Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

О функциях эндогенного этанола



 

Один из основных вопросов в наркологии этилового спирта — вопрос о взаимоотноше-нии между этанолом, образованным эндогенно, в самом организме, и поступившим извне, причём не только с алкогольными напитками, но и с пищевыми продуктами. Между тем воз-никновение и развитие алкоголизма с высокой вероятностью связано с этим далеко ещё не изученным процессом.

В медицине различат следующие виды эндогенного этанола (сокращённо ЭЭ):

1. внутриклеточныйЭЭ(продукт внутриклеточного метаболизма);

2. внеклеточныйЭЭ:ЭЭ межклеточной жидкости,ЭЭ спинномозговой жидкости;ЭЭлимфы, ЭЭ крови;

 

3. условно ЭЭ(продукт микробной ферментации сахара в нижнем отделе желудочно-кишечного тракта — ЖКТ).

 

1. Эндогенный (внутренний) этанол относится к незаменимым факторам обмена веществ. ВнутриклеточныйЭЭ является естественным метаболитом(далее–эндогенный этанол(ЭЭ)) — веществом, образующимся в организме на опредёленном этапе процессов усвоения пищевых продуктов, и по принципу обратной связи, участвующим в регуляции этих процес-сов. ЭЭ является промежуточным продуктом катаболизма (процесса разложения на более простые вещества) углеводов; будучи конечным веществом анаэробного (без кислородного) этапа, в виде ацетилкоэнзима А (продукт конденсации коэнизма А с уксусной кислотой) вступает в аэробную фазу – цикл Кребса, в котором окисляется до углекислого газа и воды.

 

ВнутриклеточныйЭЭ участвует в энергетическом обмене клетки,осуществляя челноч-ный перенос энергии между митохондриями и цитозолем (часть цитоплазмы клетки) и уда-ляя из клетки избыток выделяющих энергию субстратов.

 

Потребность в переносе энергии между митохондриями и цитозолем обусловлена тем об-стоятельством, что энергетические процессы в этих структурах клетки несколько различны и разделены митохондриальной мембраной. В цитозоле энергия производится в процессе гли-колиза — анаэробного расщепления глюкозы на пируват и лактат. В митохондриях энергия производится в результате функционирования цитратного цикла1, сопряжённого с дыхатель-ной цепью, производящей аденозинтрифосфат (АТФ) – аккумулятор и переносчик энергии.

 

Как в цитозоле, так и в митохондриях энергия производится в процессе окислительно-восстановительных реакций, которые протекают с участием дегидрогеназ и никотинамида-дениндинуклеотида (НАД)2 в окисленной (НАД+) или восстановленной (НАДН) форме. Энергия возникает в процессе отделения от окисляемой молекулы атомов водорода. Энергия

1 Процесс, протекающий в матриксе митохондрий.

 

2 Дегидрогеназы —ферменты,катализирующие отщепление водорода от органических веществ. Никотинамидадениндинуклеотид (НАД) —кофермент(молекула небелковой природы),присутствующий

 

во всех живых клетках; входит в состав ферментов группы дегидрогеназ, катализирующих окислительно-восстановительные реакции; выполняет функцию переносчика электронов и водорода, которые принимает от окисляемых веществ.


 


в виде атома водорода и двух электронов, которая переносится на НАД+ с образованием НАДН, называется восстанавливающим эквивалентом.

 

Митохондрии снабжают клетку энергией не только в форме АТФ, но и в форме восста-навливающих эквивалентов посредством НАДН, который используется для восстановитель-ных синтезов в цитоплазме. Однако внутренняя мембрана митохондрий является непрони-цаемой для НАД+ и НАДН. Поэтому для переноса восстанавливающих эквивалентов между митохондриями и цитозолем должен использоваться так называемый субстратный челнок

 

— соединение, окисление которого сопровождается высвобождением восстанавливающих эквивалентов, а восстановление – его присоединением. Субстратный челнок должен легко проникать через митохондриальную мембрану и восстанавливаться или окисляться на внут-ренней и внешних сторонах мембраны, перенося тем самым восстанавливающий эквивалент через мембрану.

 

Поскольку митохондриальная мембрана проницаема для этанола и ацетальдегида, та-ким субстратным челноком служит обратимое превращение «этанол – ацетальдегид», катализируемое НАД-зависимой алкогольдегидрогеназой (АДГ) по обе стороны мем-браны. Такой челнок характерен не только клеткам млекопитающих, он функциониру-ет также в клетках дрожжевых грибов и некоторых простейших.

