National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism No. 35; PH 371 January 1997

Metabolismus alkoholu

Metabolismus je proces přeměny požitých látek v organismu na jiné sloučeniny. Metabolismus vede k tomu, že některé látky se stávají více a některé méně toxickými než původně požité látky. Metabolismus zahrnuje řadu procesů, z nichž jeden se označuje jako oxidace. Oxidací se alkohol detoxikuje a odstraňuje z krve, což zabraňuje jeho hromadění a ničení buněk a orgánů. Nepatrné množství alkoholu uniká metabolismu a vylučuje se v nezměněné podobě dechem a močí. Dokud není veškerý zkonzumovaný alkohol metabolizován, je rozváděn po celém těle a ovlivňuje mozek a další tkáně (1,2). Jak vysvětluje tento Alcohol Alert, pochopením metabolismu alkoholu se můžeme dozvědět, jak se tělo dokáže alkoholu zbavit, a rozeznat některé faktory, které tento proces ovlivňují. Studium metabolismu alkoholu nám také může pomoci pochopit, jak tento proces ovlivňuje metabolismus potravin, hormonů a léků.

Koncentrace alkoholu v krvi (BAC) po rychlé konzumaci různého množství alkoholu osmi dospělými muži nalačno * (Převzato z Wilkinson et al., Journal of Pharmacokinetics and Biopharmaceutics 5(3):207-224, 1977.)
100 mg% je ve většině států legální hladina intoxikace. 50 mg% je hladina, při které se začínají zhoršovat řidičské schopnosti. (JAMA 255:522-527, 1986.)

*Pokud je stejný počet nápojů konzumován po delší dobu, bude hodnota BAC nižší.

Metabolický proces

Při konzumaci alkoholu přechází alkohol ze žaludku a střev do krve, což je proces označovaný jako absorpce. Alkohol je poté metabolizován enzymy, což jsou tělesné chemické látky, které rozkládají jiné chemické látky. V játrech zprostředkovává přeměnu alkoholu na acetaldehyd enzym zvaný alkoholdehydrogenáza (ADH). Acetaldehyd je dalšími enzymy rychle přeměněn na acetát a nakonec je metabolizován na oxid uhličitý a vodu. Alkohol je také metabolizován v játrech enzymem cytochromem P450IIE1 (CYP2E1), jehož hladina může být po chronickém pití zvýšena (3). Většina zkonzumovaného alkoholu je metabolizována v játrech, ale malé množství, které zůstává nemetabolizované, umožňuje měřit koncentraci alkoholu v dechu a moči.

Játra mohou metabolizovat pouze určité množství alkoholu za hodinu, bez ohledu na množství, které bylo zkonzumováno. Rychlost metabolismu alkoholu částečně závisí na množství metabolizujících enzymů v játrech, které se u jednotlivých osob liší a zřejmě má genetické předpoklady (1,4). Obecně platí, že po konzumaci jednoho standardního nápoje dosáhne množství alkoholu v krvi pijáka (koncentrace alkoholu v krvi neboli BAC) vrcholu během 30 až 45 minut (standardní nápoj je definován jako 12 uncí piva, 5 uncí vína nebo 1,5 unce 80stupňového destilátu, přičemž všechny tyto nápoje obsahují stejné množství alkoholu). Křivka BAC, zobrazená na předchozí straně, poskytuje odhad času potřebného ke vstřebání a metabolizaci různých množství alkoholu (5). Alkohol se metabolizuje pomaleji než vstřebává. Vzhledem k tomu, že metabolismus alkoholu je pomalý, je třeba kontrolovat jeho konzumaci, aby se zabránilo jeho hromadění v těle a intoxikaci.

Faktory ovlivňující vstřebávání a metabolismus alkoholu

Potrava. Proces vstřebávání ovlivňuje řada faktorů, včetně přítomnosti potravy a typu potravy v gastrointestinálním traktu při konzumaci alkoholu (2,6). Rychlost vstřebávání alkoholu závisí na tom, jak rychle žaludek vyprazdňuje svůj obsah do střeva. Čím vyšší je obsah tuku ve stravě, tím delší dobu toto vyprazdňování vyžaduje a tím déle proces vstřebávání trvá. Jedna studie zjistila, že subjekty, které pily alkohol po jídle, které obsahovalo tuk, bílkoviny a sacharidy, vstřebávaly alkohol asi třikrát pomaleji, než když konzumovaly alkohol nalačno (7).

