Химико-токсикологический анализ алкогольного опьянения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по токсикологической  химии

тема:

«Химико-токсикологический  анализ алкогольного опьянения»

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

1. Введение

 

В настоящее время алкоголь остается одним из наиболее распространенных и доступных (наряду с никотином) в быту токсичных факторов. Этиловый алкоголь С₂H₅OH – по своим фармакологическим свойствам относится к наркотическим веществам жирного ряда, но имеет некоторые особенности: обладает очень малой «наркотической широтой», и в дозах, вызывающих угнетение спинного мозга и исчезновение рефлексов, подавляет также деятельность дыхательного центра. Эти особенности, а также длительный, сильно выраженный период возбуждения делают алкоголь практически непригодным для наркоза.

В концентрации более 50 – 60% алкоголь вызывает локальные нарушения в  слизистой оболочке вследствие обезвоживания  и денатурации белка.

Всасывание алкоголя из желудочно-кишечного тракта происходит исключительно быстро: уже через 15 минут всасывается половина принятой дозы. У новорожденных и детей возможны смертельные отравления при вдыхании паров этанола. Алкоголь может поступить в организм через кожу.

Большая часть поступившего в организм спирта концентрируется в головном мозге, меньшее количество – в легких, селезенке и почках.

Метаболизм алкоголя в основном происходит в печени. 90 – 95% поступившего в организм спирта биотрансформируется  и лишь 5 – 10% удаляется с мочой, а 3 – 7% - с выдыхаемым воздухом. Биологическое превращение алкоголя осуществляется микросомальным ферментом – алкогольдегидрогеназой, кофактором которого является никотинамидадениндинуклеотид (НАД). Этанол преобразуется в ацетальдегид с одновременным восстановлением НАД. Затем в митохондриях ацетальдегид превращается в ацетат под действием ацетальдегидрогеназы. Ацетат поступает в цикл Кребса, где разрушается до СО₂ и Н₂О.

Помимо основного метаболического  процесса, этанол биотрансформируется  двумя второстепенными путями. Эти процессы осуществляются микросомальными ферментами – оксидазой и каталазой, преобразующими алкоголь в ацетальдегид.

В организме взрослого человека за 1 ч разрушается 8 – 10 г спирта.

Ведущими факторами, определяющими  токсикологическое действие алкоголя, являются его мембранотоксическое действие, истощение имеющихся в организме запасов окисленного НАД, образование ацетальдегида и конкуренции этанола с другими источниками энергии, например с углеводами.

Массивная нагрузка алкоголем или его хронический прием могут ослабить интенсивность окисления в печени многих других субстратов, требующих присутствия окисленного НАД, - метаболизм триглецеридов, жирных кислот, гормонов и др. Существует определенная корелляция между симптомами опьянения и сдвигом от окисленного типа метаболизма серотонина к восстановленному, который происходит в результате накопления в печени восстановленного НАД.

Более того, показано, что хронический  алкоголизм приводит к значительному  снижению способности митохондрий  печени окислять ацетальдегид, который определяет многие токсические эффекты, вызываемые этанолом, как продукт его метаболизма.

Следует иметь в виду, что окисление  алкоголя сопровождается высвобождением энергии (7,1 ккал/г), при этом до 50% потребности  в пищевых продуктах у хронических алкоголиков может быть удовлетворено за счет этанола. Очевидно, что такая замена полноценного питания должна в конечном счете приводить к истощению и ослаблению организма.

Этанол проникает через плацентарный барьер, что приводит к замедлению внутриутробного развития плод и может вызывать «синдром плодного алкоголизма» с рядом врожденных аномалий.

При остром отравлении благодаря хорошей  растворимости в липидах алкоголь оказывает сильное наркотическое  воздействие на центральную нервную систему (ЦНС), однако при этом наблюдается продолжительная стадия возбуждения. Степень интоксикации зависит от количества поступившего в организм алкоголя. Кроме того, имеют значение возраст, питание, качество и количество содержимого желудочно-кишечного тракта, привычки. Считают, что смертельная доза алкоголя для человека равна 5 – 13 г/кг.

Опьянение или наркоз переходят  в глубокий сон. При пробуждении  отмечаются желудочно-кишечные расстройства, неврит, миалгия, головная боль, в некоторых  случаях – изменение кожи (как после ожогов), возможна ретроградная амнезия.

Причинами летального исхода являются параличи дыхания и сердца. Возможны аспирационная пневмония, расстройства кровообращения, отек легких. Вследствие депрессии вазомоторных центров  расширяются сосуды кожи, возникает угроза жизни из-за переохлаждения.

По серьезности последствий  интоксикации этанол занимает одно из первых мест. Часто он является косвенной  причиной большого числа смертельных  исходов, нетрудоспособности и  серьезных  повреждений.

По данным В.А. Балякина, на 2075 вскрытий трупов лиц, погибших при несчастных случаях, основной причиной смерти в 22,9 % случаев является алкоголь. Смертельные  исходы в результате уличной транспортной травмы составили 386 случаев, из них 177 (45,8%) относились к лицам в нетрезвом состоянии; среди умерших от переохлаждения 90 % были в состоянии алкогольной интоксикации, а среди пешеходов, попавших под автомобиль, - 76,6%.

При хроническом отравлении токсическое  действие алкоголя на организм проявляется  широким спектром разнообразных эффектов. Этанол оказывает отрицательное влияние на метаболизм углеводов, вызывает болезни печени, поджелудочной железы, мышечной ткани, приводит к нарушениям в деятельности ЦНС, эндокринной системы, увеличивает вероятность развития сердечно-сосудистых, инфекционных и раковых заболеваний.

