекисное окисление липидов и вызывают повреждения мембран многих органов.

Цитoxром P450 II Е, как и другие цитохромы P450, не обладает абсолютной специфичностью и может с меньшей скоростью катализировать реакции с другими веществами, в том числе лекарствами, вызывая их биотрансформацию. У лиц, страдающих алкоголизмом, этанол увеличивает активность «своего» цитохрома Р450 по отношению к этанолу путем индукции. И поэтому из-за относительной специфичности этого фермента биотрансформация лекарственных веществ протекает более активно и эффективность действия принимаемых препаратов снижается. В результате окисления этанола и ацетальдегилаалкогольдегидрогеназой и ацетальдегиддeгидроreназой, происходит повышение содержания NADH, который вызывает разнообразные метаболические эффекты лактоaцидоз, угнетение глюконeогенеза, гипогликемию, снижение активности ферментов цитратного цикла и нарушение энергетического обмена. Последствиями воздействия этанола и ацетальдегида являются нарушения обмена белков, липидов, углеводов, биогенных аминов, нейропептидов, а также заболевания внутренних органов (висцеральный алкоголизм) и поражения энергетического обмена.

Последствием воздействия этанола и ацетальдегида могут являться нарушения метаболизма белков, липидов, углеводов, биогенных аминов, нейропептидов, а также заболевания внутренних органов (висцеральный алкоголизм) и поражение нервной системы с формированием алкогольной зависимости и алкогольной толерантности к этанолу

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Сдача сессии и защита диплома — страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. 8703 — | 7126 — или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

312-313

Ткани и органы. Печень

А. Содержание этанола в алкогольных напитках и в организме человека

Следы этанола (EtOH, этиловый спирт) можно обнаружить во фруктах. В алкогольных напитках этанол присутствует в существенно более высоких концентрациях. Содержание этанола принято указывать в объемных процентах. Нормы потребления этанола и концентрацию в крови целесообразно давать в граммах (плотность этанола 0,79 кг/л). Например, в одной бутылке пива (0,5 л, 4% EtOH) содержится 20 мл = 16 г этанола, в одной бутылке вина (0,7 л, 12% EtOH) — 84 мл = 66 г этанола.

После поступления в организм этанол быстро всасывается за счет диффузии; максимальная концентрация в крови достигается спустя 60-90 мин. Кроме того, скорость всасывания зависит от самых разных факторов. Так, пустой желудок, высокая температура напитка (например, грога), наличие сахара и углекислоты (например, в шампанском) стимулируют всасывание этанола. Напротив, всасывание этанола замедлено при обильной трапезе. В организме этанол очень быстро распределяется, поступая преимущественно в мышцы и мозг, существенно меньше в жировую и костную ткани, т. е. в ткани и органы, которые составляют примерно 70% общей массы тела. При быстром и полном всасывании этанола, содержащегося в одной бутылке пива (16 г), и массе тела 70 кг (этанол поступает в ткани организма, масса которых составляет 70 г х 0,7= 49 кг) в крови создается концентрации 16 г/49 кг = 0,33 промилле (7,2 мМ). Летальная концентрация составляет примерно 3,5 промилле (76 мМ).

Читайте также:  Зверобой артериальное давление

Б. Метаболизм этанола

Основным местом метаболической трансформации этанола является печень, в этом процессе может также принимать участие эпителий желудка. Этанол дегидрируется алкогольдегидрогеназой в этаналь (ацетальдегид), а затем альдегиддегидрогеназой переводится в ацетат. Уксусная кислота в реакции, катализируемой ацетат-КоА-лигазой (тиокиназой) в присутствии АТФ, превращается в ацетил-КоА (ацетил-СоА). Следует отметить, что весь процесс промежуточного метаболизма хорошо согласован. Наряду с цитоплазматической алкогольдегидрогеназой в метаболизме этанола принимают ограниченное участие каталаза и "индуцибельная" микросомальная алкогольоксидаза (см. с. 310).