Pohlaví. Ženy vstřebávají a metabolizují alkohol jinak než muži. Po požití stejného množství alkoholu mají vyšší hodnoty BAC než muži a jsou náchylnější k alkoholovému onemocnění jater, poškození srdečního svalu (8) a poškození mozku (9). Rozdíl v hodnotách BAC mezi ženami a muži se připisuje menšímu množství vody v těle žen, což se přirovnává k tomu, že stejné množství alkoholu spadne do menšího kbelíku s vodou (10). Dalším faktorem, který přispívá k rozdílu v hodnotách BAC, může být skutečnost, že ženy mají nižší aktivitu enzymu ADH metabolizujícího alkohol v žaludku, což způsobuje, že se do krve dostane větší část požitého alkoholu. Kombinace těchto faktorů může způsobit, že ženy jsou zranitelnější než muži vůči poškození jater a srdce způsobenému alkoholem (11-16).

Vliv metabolismu alkoholu

Tělesná hmotnost. Ačkoli má alkohol poměrně vysokou kalorickou hodnotu, 7,1 kalorií na gram (pro srovnání, 1 gram sacharidů obsahuje 4,5 kalorií a 1 gram tuku 9 kalorií), konzumace alkoholu nemusí nutně vést ke zvýšení tělesné hmotnosti. Analýza údajů shromážděných v rámci prvního Národního průzkumu zdraví a výživy (NHANES I) zjistila, že ačkoli pijáci měli výrazně vyšší příjem celkových kalorií než nepijáci, nebyli obéznější než nepijáci. Ve skutečnosti měly pijanky výrazně nižší tělesnou hmotnost než nepijáci. S rostoucím příjmem alkoholu u mužů se jejich tělesná hmotnost snižovala (17). Analýza údajů z druhého Národního průzkumu zdraví a výživy (NHANES II) a dalších velkých národních studií zjistila podobné výsledky u žen (18), ačkoli vztah mezi pitím alkoholu a tělesnou hmotností u mužů není konzistentní. Ačkoli se nezdá, že by mírné dávky alkoholu přidané do stravy štíhlých mužů a žen vedly k nárůstu hmotnosti, některé studie uvádějí nárůst hmotnosti při přidání alkoholu do stravy osob s nadváhou (19,20).

Když chroničtí konzumenti těžkých nápojů nahradí ve stravě sacharidy alkoholem, zhubnou a váží méně než jejich nepijící protějšky (21,22). Navíc když chroničtí těžcí pijáci přidají alkohol k jinak normální stravě, nepřibývají na váze (21).

Pohlavní hormony. Metabolismus alkoholu mění rovnováhu reprodukčních hormonů u mužů a žen (23-28). U mužů přispívá metabolismus alkoholu k poškození varlat a zhoršuje syntézu testosteronu a produkci spermií (24,29). Ve studii na normálních zdravých mužích, kteří dostávali 220 g alkoholu denně po dobu 4 týdnů, klesla hladina testosteronu již po 5 dnech a dále klesala po celou dobu studie (30,31). Dlouhodobý nedostatek testosteronu může přispívat k feminizaci u mužů, například ke zvětšení prsou (32). Kromě toho může alkohol narušovat normální strukturu a pohyb spermií tím, že inhibuje metabolismus vitaminu A, který je nezbytný pro vývoj spermií (30,33). U žen může metabolismus alkoholu přispívat ke zvýšené produkci formy estrogenu zvaného estradiol (který přispívá ke zvýšení hustoty kostí a snížení rizika ischemické choroby srdeční) a ke sníženému metabolismu estradiolu, což má za následek zvýšenou hladinu estradiolu (28). Z jednoho přehledu výzkumů vyplývá, že hladina estradiolu se zvýšila u žen před menopauzou, které akutně požily o něco více alkoholu, než je povolená hranice alkoholu (BAC 0,10 %) (28). Studie vlivu alkoholu na hladiny estradiolu u žen po menopauze zjistila, že u žen, které nosily estradiolové kožní náplasti, akutní konzumace alkoholu krátkodobě významně zvýšila hladiny estradiolu (34).

