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. 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
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.