Токсиколо́гия этано́ла — область медицины, изучающая токсичное вещество этанол (алкоголь), механизмы и потенциальную опасность его воздействия на организм человека, его неблагоприятное воздействие на метаболизм многих лекарственных веществ в организме человека и на эффективность лекарственной терапии, а также методы диагностики, профилактики и лечения заболеваний, развивающихся вследствие его токсичного воздействия.
Этанол — вещество, сочетающее в себе свойства естественного метаболита организма человека (в малых концентрациях), токсичного ксенобиотика, медицинского препарата, психоактивного вещества и алиментарного фактора, который способен существенно изменять эффективность лекарственной терапииЗупанец И. А., Бездетко Н. В., Деримедведь Л. В. /Национальный фармацевтический университет (Украина)/. Фармацевтическая опека: клинико-фармацевтические аспекты применения алкоголя в медицине. // Журнал «Провизор» (Украина). — 2003. — № 4..
Общие сведения В зависимости от дозы, путей поступления в организм, индивидуальных наследственных характеристик организма, а также толерантности организма к токсическим дозам этанола проявления различных психофизиологических эффектов и степень их выраженности могут быть очень различны.
Алкогольные напитки способны оказывать неблагоприятное воздействие на метаболизм многих лекарственных веществ в организме человека. Даже однократное употребление этилового спирта является прямым противопоказанием к назначению целого ряда лекарственных средств.
Отравления этиловым спиртом на протяжении длительного периода занимают ведущее место среди бытовых отравлений по абсолютному числу летальных исходов.
Лица, у которых описанное воздействие алкоголя отчётливо выражено и пролонгировано по времени, более предрасположены к формированию патологической алкогольной зависимостиМеханизмы и клинические проявления токсического действия алкоголя. Национальный научный центр наркологии // nncn.ru.
Скорость опьянения и его интенсивность различны как у разных народов, так и у мужчин и женщин (это обусловлено тем, что изоферментный спектр фермента алкогольдегидрогеназы (АДГ) генетически детерминирован — активность различных изоформ АДГ имеет чётко выраженные различия у разных людей). Кроме того, особенности опьянения также зависят от массы тела, роста, количества выпитого алкоголя и вида напитка (наличие сахара или дубильных веществ, содержание углекислого газа, крепость напитка). Для определённого человека приблизительная концентрация этанола в крови может быть рассчитана по формуле Э. Видмарка. Расчёт алкоголя в крови по этой формуле даёт возможность по количеству выпитого алкоголя спрогнозировать максимально возможную концентрацию этанола в крови или, наоборот, при известной концентрации этанола в периферической крови высчитать количество выпитого алкоголяПермяков А. В., Витер В. И. Патоморфология и танатогенез алкогольной интоксикации. Ижевск; «Экспертиза», 2002. // forens-med.ru.
Участие этанола в естественном метаболизме Этанол может в небольших количествах (около 3 грамм в день, 0,0004-0,0008 промилле в крови) синтезироваться в просвете желудочно-кишечного тракта в результате процессов ферментации углеводной пищи микроорганизмами (условный эндогенный алкоголь). Нормальные количества эндогенного алкоголя не обнаруживаются обычными газоанализаторами и другими алкотестерами.
Некоторые исследователи рассматривают возможность существования биохимических реакций с синтезом этанола непосредственно в тканях человеческого организма (истинно эндогенный этанол), эти предположения либо носят теоретический характер, либо основываются на косвенных и отчасти спорных данных, и существование истинно эндогенного этанола остается недоказанным. Помимо других соображений, косвенным доказательством существования истинно эндогенного этанола служит само существование нескольких биохимических систем метаболизиции этанола, а также нахождение фермента алкогольдегидрогеназы внутри различных типов клеток; предположение о присутствии истинно эндогенного этанола внутри клеток различных органов и тканей ведет к вопросу о роли этанола в нормальном метаболизме человека, животных и даже растений.