 

В митохондриях окислительные реакции с выделением энергии происходят в процессе функционирования цитратного цикла — цепи биохимических реакций, в которых исходный субстрат ацетил-КоА окисляется до СО2 с выделением энергии в форме восстанавливающих эквивалентов. Эта энергия поступает в систему цитохромов (сложных белков) и в дыхатель-ную цепь, где и происходит синтез АТФ – универсального переносчика энергии, которая ис-пользуется в различных энергетически-зависимых реакциях в клетке. Особенно высокая по-требность в АТФ имеет место в нейронах мозга, где энергия используется для поддержания электрохимических градиентов, обеспечивающих передачу нервных импульсов. Дефицит, даже незначительный, АТФ в нейронах мозга приводит к целому ряду компенсаторно-восстановительных процессов, в первую очередь – к актуализации тяги к алкоголю.

 

В митохондриях ацетил-КоА преобразуется в ацетат, который в последующем с помощью ацетальдегиддегидрогеназы превращается в ацетальдегид; в дальнейшем из ацетальдегида под влиянием алкогольдегидрогеназы образуется ЭЭ. Это циклическая внутриклеточная ре-акция. Алкогольдегидрогеназа присутствует не только в гепатоцитах печени – её там больше всего, но, кроме того, она содержится в клетках всех тканей, включая нейроны мозга.

 

Именно внутриклеточный ЭЭ можно считать истинно эндогенным этанолом (ИЭЭ).

2. Внеклеточный ЭЭ – ЭЭ межклеточной жидкости, ЭЭ спинномозговой жидкости, ЭЭ лимфы, ЭЭ крови. Концентрация ЭЭ в крови и печени составляет 0,003-0,015 %. У взрослого здорового человека содержание ЭЭ в организме составляет от 2 до 20 г. (по теоретическим расчётам, основанным на экспериментальных данных). Как естественный метаболит ЭЭ об-наруживается в поте, моче и всех других выделениях организма.

 

3. Одной из фракций внеклеточного этанола является «условно эндогенный этанол», синтезируемый в результате микробной ферментации сахара в нижнем отделе ЖКТ. Он аб-сорбируется слизистой оболочкой и поступает в воротную вену, а затем – в печень.

 

В последние годы значительное внимание в механизмах действия этанола на централь-ную нервную систему уделяют гамма-аминомасляной кислоте (ГАМК), являющейся глав-ным тормозным медиатором в мозге, и ГАМК-ергической системе. Исследователи предпола-гают, что активность тормозящей системы ГАМК обусловлена некоторыми биохимическими

 

и поведенческими эффектами воздействия этанола. Ряд работ демонстрирует, что этанол влияет на способность ГАМК связываться со специфическими рецепторами и изменяет ме-таболизм медиатора, повышая синаптическую передачу нервного импульса в ГАМК-ергических нейронах. Установлено, что один из подтипов рецепторов ГАМК, ГАМКА-рецептор, связан с открытием каналов для ионов хлора.

 

Внеклеточный алкоголь воздействует на ГАМКА-рецептор, вызывая вход в клетку отри-цательно заряженного иона хлора – токсического для клетки.

 

Участие ЭЭ в регуляции обмена энергии в организме.Организм человека вырабатыва-

ет бóльшую часть энергии следующим образом. Основным источником энергии для живых


 


существ является окисление пищевых веществ, а точнее атомов водорода, имеющих элек-трон, обладающий запасом свободной энергии. Энергию электрона, входящего в атом водо-рода, организм «отбирает» у него и «присваивает себе» в процессе движения атомов водоро-да по «дыхательной цепи» цитохромов и преобразует её в энергию химических связей в мо-лекулах АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты). В начале дыхательной цепи атом водорода, в конце — атом кислорода. Когда водород отдаст всю свободную энергию своего электрона, он выходит из дыхательной цепи и соединяется с атомом кислорода, в результате образуется молекула воды. Процесс окисления атомов водорода, идущий одновременно с образованием макроэргических связей в молекулах АТФ, называется окислительным фосфорилированием. Это основной источник энергии в организме человека.

ЭЭ является регулятором активности этого процесса.При дефиците этанола в орга-

 

низме процессы энергообразования тормозятся и снижается уровень функциональной актив-ности всех клеток, особенно нервных. У здоровых людей этого не бывает. При сильном на-пряжении (стрессе), количество ЭЭ резко снижается.

 

Поступающий в ЖКТ экзогенный алкоголь из кровяного русла быстро проникает в клет-ку, диффундирует в митохондрии и следует путём эндогенного алкоголя, но в обратном на-правлении. Эти реакции обратимы, они одновременно идут как в направлении «алкоголь-ацетальдегид», так и в направлении «ацетальдегид-алкоголь», когда клетка нуждается в энергии. В результате окисления одной молекулы этанола в митохондриях дыхательная цепь получает энергию, достаточную для синтеза 17 молекул АТФ.