Léky. Zdá se, že chronické nadměrné pití alkoholu aktivuje enzym CYP2E1, který může být zodpovědný za přeměnu volně prodejného léku proti bolesti paracetamolu (TylenolTM) a mnoha dalších) na chemické látky, které mohou způsobit poškození jater, i když je paracetamol užíván ve standardních terapeutických dávkách (3,35,36). Přehled studií poškození jater v důsledku interakce paracetamolu s alkoholem uvádí, že u alkoholiků může k těmto účinkům dojít již při užití 2,6 g paracetamolu (čtyři až pět tablet „extra silné síly“) v průběhu dne u osob konzumujících různé množství alkoholu (35,37). K poškození způsobenému interakcí alkoholu a paracetamolu dochází spíše tehdy, když je paracetamol užíván po metabolizaci alkoholu než před ní. Konzumace alkoholu ovlivňuje metabolismus celé řady dalších léků, u některých zvyšuje jejich aktivitu a u jiných snižuje jejich aktivitu, a tím i účinnost (35).

Metabolismus alkoholu – komentář
ŘediteleNIAAA Enocha Gordise, M.D.

Studium metabolismu má praktické i širší vědecké důsledky. Po praktické stránce nám informace o tom, jak tělo metabolizuje alkohol, umožňují například vypočítat, jaká bude pravděpodobně koncentrace alkoholu v krvi (BAC) po požití alkoholu, včetně vlivu potravy a rozdílů mezi pohlavími v rychlosti metabolismu alkoholu na BAC. Tyto informace jsou samozřejmě důležité při činnostech, při nichž je zapotřebí soustředění, jako je řízení nebo obsluha nebezpečných strojů.

Co se týče širšího vědeckého využití, objevuje se již dlouho studovaný metabolismus s novými důsledky pro studium alkoholismu a jeho zdravotních důsledků. Jak například metabolismus souvisí s odolností některých jedinců vůči alkoholismu? Víme, že některé dědičné abnormality v metabolismu (např. flush reakce u některých osob asijského původu) podporují odolnost vůči alkoholismu. Nedávné údaje ze dvou rozsáhlých genetických studií podporovaných NIAAA naznačují, že geny alkoholdehydrogenázy mohou souviset s rozdílnou odolností a zranitelností vůči alkoholu. Tato zjištění jsou důležitá pro studium toho, proč se u některých lidí alkoholismus vyvine a u jiných ne. Studie metabolismu mohou také identifikovat alternativní cesty metabolismu alkoholu, což může pomoci vysvětlit, jak alkohol urychluje eliminaci některých látek (např. barbiturátů) a zvyšuje toxicitu jiných (např. paracetamolu). Tyto informace pomohou poskytovatelům zdravotní péče při poskytování poradenství pacientům ohledně interakcí mezi alkoholem a léky, které mohou snížit účinnost některých terapeutických léků nebo učinit jiné škodlivými.