Действие на органы и системы организма Алкоголь оказывает токсический эффект на ряд органов человека. Смертность, связанная с злоупотреблением алкоголя, составляет, по данным ВОЗ, 6,3 % у мужчин и 1,1 % у женщинRehm J, Mathers C, Povova S, Thavorncharoensap M, Teerawattananon Y, Patra J. Global burden of disease and injury and economic cost attributable to alcohol use and alcohol-use disorders. National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine // ncbi.nlm.nih.gov (Lancet; 2009 Jun 27). Однако это средние данные по миру, тогда как в ряде стран показатели алкогольной смертности могут достигать очень высокого уровня. Самые высокие цифры отмечены для стран Восточной Европы. По наблюдениям за период с 1990 по 2001 годы, более половины россиян мужского пола в возрасте от 15 до 54 лет умирали от причин, напрямую связанных со злоупотреблением алкоголемZaridze D, Brennan P, Boreham J, Boroda A. Alcohol and cause-specific mortality in Russia: a retrospective case-control study of 48,557 adult deaths. National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine // ncbi.nlm.nih.gov (Lancet; 2009 Jun 27). Этими показателями во многом обусловлены и резкие различия в структуре смертности между Россией и странами Западной Европы. В итоге резко отличаются и показатели ожидаемой продолжительности жизни: за 2000 и 2007 годы — 59 лет для мужчин-россиян и 76 лет для мужчин, проживающих в ВеликобританииВсемирная организация здравоохранения. Доклад «Мировая статистика здравоохранения», 2009 год WHO Statistical Information System (WHOSIS) // who.int.
Международное агентство по изучению рака относит этанол в спиртных напитках к доказанным канцерогенам, способным вызывать рак у человекаKnown and Probable Human Carcinogens. The American Cancer Society medical // cancer.org (October 2, 2014). Алкоголь увеличивает риск развития рака груди, желудочно-кишечного тракта (в среднем на 40 % по сравнению с непьющими людьми) и некоторых других видов рака, при этом риск пропорционален потребляемым количествам.
Австралийское объединение по алкогольной политике (Alcohol Policy Coalition), в которое входят Австралийская ассоциация контроля за лекарствами (Australian Drug Foundation), Ассоциация кардиологов (Heart Foundation) и Совет по онкологии штата Виктория (Cancer Council of Victoria) в своём отчёте в 2011 году заявило, что любое употребление алкоголя представляет риск и/или наносит вред здоровью, если оценивать последствия, относящиеся ко всей продолжительности жизни употребляющего. Опираясь на ряд исследований, завершившихся в 2011 году, эксперты объединения по алкогольной политике считают, что негативные последствия употребления алкоголя перекрывают любые потенциально возможные позитивные эффекты, и подчёркивают, что алкоголь играет значительную роль в увеличении частоты заболеваемости онкологическими заболеваниями, диабетом и заболеваниями сердечно-сосудистой системыMark Metherell. Red repudiated to the last drop. «The Sydney Morning Herald» (Australia) // smh.com.au (September 19, 2011).
Головной мозг Этанол обладает выраженной органотропностью: в мозгу его концентрация превосходит содержание в крови. Даже низкие дозы алкоголя запускают активность ингибиторных ГАМК — систем головного мозгаKrystal JH1, Staley J, Mason G, Petrakis IL, Kaufman J, Harris RA, Gelernter J, Lappalainen J. Gamma-aminobutyric acid type A receptors and alcoholism: intoxication, dependence, vulnerability, and treatment. National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine // ncbi.nlm.nih.gov (Arch Gen Psychiatry. 2006 Sep; 63 (9): 957-68.). Именно этот процесс и приводит к седативному эффекту, сопровождающемуся расслаблением мышц, сомноленцией и эйфорией (ощущением опьянения). Генетические вариации рецепторов ГАМК могут влиять на склонность к алкоголизмуEnoch MA1, Schwartz L, Albaugh B, Virkkunen M, Goldman D. Dimensional anxiety mediates linkage of GABRA2 haplotypes with alcoholism. National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine // ncbi.nlm.nih.gov (Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet. 2006 Sep 5;141B(6):599-607.).
