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

Metabolizm alkoholu

Metabolizm jest procesem organizmu polegającym na przekształcaniu spożytych substancji w inne związki. Metabolizm powoduje, że niektóre substancje stają się bardziej, a niektóre mniej toksyczne niż te, które zostały pierwotnie spożyte. Metabolizm obejmuje szereg procesów, z których jeden określany jest mianem utleniania. Poprzez utlenianie alkohol jest detoksykowany i usuwany z krwi, co zapobiega jego gromadzeniu się i niszczeniu komórek i narządów. Niewielka ilość alkoholu umyka metabolizmowi i jest wydalana w postaci niezmienionej w oddechu i w moczu. Dopóki cały spożyty alkohol nie zostanie zmetabolizowany, jest on rozprowadzany po całym organizmie, oddziałując na mózg i inne tkanki (1,2). Jak wyjaśnia ten Alert Alkoholowy, poprzez zrozumienie metabolizmu alkoholu, możemy dowiedzieć się, jak organizm może pozbyć się alkoholu i rozróżnić niektóre z czynników, które wpływają na ten proces. Badanie metabolizmu alkoholu może również pomóc nam zrozumieć, w jaki sposób proces ten wpływa na metabolizm żywności, hormonów i leków.

Stężenie alkoholu we krwi (BAC) po szybkim spożyciu różnych ilości alkoholu przez ośmiu dorosłych mężczyzn będących na czczo.* (Zaadaptowano z Wilkinson et al., Journal of Pharmacokinetics and Biopharmaceutics 5(3):207-224, 1977.)
100 mg% jest prawnym poziomem odurzenia w większości państw. 50 mg% to poziom, przy którym zaczyna się pogarszać zdolność prowadzenia pojazdów. (JAMA 255:522-527, 1986.)

*Jeśli ta sama liczba napojów jest spożywana w dłuższym okresie czasu, wskaźniki BAC będą niższe.

Proces metaboliczny

Kiedy alkohol jest spożywany, przechodzi z żołądka i jelit do krwi, co jest procesem określanym jako wchłanianie. Alkohol jest następnie metabolizowany przez enzymy, które są substancjami chemicznymi ciała, które rozkładają inne substancje chemiczne. W wątrobie enzym o nazwie dehydrogenaza alkoholowa (ADH) pośredniczy w przemianie alkoholu do aldehydu octowego. Acetaldehyd jest szybko przekształcany w octan przez inne enzymy i ostatecznie metabolizowany do dwutlenku węgla i wody. Alkohol jest również metabolizowany w wątrobie przez enzym cytochrom P450IIE1 (CYP2E1), którego poziom może być zwiększony po przewlekłym piciu (3). Większość spożywanego alkoholu jest metabolizowana w wątrobie, ale niewielka ilość, która pozostaje niezmetabolizowana, pozwala na pomiar stężenia alkoholu w oddechu i moczu.

Wątroba może metabolizować tylko pewną ilość alkoholu na godzinę, niezależnie od ilości, która została spożyta. Szybkość metabolizmu alkoholu zależy, częściowo, od ilości enzymów metabolizujących w wątrobie, która różni się u poszczególnych osób i wydaje się mieć uwarunkowania genetyczne (1,4). Ogólnie rzecz biorąc, po spożyciu jednego standardowego drinka, ilość alkoholu we krwi osoby pijącej (stężenie alkoholu we krwi, lub BAC) osiąga szczyt w ciągu 30 do 45 minut (standardowy drink jest definiowany jako 12 uncji piwa, 5 uncji wina, lub 1,5 uncji 80-proof destylowanego alkoholu wysokoprocentowego, z których wszystkie zawierają taką samą ilość alkoholu). Krzywa BAC, przedstawiona na poprzedniej stronie, pozwala oszacować czas potrzebny do wchłonięcia i zmetabolizowania różnych ilości alkoholu (5). Alkohol jest metabolizowany wolniej niż wchłaniany. Ponieważ metabolizm alkoholu jest powolny, jego spożycie musi być kontrolowane, aby zapobiec jego kumulacji w organizmie i zatruciu.

Faktory wpływające na wchłanianie i metabolizm alkoholu

Pokarm. Na proces wchłaniania wpływa wiele czynników, w tym obecność pokarmu i jego rodzaj w przewodzie pokarmowym w momencie spożywania alkoholu (2,6). Szybkość wchłaniania alkoholu zależy od tego, jak szybko żołądek opróżnia swoją zawartość do jelita. Im większa zawartość tłuszczu w diecie, tym więcej czasu wymaga opróżnianie żołądka i tym dłużej trwa proces wchłaniania. W jednym z badań stwierdzono, że osoby, które piły alkohol po posiłku zawierającym tłuszcz, białko i węglowodany, wchłaniały alkohol około trzy razy wolniej niż osoby spożywające alkohol na pusty żołądek (7).