 

Способность алкоголя быстро восстанавливать энергетическое обеспечение вносит соответствующий вклад в неосознанную пагубную потребность человека употреблять алкоголь при ощущении физической и умственной усталости.

 

При возрастании количества принятого алкоголя начинают превалировать фармакологи-ческие эффекты, биохимические основы которых активно исследованы наркологией.

 

При отравлениях алкоголем непосредственной причиной смерти является остановка тка-невого дыхания вследствие блокады ферментов, участвующих в этом процессе. Этанол на-рушает движение водорода (электрона) по дыхательной цепи навстречу кислороду, то есть не даёт возможности кислороду участвовать в процессе тканевого дыхания. Конечный ре-зультат алкогольного отравления такой же, как при отравлении тканевыми ядами и удуше-нии.

 

Суммируя известные данные о свойствах и эффектах эндогенного этанола, можно ска-зать следующее: эндогенный этанол, как незаменимый фактор обмена веществ, при-нимает непосредственное участие в поддержании энергетических потребностей орга-низма.

 

Духовно-нравственные потребности человека могут быть отражены на биологическом уровне качеством работы системы поддержания энергетических потребностей. Духовно-нравственные потребности личности неотделимы от социальных целей и напрямую связаны с уровнем индивидуального развития личности и зависят от её характера (свойств его нату-ры), целеустремленности.

 

Таким образом физиологические эффекты функционирования эндогенного этанола в некотором роде определяются характером «духовности» индивида1.

 

У «творческой» личности основная масса эндогенного этанола будет энергетически под-питывать те структуры, которые принимают участие в процессе творчества. То есть этанол у таких личностей, в первую очередь, будет принимать участие в регуляции процессов тормо-

1 Конкретное целеполагание человека активирует в организме тот или иной единый ансамбль из клеточных

и тканевых структуры, ответственных за исполнение поставленной задачи. Этанол принимает участие в энерге-тическом обеспечении данной конкретной рабочей структуры. Воля личности, цель, свойства характера и сте-пень индивидуального развития определяют эффективность работы этого механизма обеспечения. От того, ка-кой из ансамблей активизируется в организме, зависят как творческие способности человека, так и его физиче-ское здоровье. Естественно, что последнее утверждение касается лишь тех, кто не принимает экзогенный эта-нол ни в каких количествах.


 


жения и возбуждения головного мозга, деятельности полушарий головного мозга, воспри-ятия, обработки и передачи знаний и информации, подержания высших созидательных пси-хических функций.

 

У лиц противоположного характера (не привыкших обдумывать свои действия, живущих «как все») этанол будет подпитывать деструктивные эффекты как на биологическом, так и на социальном уровнях.

 

Принимая экзогенный этанол в расчёте на его помощь творчеству, «творческая» личность малыми дозами активизирует те структуры, которые принимают участие в процессе творче-ства. Но при этом такая личность наносит непоправимый ущерб творческому процессу в бу-дущем, поскольку огрубляет восприятие мира. К тому же с каждым следующим «вливанием ради творчества» экзогенного этанола требуется больше и больше. Именно поэтому многие деятели сферы искусства и науки, прибегая к употреблению экзогенного этанола, становятся алкоголиками. Но, огрубляя своё мировосприятие , они, как правило, так и продолжают счи-тать себя гениальными, но «не понятыми». Оттого пьют ещё больше.

 

В последние годы в разных странах, в том числе и в России, дискутируется вопрос о пользе алкогольных изделий. Особый вклад в учение о «пользе» алкоголя вносят как раз «творческие» личности — работники сферы культуры и медицины. Современникам напоми-нают об известной с древних и средних веков энотерапии — системе лечения ряда заболе-ваний разными винами. История медицины знает периоды употребления чистого спирта в качестве самостоятельного «лекарства». Общеизвестно культурно принятое употребление алкоголя при простудных заболеваниях, его назначение во время войн и конфликтов при травматическом шоке и стрессах, особенно при недостатке других лекарственных средств. Некоторые лекарственные препараты изготавливают на спиртовых растворах.

Все эти факты (скорее — мифы) связаны с тем, что экзогенный и эндогенный этано-

 

Лы имеют одну и ту же химическую формулу. Поэтому в отличие от наркотиков, которые являются лишь аналогами вырабатываемых организмов нейромедиа-торов — этанол вообще не различают по химическому составу, и многие (в пер-вую очередь врачи) считают его полезным, раз он вырабатывается самим орга-

 

низмом.Иначе говоря,раз этанол является естественным эндогенным метаболитомчеловека — считается, что его происхождение (внутреннее или внешнее) не столь важно, и якобы в лечебных целях он полезен в небольших дозах при приёме извне.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.