Скорость трансформации этанола в печени лимитируется главным образом активностью алкогольдегидрогеназы. Другим лимитирующим фактором является наличие НАД + . Максимальная скорость реакции наблюдается даже при небольших концентрациях этанола. Поэтому уровень этанола в организме понижается с постоянной скоростью (расщепление этанола — реакция нулевого порядка).

«Энергетическая ценность» этанола составляет 29,4 кДж/г (7 ккал/г). Поэтому алкогольные напитки обеспечивают организм значительной частью энергоресурсов (особенно при алкоголизме).

Хотя исследование механизма действия этанола на организм представляется крайне актуальным, этот вопрос все еще остается недостаточно изученным. Вместе с тем действие больших количеств этанола напоминает действие наркотика, что можно объяснить прямым воздействием этанола на мембраны нейронов.

В. Жировая дистрофия печени

Предельная норма этанола для здорового человека при ежедневном приеме составляет 60 г для мужчин и 50 г для женщин. Эта величина зависит от массы, состояния здоровья, а также от приема лекарственных препаратов. Повышенное потребление этанола в течение года вызывает заболевание печени. Из-за высокого уровня НАДН и ацетил-КоА, вызванных приемом этанола, в печени тормозится цитратный цикл и кетогенез, нарушается биосинтез нейтральных жиров и холестерина, наблюдается повышенное отложение жира (жировая дистрофия). Отложение жира (от 5 до 50% по сухой массе) чаще всего процесс обратимый. При гибели гепатоцитов из-за хронического алкоголизма наступает фиброз печени (избыточное развитие соединительной ткани). При циррозе печени заболевание переходит в необратимую форму, для которой характерно прогрессирующее отключение функций печени.

Все органы ЖКТ тесно взаимосвязаны. Метаболизм в печени проходят не только питательные вещества, но и ферменты, лекарственные препараты, гормоны и другие биологически активные компоненты. Все они претерпевают определенные химические изменения, становясь активными или, наоборот, инактивируясь. Это необходимо для правильного обмена веществ и поддержания функции каждого органа и системы.

Что такое метаболизм?

Термином специалисты обозначают обмен веществ. Это комбинация химических реакций, которые протекают в клетках, тканях и органах живых организмов. Метаболизируется все: белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, гормональные вещества, медикаментозные препараты и биологически активные комплексы. Организовать эти процессы помогают ферменты. Конечные продукты поступают на поддержание правильного функционирования здорового организма.

Метаболические процессы делятся на ассимиляцию или анаболизм — создание новых веществ из более простых компонентов, и диссимиляцию, или катаболизм — разрушение молекулярных комплексов с образованием новых биологически активных составляющих.

Виды метаболизма в печени

Выделяют такие виды обмена веществ, зависящие от химической природы его участников:

  • Гемопротеиновый. В цикле этих химических реакций метаболизируются красный пигмент гем и белки плазмы крови.
  • Гормональный. При нем совершается активация и деактивация гормонально-активных веществ.
  • Белковый. Обеспечивает способность печени вырабатывать факторы иммунитета, свертываемости крови и другие протеиновые комплексы.
  • Гликогеновый. Заключается в двух взаимно противоположных процессах: гликогенолизе — расщеплении гликогена до глюкозы, и глюконеогенезе — образовании из сахаров гликогенового комка.
  • Липидный. Жиры в печеночных клетках разлагаются до триглицеридов и жирных кислот.
  • Этанольный. Расщепление компонентов алкоголя производится гепатоцитами.
  • Лекарственный. Медикаментозные средства проходят через печень, метаболизируясь в гепатоцитах.
Читайте также:  Диета рис рыба овощи

Вернуться к оглавлению

Метаболизм гемопротеинов

Этим термином обозначают комплексы частички-гема и белкового компонента. К ним относятся красный пигмент крови гемоглобин и мышечный миоглобин. Эритроциты разрушаются в селезенке. Высвободившиеся пигментные вещества и железо идут на построение нового пигмента. Сначала гем становится беливердином, который превращается в билирубин. Непрямые фракции последнего токсичны. Именно они заглатываются печеночными гепатоцитами и соединяются с веществом глюкуроном. Образовавшиеся комплексы поступают с желчью в пищеварительный тракт, откуда потом выделяются с калом.