(1) Bosron, W.F.; Ehrig, T.; & Li,T.-K. Genetické faktory v metabolismu alkoholu a alkoholismu. Seminars in Liver Disease 13(2):126-135, 1993. (2) Wallgren, H. Absorpce, difúze, distribuce a eliminace etanolu: Vliv na biologické membrány. In: Farmakoterapie: International Encyclopedia of Pharmacology and Therapeutics. Vol. 1. Oxford: Pergamon, 1970. s. 161-188. (3) Lieber, C.S. Metabolické důsledky etanolu. The Endocrinologist 4(2):127-139, 1994. (4) Benet, L.Z.; Kroetz, D.L.; & Sheiner, L.B. Pharmacokinetics: Dynamika absorpce, distribuce a eliminace léčiv. In: Molinoff, P.B., & Ruddon, R.W., eds. Goodman and Gillman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics. Deváté vydání. New York: McGraw-Hill, 1996. str. 3-27. (5) Widmark, E.M.P. Die theoretischen Grundlagen und die praktische Verwendbarkeit der gerichtlich-medizinischen Alkoholbestimmung. Berlin: Urban a Schwarzenberg, 1932. (6) Fraser, A.G.; Rosalki, S.B.; Gamble, G.D.; & Pounder, R.E. Inter-individual and intra-individual variability of ethanol concentration-time profiles: Srovnání požití ethanolu před nebo po večerním jídle. British Journal of Clinical Pharmacology 40:387-392, 1995. (7) Jones, A.W., & Jönsson, K.A. Food-induced lowering of blood-ethanol profiles and increased rate of elimination immediately after a meal. Journal of Forensic Sciences 39(4):1084-1093, 1994. (8) Urbano-Márquez, A.; Estruch, R.; Fernández-Solá, J.; Nicolás, J.M.; Paré, J.C.; & Rubin, E. Větší riziko alkoholické kardiomyopatie a myopatie u žen ve srovnání s muži. JAMA 274(2):149-154, 1995. (9) Nixon, S.J. Cognitive deficits in alcoholic women (Kognitivní deficity u alkoholiček). Alcohol Health & Research World 18(3):228-232, 1994. (10) Národní institut pro zneužívání alkoholu a alkoholismus. Alcohol Alert: Alkohol a ženy. No. 10, PH 290. Bethesda, MD: Institut, 1990. (11) Frezza, M.; Di Padova, C.; Pozzato, G.; Terpin, M.; Baroana, E.; & Lieber, C.S. High blood alcohol levels in women: Úloha snížené aktivity žaludeční alkoholdehydrogenázy a first-pass metabolismu. The New England Journal of Medicine 322(2):95-99, 1990. (12) Ashley, M.J.; Olin, J.S.; Le Riche, W.H.; Kornaczewski, A.; Schmidt, W.; & Rankin, J.G. Morbidity in alcoholics: Důkazy o zrychleném rozvoji tělesných onemocnění u žen. Archives of Internal Medicine 137:883-887, 1977. (13) Krasner, N.; Davis, M.; Portmann, B.; & Williams, R. Changing pattern of alcoholic liver disease in Great Britain: Vztah k pohlaví a příznakům autoimunity. British Medical Journal 1:1497-500, 1977. (14) Morgan, M.Y., & Sherlock, S. Sex-related differences among 100 patients with alcoholic liver disease (Rozdíly v závislosti na pohlaví u 100 pacientů s alkoholickým onemocněním jater). British Medical Journal 1:939-941, 1977. (15) Saunders, J.B.; Davis, M.; & Williams, R. Do women develop alcoholic liver disease more readily than men? British Medical Journal 282:1140-1143, 1981. (16) Norton, R.; Batey, R.; Dwyer, T.; & MacMahon, S. Alcohol consumption and the risk of alcohol related cirrhosis in women. British Medical Journal 295:80-82, 1987. (17) Gruchow, H.W.; Sobocinski, K.A.; Barboriak, J.J.; & Scheller, J.G. Alcohol consumption, nutrient intake and relative body weight among U.S. adults. American Journal of Clinical Nutrition 42:289-295, 1985. (18) Colditz, G.A.; Giovannucci, E.; Rimm, E.B.; Stampfer, M.J.; Rosner, B.; Speizer, F.E.; Gordis, E.; & Willett, W.C. Alcohol intake in relation to diet and obesity in women and men. American Journal of Clinical Nutrition 54:49-55, 1991. (19) Clevidence, B.A.; Taylor, P.R.; Campbell, W.S.; & Judd, J.T. Lean and heavy women may not use energy from alcohol with equal efficiency. Journal of Nutrition 125(10):2536-2540, 1995. (20) Crouse, J.R., & Grundy, S.M. Effects of alcohol on plasma lipoproteins