Płeć. Kobiety wchłaniają i metabolizują alkohol inaczej niż mężczyźni. Mają wyższy wskaźnik BAC po spożyciu tej samej ilości alkoholu co mężczyźni i są bardziej podatne na alkoholową chorobę wątroby, uszkodzenie mięśnia sercowego (8) i uszkodzenie mózgu (9). Różnicę w stężeniach BAC między kobietami a mężczyznami przypisuje się mniejszej ilości wody w organizmie kobiet, co można porównać do wlania tej samej ilości alkoholu do mniejszego wiadra wody (10). Dodatkowym czynnikiem przyczyniającym się do różnic w wartościach BAC może być fakt, że kobiety mają niższą aktywność enzymu metabolizującego alkohol – ADH w żołądku, co powoduje, że większa część spożytego alkoholu trafia do krwi. Połączenie tych czynników może powodować, że kobiety są bardziej niż mężczyźni podatne na wywołane alkoholem uszkodzenia wątroby i serca (11-16).

Wpływ na metabolizm alkoholu

Waga ciała. Chociaż alkohol ma stosunkowo wysoką wartość kaloryczną, 7,1 kalorii na gram (jako punkt odniesienia, 1 gram węglowodanów zawiera 4,5 kalorii, a 1 gram tłuszczu zawiera 9 kalorii), spożywanie alkoholu nie musi powodować zwiększenia masy ciała. Analiza danych zebranych z pierwszego badania National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES I) wykazała, że chociaż osoby pijące miały znacznie wyższe spożycie kalorii niż osoby niepijące, nie były bardziej otyłe niż osoby niepijące. W rzeczywistości, kobiety pijące miały znacznie niższą masę ciała niż osoby niepijące. W miarę wzrostu spożycia alkoholu wśród mężczyzn, ich masa ciała malała (17). Analiza danych z drugiego badania National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES II) i innych dużych badań krajowych wykazała podobne wyniki dla kobiet (18), chociaż związek między piciem alkoholu a masą ciała u mężczyzn jest niespójny. Chociaż umiarkowane dawki alkoholu dodawane do diety szczupłych mężczyzn i kobiet nie wydają się prowadzić do przyrostu masy ciała, w niektórych badaniach odnotowano przyrost masy ciała, gdy alkohol dodawany jest do diety osób z nadwagą (19,20).

Gdy osoby przewlekle ciężko pijące zastępują alkohol węglowodanami w swojej diecie, tracą na wadze i ważą mniej niż ich niepijący odpowiednicy (21,22). Ponadto, gdy osoby przewlekle ciężko pijące dodają alkohol do skądinąd normalnej diety, nie przybierają na wadze (21).

Hormony płciowe. Metabolizm alkoholu zmienia równowagę hormonów rozrodczych u mężczyzn i kobiet (23-28). U mężczyzn, metabolizm alkoholu przyczynia się do uszkodzenia jąder i upośledza syntezę testosteronu i produkcję plemników (24,29). W badaniu normalnych zdrowych mężczyzn, którzy otrzymywali 220 gramów alkoholu dziennie przez 4 tygodnie, poziom testosteronu spadł już po 5 dniach i nadal spadał przez cały okres badania (30,31). Przedłużający się niedobór testosteronu może przyczynić się do feminizacji u mężczyzn, na przykład powiększenia piersi (32). Ponadto, alkohol może zaburzać prawidłową budowę i ruch plemników poprzez hamowanie metabolizmu witaminy A, która jest niezbędna do rozwoju plemników (30,33). U kobiet, metabolizm alkoholu może przyczyniać się do zwiększonej produkcji formy estrogenu zwanego estradiolem (który przyczynia się do zwiększenia gęstości kości i zmniejszenia ryzyka choroby wieńcowej) oraz do zmniejszonego metabolizmu estradiolu, co skutkuje podwyższonym poziomem estradiolu (28). Jeden z przeglądów badań wskazuje, że poziom estradiolu wzrósł u kobiet w wieku przedmenopauzalnym, które spożyły nieco więcej niż wystarczającą ilość alkoholu, aby osiągnąć prawnie dopuszczalny poziom alkoholu (BAC 0,10 procent) w stanie ostrym (28). Badanie wpływu alkoholu na poziom estradiolu u kobiet po menopauzie wykazało, że u kobiet noszących plastry z estradiolem, ostre spożycie alkoholu znacząco podniosło poziom estradiolu w krótkim okresie czasu (34).