Метаболизм гормонов

Гормональные вещества также проходят через печеночные клетки. Гепатоциты влияют на инсулин и глюкагон, синтезируемые поджелудочной железой. Печень инактивирует эти гормоны, отщепляя от их молекул азотистые хвосты. Этот процесс именуется гидролизом. Гепатоциты забирают йод у тироксина и трийодтиронина щитовидной железы. Они также обезвреживают гормоны надпочечников и половых желез.

Метаболизм белков

Белковые компоненты пищи распадаются еще в желудке под действием фермента пепсина. Их структурные элементы (аминокислоты) поступают через стенку кишечника в кровь, а оттуда идут в печень. В этом органе из них формируются новые белки. Последние поступают на нужды иммунной, пищеварительной, кровеносной и других систем. Из некоторых аминокислот образуются небелковые структуры. К таковым относятся нуклеотиды и холин. Они содержат азот и включаются в сложные цепи химических реакций, протекающих в клетках.

Метаболизм гликогена

В этом веществе запасается сахар для дальнейших потребностей организма. Сама глюкоза способна образовывать тесные связи с молекулярной водой. Это ведет к повышению осмотического давления внутри клеток. В них накапливается влага и они рискуют лопнуть. Когда же глюкоза переходит в гликогеновую фракцию, эта опасность устраняется. Гликоген образуется и в мышцах, но только печеночный его подтип способен в будущем выступать донором сахара. Высвобождение его усиливается во время физической работы. Появившаяся энергия, прописанная в АТФ, идет на восстановление клеточного резерва.

Метаболизм липидов

Жиры расщепляются в печеночных клетках до триглицеридов и жирных кислот. Происходит это при участии разных ферментов. Распад совершается внутри митохондрий и лизосом. Обратный синтез производится в клеточном золе. Важным метаболитом в цикле липидных превращений является ацетил-КоА. Из гепатоцитов жиры поступают в эмульгированном виде. Это значит, что образовались хиломикроны. Из жирных кислот гепатоциты синтезируют холестерол, который дальше идет на построение стероидных гормонов, желчных кислот и витамина D3. В печени вырабатываются липопротеины высокой и низкой плотности. Правильное соотношение этих веществ отвечает за профилактику атеросклероза.

Метаболизм этанола

Составляющие алкогольных напитков, всосавшиеся из желудочно-кишечного тракта, прямиком направляются в печень. Есть 3 варианта дальнейшей переработки алкоголя. Но в итоге образуется токсический ацетальдегид. Первый вариант — окисление этанола ферментом алкогольдегидрогеназой. Второй тип метаболизма — это микросомальное присоединение кислорода. Третий путь переработки происходит с использованием энзима каталазы.

Метаболизм лекарств

В печеночных клетках медикаменты обезвреживаются путем 2 последовательных реакций. Первая состоит в окислении, восстановлении или гидролизе лекарственных средств с помощью цитохрома p450 в эндоплазматической сети. Продукт этой реакции водорастворим. Таким образом, некоторые медикаменты приобретают ожидаемые лечебные свойства, а другие становятся токсичными. На втором этапе продукты метаболизма объединяются с веществом глюкуроном, который попадает в мочу и с ней выносит токсины из организма.

Ссылка на основную публикацию
Месячные после выскабливания форум
Девочки, всем добрый день! Полтора месяца назад у меня было выскабливание после замершей на 11й неделе беременности. Вот вчера началась...
Мазь от молочницы для женщин при беременности
Молочница — распространенное заболевание, которое невозможно перепутать с другими. Ее неприятные симптомы, такие как творожистые выделения, зуд и жжение во...
Мазь от ожогов заживляющая в домашних условиях
Недорогие, но эффективные заживляющие мази от ожогов легко приготовить в домашних условиях. В большинстве случаев они помогают лучше, чем аптечные...
Месячные пахнут аммиаком
Женщины, находящиеся в репродуктивном возрасте, ежедневно сталкиваются с вагинальными выделениями. Отторжение слизи — это способ поддержания баланса микрофлоры влагалища. Благодаря...
Adblock detector