Причины похмельного синдрома после употребления значительных количеств алкоголя все ещё уточняются, но предполагается, что это прежде всего связано с обезвоживанием организма, накоплением ацетальдегида, изменениями иммунной системы и метаболизма глюкозыPrat, Gemma; Adan, Ana; Sánchez-Turet, Miquel (1 June 2009). "Alcohol hangover: a critical review of explanatory factors". Human Psychopharmacology: Clinical and Experimental 24 (4): 259–267.
Особенно выраженная активация дофаминовых рецепторов наблюдается в прилежащем ядре и в вентральных областях покрышки мозга. Реакцией именно этих зон на высвобождающийся под действием этанола дофамин и обусловлена эйфория, с чем может быть связана возможность возникновения зависимости от алкоголяKalivas PW1, Volkow ND. The neural basis of addiction: a pathology of motivation and choice. National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine // ncbi.nlm.nih.gov (Am J Psychiatry. 2005 Aug; 162 (8): 1403-13.). Этанол также ведёт к выделению опиоидных пептидов (напр., бета-эндорфина), которые, в свою очередь, связаны с высвобождением дофамина. Опиоидные пептиды также играют определённую роль в формировании эйфорииvan den Wildenberg E, Wiers R, Dessers J, et al. A functional polymorphism of the mu-opioid receptor gene (OPRM1) influences cue-induced craving for alcohol in male heavy drinkers. Alcohol Clin Exp Res 2007; 31: 1–10. .
Наконец, алкоголь стимулирует серотонинергическую систему мозга. Существуют генетически обусловленные отличия чувствительности к алкоголю, зависящие от аллелей генов белков-переносчиков серотонинаBarr CS, Newman TK, Becker ML et al. Serotonin transporter gene variation is associated with alcohol sensitivity in rhesus macaques exposed to early-life stress. Alcohol Clin Exp Res 2003; 27: 812—817. .
В настоящее время активно изучается воздействие алкоголя и на другие рецепторы и медиаторные системы головного мозга, включая адреналиновыеWeinshenker D, Schroeder JP. There and back again: a tale of norepinephrine and drug addiction. Neuropsychopharmacology 2007; 32: 1433—1451. , каннабиноидныеBlednov YA, Cravatt BF, Boehn SL, et al. Role of endocannabinoids in alcohol consumption and intoxication: studies of mice lacking fatty acid amide hydrolase. Neuropsychopharmacology 2007; 32: 1570—1582. , ацетилхолиновыеBorgheses CM, Ali DN, Bleck V, et al. Acetylcholine and alcohol sensitivity of neuronal nicotinic acetylcholine receptors: mutations in transmembrane domains. Alcohol Clin Exp Res 2002; 26: 1764—1772. рецепторы, аденозиновые и стресс-регулирующие (напр., кортикотропин-рилизинг-гормонWitkiewitz K. Lapses following alcohol treatment: modeling and falls from the wagon. J Alcohol Drugs 2008; 69: 594—604. ) системы.
Хроническое употребление алкоголя может привести к уменьшению объёма головного мозгаMann, K.; Batra, A.; Gunther, A.; and Schroth, G. Do women develop alcoholic brain damage more readily than men? Alcoholism: Clinical and Experimental Research 16(6): 1052–1056, 1992.. При длительном употреблении алкоголя на поверхности коры головного мозга наблюдаются кровоизлияния и некрозы участков мозгаMerck Manuals — Hemorrhagic Stroke., приводящие к органическим изменениям нейронов. При употреблении больших количеств алкоголя может возникнуть разрыв капилляров головного мозгаМаркизова, Н.Ф. Спирты: Серия «Токсикология для врачей» / Н.Ф. Маркизова, А.Н. Гребенюк, В.А. Башарин, Е.Ю. Бонитенко. — СПб.: ООО «Издательство Фолиант», 2004.Feinman, L. Absorption and utilization of nutrients in alcoholism. Alcohol Health and Research World 13(3): 207–210, 1989..