Leki. Przewlekłe spożywanie dużych ilości alkoholu wydaje się aktywować enzym CYP2E1, który może być odpowiedzialny za przekształcanie dostępnego bez recepty środka przeciwbólowego acetaminofenu (TylenolTM) i wielu innych) w związki chemiczne, które mogą powodować uszkodzenie wątroby, nawet jeśli acetaminofen jest przyjmowany w standardowych dawkach terapeutycznych (3,35,36). Przegląd badań nad uszkodzeniem wątroby w wyniku interakcji acetaminofenu z alkoholem wykazał, że u alkoholików efekty te mogą wystąpić już przy 2,6 gramach acetaminofenu (cztery do pięciu tabletek „extra-strength”) przyjmowanych w ciągu dnia u osób spożywających różne ilości alkoholu (35,37). Szkoda spowodowana interakcją alkohol-acetaminofen jest bardziej prawdopodobna, gdy acetaminofen jest przyjmowany po, a nie przed metabolizowaniem alkoholu. Spożywanie alkoholu wpływa na metabolizm wielu innych leków, zwiększając aktywność niektórych z nich i zmniejszając aktywność, a tym samym skuteczność innych (35).

Alcohol Metabolism–A Commentary by
NIAAA Director Enoch Gordis, M.D.

Badanie metabolizmu ma zarówno praktyczne, jak i szersze naukowe implikacje. Na praktycznej stronie, informacje o tym, jak organizm metabolizuje alkohol pozwala nam obliczyć, na przykład, co nasze stężenie alkoholu we krwi (BAC) jest prawdopodobne, aby być po spożyciu alkoholu, w tym wpływ żywności i płci różnice w szybkości metabolizmu alkoholu na BAC. Ta informacja jest oczywiście ważna, gdy bierzemy udział w czynnościach, do których potrzebna jest koncentracja, takich jak prowadzenie samochodu lub obsługa niebezpiecznych maszyn.

W odniesieniu do szerszego zastosowania naukowego, metabolizm, który od dawna był badany, pojawia się z nowymi implikacjami dla badania alkoholizmu i jego medycznych konsekwencji. Na przykład, w jaki sposób metabolizm jest związany z odpornością niektórych osób na alkoholizm? Wiemy, że niektóre dziedziczne nieprawidłowości w metabolizmie (np. reakcja płukania u niektórych osób pochodzenia azjatyckiego) sprzyjają odporności na alkoholizm. Ostatnie dane z dwóch dużych badań genetycznych wspieranych przez NIAAA sugerują, że geny dehydrogenazy alkoholowej mogą być związane ze zróżnicowaną odpornością i podatnością na alkohol. Odkrycia te są ważne dla badania, dlaczego niektórzy ludzie rozwijają alkoholizm, a inni nie. Badania metabolizmu mogą również zidentyfikować alternatywne ścieżki metabolizmu alkoholu, co może pomóc wyjaśnić, w jaki sposób alkohol przyspiesza eliminację niektórych substancji (np. barbituranów) i zwiększa toksyczność innych (np. acetaminofenu). Informacje te pomogą pracownikom służby zdrowia w doradzaniu pacjentom w zakresie interakcji alkohol-lek, które mogą zmniejszyć skuteczność niektórych leków terapeutycznych lub uczynić inne szkodliwymi.