and cholesterol and triglyceride metabolism in man. Journal of Lipid Research 25:486-496, 1984. (21) Lieber, C.S. Perspectives: Počítají se kalorie z alkoholu? American Journal of Clinical Nutrition 54:976-982, 1991. (22) Reinus, J.F.; Heymsfield, S.B.; Wiskind, R.; Casper, K.; & Galambos, J.T. Ethanol: Relativní hodnota paliva a metabolické účinky in vivo. Metabolismus 38(2):125-135, 1989. (23) Andersson, S.; Cronholm, T.; & Sjövall, J. Redox effects of ethanol on steroid metabolism. Alcoholism: Clinical and Experimental Research 10(6)(Suppl): 55S-63S, 1986. (24) Wright, H.I.; Gavaler, J.S.; & Van Thiel, D. Effects of alcohol on the male reproductive system. Alcohol Health & Research World 15(2):110-114, 1991. (25) Cicero, T.J., & Bell, R.D. Effects of ethanol and acetaldehyde on the biosynthesis of testosterone in the rodent testes (Účinky ethanolu a acetaldehydu na biosyntézu testosteronu ve varlatech hlodavců). Biochemical and Biophysical Research Communications 94(3):814-819, 1980. (26) Johnston, D.E.; Chiao, Y.B.; Gavaler, J.S.; & Van Thiel, D.H. Inhibition of testosterone synthesis by ethanol and acetaldehyde. Biochemical Pharmacology 30(13):1827-1830, 1981. (27) Chiao, Y.B., & Van Thiel, D.H. Biochemical mechanisms that contribute to alcohol-induced hypogonadism in the male. Alcoholism: Clinical and Experimental Research 7(2):131-134, 1983. (28) Mello, N.K.; Mendelson, J.H.; & Teoh, S.K. An overview of the effects of alcohol on neuroendocrine function in women. In: Zprávy o zdravotních problémech a jejich důsledcích: Zakhari, S., ed. Alkohol a endokrinní systém. Výzkumná monografie č. 23 Národního institutu pro zneužívání alkoholu a alkoholismus. NIH Publication No. 93-3533. Bethesda, MD: Institut, 1993. s. 139-169. (29) Van Thiel, D.H.; Gavaler, J.; & Lester, R. Ethanol inhibition of vitamin A metabolism in the testes: Možný mechanismus sterility u alkoholiků. Science 186(4167):941-942, 1974. (30) Národní institut pro zneužívání alkoholu a alkoholismus. Alcohol Alert: Alkohol a hormony. No. 26, PH 352. Bethesda, MD: Institut, 1994. (31) Gordon, G.G.; Altman, K.; Southren, A.L.; Rubin, E.; & Lieber, C.S. Effect of alcohol (ethanol) administration on sex-hormone metabolism in normal men. The New England Journal of Medicine 295(15):793-797, 1976. (32) Bannister, P., & Lowosky, M.S. Ethanol and hypogonadism. Alcohol & Alcoholism 22(3):213-217, 1987. (33) Leo, M.A., & Lieber, C.S. Hepatální deplece vitaminu A při alkoholovém poškození jater. The New England Journal of Medicine 307(10):597-601, 1982. (34) Ginsburg, E.S.; Walsh, B.W.; Shea, B.F.; Gao, X.; Gleason, R.E.; & Barbieri, R.L. The effects of ethanol on the clearance of estradiol in postmenopausal women. Fertility and Sterility 63(6):1227-1230, 1995. (35) Národní institut pro zneužívání alkoholu a alkoholismus. Alcohol Alert: Alcohol-Medication Interactions (Alkoholové výstrahy: interakce alkoholu a léků). No. 27, PH 355. Bethesda, MD: Institut, 1995. (36) Black, M. Acetaminophen hepatotoxicity (Hepatotoxicita paracetamolu). Annual Review of Medicine 35:577-593, 1984. (37) Seeff, L.B.; Cuccherini, B.A.; Zimmerman, H.J.; Adler, E.; & Benjamin, S.B. Acetaminophen hepatotoxicity in alcoholics: A therapeutic misadventure. Annals of Internal Medicine 104(3):399-404, 1986.

Všechny materiály obsažené v Alcohol Alert jsou veřejně dostupné a mohou být použity nebo reprodukovány bez souhlasu National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism (NIAAA). Uvítáme uvedení zdroje.
Kopie Alcohol Alert jsou k dispozici zdarma na adrese:

Plný text této publikace je k dispozici na celosvětové internetové stránce NIAAA na adrese http://www.niaaa.nih.gov

U.S. DEPARTMENT OF HEALTH AND HUMAN SERVICES
Public Health Service * National Institutes of Health

Aktualizováno: říjen 2000