(1) Bosron, W.F.; Ehrig, T.; & Li,T.-K. Czynniki genetyczne w metabolizmie alkoholu i alkoholizmu. Seminars in Liver Disease 13(2):126-135, 1993. (2) Wallgren, H. Absorpcja, dyfuzja, dystrybucja i eliminacja etanolu: Effect on biological membranes. In: International Encyclopedia of Pharmacology and Therapeutics. Vol. 1. Oxford: Pergamon, 1970. s. 161-188. (3) Lieber, C.S. Metabolic consequences of ethanol. The Endocrinologist 4(2):127-139, 1994. (4) Benet, L.Z.; Kroetz, D.L.; & Sheiner, L.B. Pharmacokinetics: Dynamika wchłaniania, dystrybucji i eliminacji leków. In: Molinoff, P.B., & Ruddon, R.W., eds. Goodman and Gillman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics. 9th ed. New York: McGraw-Hill, 1996. pp. 3-27. (5) Widmark, E.M.P. Die theoretischen Grundlagen und die praktische Verwendbarkeit der gerichtlich-medizinischen Alkoholbestimmung. Berlin: Urban i 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: Comparison of ethanol ingestion before or after an evening meal. 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. The greater risk of alcoholic cardiomyopathy and myopathy in women compared with men. JAMA 274(2):149-154, 1995. (9) Nixon, S.J. Cognitive deficits in alcoholic women. Alkohol Zdrowie & Świat Badań 18(3):228-232, 1994. (10) National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism. Alert Alkoholowy: Alkohol i kobiety. No. 10, PH 290. Bethesda, MD: Instytut, 1990. (11) Frezza, M.; Di Padova, C.; Pozzato, G.; Terpin, M.; Baroana, E.; & Lieber, C.S. High blood alcohol levels in women: The role of decreased gastric alcohol dehydrogenase activity and first-pass metabolism. 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: Dowody na przyspieszony rozwój choroby fizycznej u kobiet. Archives of Internal Medicine 137:883-887, 1977. (13) Krasner, N.; Davis, M.; Portmann, B.; & Williams, R. Changing pattern of alkoholic liver disease in Great Britain: Związek z płcią i oznakami autoimmunologii. British Medical Journal 1:1497-500, 1977. (14) Morgan, M.Y., & Sherlock, S. Różnice związane z płcią wśród 100 pacjentów z alkoholową chorobą wątroby. 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. Spożycie alkoholu w odniesieniu do diety i otyłości u kobiet i mężczyzn. American Journal of Clinical Nutrition 54:49-55, 1991. (19) Clevidence, B.A.; Taylor, P.R.; Campbell, W.S.; & Judd, J.T. Chude i ciężkie kobiety mogą nie używać energii z alkoholu z równą wydajnością. 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: Czy kalorie alkoholu się liczą? American Journal of Clinical Nutrition 54:976-982, 1991. (22) Reinus, J.F.; Heymsfield, S.B.; Wiskind, R.; Casper, K.; & Galambos, J.T. Ethanol: Względna wartość paliwa i efekty metaboliczne in vivo. Metabolism 38(2):125-135, 1989. (23) Andersson, S.; Cronholm, T.; & Sjövall, J. Redox effects of ethanol on steroid metabolism. Alkoholizm: 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. Biochemiczne i biofizyczne komunikaty badawcze 94(3):814-819, 1980. (26) Johnston, D.E.; Chiao, Y.B.; Gavaler, J.S.; & Van Thiel, D.H. Inhibicja syntezy testosteronu przez etanol i aldehyd octowy. Biochemical Pharmacology 30(13):1827-1830, 1981. (27) Chiao, Y.B., & Van Thiel, D.H. Biochemiczne mechanizmy, które przyczyniają się do alkoholu indukowanego hipogonadyzmu u mężczyzn. Alcoholism: Clinical and Experimental Research 7(2):131-134, 1983. (28) Mello, N.K.; Mendelson, J.H.; & Teoh, S.K. Przegląd wpływu alkoholu na funkcje neuroendokrynne u kobiet. In: Zakhari, S., ed. Alkohol i układ endokrynny. National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism Research Monograph No. 23. NIH Publication No. 93-3533. Bethesda, MD: Instytut, 1993. s. 139-169. (29) Van Thiel, D.H.; Gavaler, J.; & Lester, R. Ethanol inhibition of vitamin A metabolism in the testes: Możliwy mechanizm dla bezpłodności u alkoholików. Science 186(4167):941-942, 1974. (30) National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism. Alert Alkoholowy: Alkohol i Hormony. No. 26, PH 352. Bethesda, MD: Instytut, 1994. (31) Gordon, G.G.; Altman, K.; Southren, A.L.; Rubin, E.; & Lieber, C.S. Wpływ alkoholu (etanolu) podawania na metabolizm hormonów płciowych w normalnych mężczyzn. The New England Journal of Medicine 295(15):793-797, 1976. (32) Bannister, P., & Lowosky, M.S. Ethanol and hypogonadism. Alkohol & Alkoholizm 22(3):213-217, 1987. (33) Leo, M.A., & Lieber, C.S. Hepatic vitamin A depletion in alcoholic liver injury. 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) National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism. Alcohol Alert: Alcohol-Medication Interactions. No. 27, PH 355. Bethesda, MD: Instytut, 1995. (36) Black, M. Acetaminophen hepatotoxicity. 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.

Wszystkie materiały zawarte w Alcohol Alert są w domenie publicznej i mogą być wykorzystywane lub powielane bez zgody National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism (NIAAA). Cytowanie źródła jest mile widziane.
Kopie Alertu Alkoholowego są dostępne bezpłatnie od:

Pełny tekst tej publikacji jest dostępny na stronie internetowej NIAAA w World Wide Web pod adresem http://www.niaaa.nih.gov

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

Updated: Październik 2000

.