Одним из важнейших аспектов токсического действия  алкоголя на организм является его влияние на кроветворную систему.

Токсическое действие этилового спирта на гемопоэтическую ткань может  быть следствием прямого действия этанола, вторичных нарушений питания или токсического поражения печени.

При хроническом алкоголизме возможно проявление целого ряда гематологических синдромов.

По мнению В.К. Альпидовского, этанол способен непосредственно индуцировать макроцитоз эритроцитов, который наблюдается у большинства лиц, длительно употреблявших алкоголь. Медленное исчезновение макроцитоза в период абстиненции отличает этот феномен от других проявлений прямого токсического действия алкоголя на гемопоэз: мегало- и сидеробластных изменений, вакуолизации гемопоэтических клеток–предшественников и тромбоцитопении.

У больных хроническим алкоголизмом нередко наблюдаются анемии. Среди  причин, приводящих к развитию анемии, наряду с дефицитом фолатов, нарушением метаболизма железа, прямым токсическим влиянием алкоголя на гемопоэз важное значение имеет повышенный гемолиз эритроцитов. О наличии у больных хроническим алкоголизмом повышенного разрушения эритроцитов в плоть до острого гемолиза сообщают многие авторы. При этом гемолитические синдромы, сопровождающие хроническую интоксикацию алкоголем, обычно рассматриваются как вторичные по отношению к нарушениям функции печени, вызванным жировой инфильтрацией и циррозом.

 

2. Литературный обзор

1. Острые отравления алкоголем и его сурогатами

 

Под алкоголем обычно понимают вкусовые спиртные напитки, основу которых составляет ректифицированный (очищенный) этиловый спирт. С этой точки зрения суррогатами  алкоголя являются неполноценные заменители ректифицированного этилового спирта: сырой этиловый спирт, самогон и др. Такие технические жидкости, как метиловый спирт и этиленгликоль, иногда употребляют внутрь с целью опьянения. Алкоголь, его суррогаты, метиловый спирт и этиленгликоль обладают наркотическим действием на организм человека и могут быть причиной тяжелых острых интоксикаций.

Острые отравления алкоголем. Этиловый (винный) спирт известен с незапамятных времен. Как вкусовой пищевой продукт используются 95% этиловый спирт, содержащий 96 об. % алкоголя, а также такие напитки, как пиво (3 – 5% алкоголя), вино (6 – 14% алкоголя в зависимости от сорта), ликеры (20 – 40% алкоголя), крепкие спиртные напитки (водка, коньяк, виски и т.д., содержащие 40 – 60% алкоголя).

Злоупотребление этиловым алкоголем  и алкогольными напитками нередко  приводит к тяжелым острым отравлениям, подчас требующим проведения реанимационных мероприятий. Частота острых отравлений этиловым алкоголем и смертность от этих отравлений в последние годы во всем мире значительно увеличились и имеется тенденция к дальнейшему их нарастанию.

Токсичность. Острые отравления этиловым алкоголем чаще возникают у людей молодого возраста. Большинство из них алкоголь употребляют сравнительно редко. При пероральном поступлении алкоголя около 20% его спустя несколько минут всасывается в желудке, а остаток – в тонком кишечнике.

Концентрированные алкогольные напитки  всасываются быстрее, особенно натощак. Пищевые продукты, в первую очередь  жиры и белки, задерживают всасывание алкоголя. Скорость всасывания из желудочно-кишечного  тракта зависит также от моторной функции и тонуса органов пищеварения, состояния привратника, привычки к алкоголю и др. При приеме алкоголя натощак максимальное содержание его в крови устанавливается через 40 – 90 минут. Если желудок наполнен пищей, максимальное содержание алкоголя в крови устанавливается через 90 – 180 минут.

Смертельные отравления наступают  после приема больших количеств  алкогольных напитков (500 – 1000 мл) и  более крепких спиртных напитков одновременно или в течение значительного  времени (до 6 – 7 ч). Доза 20 – 40 мл 95% этилового спирта соответствует 300 – 500 мл вина ил 50 – 100 мл водки.

При концентрации алкоголя в крови  около 2%, что соответствует 100 – 150 мл 95% этилового спирта или 200 – 300 мл водки, у большинства больных отмечается выраженная картина острой интоксикации. Наличие 3 – 4 г/л алкоголя в крови проявляется тяжелым отравлением, а концентрация 5 – 5,5 г/л считается смертельной. Нередко при смертельных исходах отравления у молодых здоровых людей концентрация алкоголя в крови была ниже 2 г/л, а в ряде случаев даже менее 1 г/л. Иногда смерть наступает при концентрации алкоголя в крови 6 – 7 г/л и даже 8 г/л. Отсюда следует, что нельзя судить о тяжести отравления только по концентрации алкоголя в крови.

Степень тяжести острого алкогольного отравления зависит от количества принятых алкогольных напитков, индивидуальной реакции, возраста отравившегося, психогенных и физических факторов внешней среды и т.д.

Патогенез. После всасывания алкоголя в кровь он проникает в ткани и другие жидкости. Примерно через 1¹/₂ ч после принятия алкоголя устанавливается равновесие концентрации алкоголя в крови и тканях.

Сразу же после всасывания и диффундирования  алкоголя начинается его окисление, которое происходит преимущественно  в печени, где окисляется около 90% всосавшегося яда. Окисление алкоголя катализируется алкогольдегидрогеназой, вначале образуются ацетальдегид и уксусная кислота, конечными продуктами окисления являются СО₂ и Н₂О. Скорость окисления составляет 0,1г алкоголя на 1 кг массы тела в час с индивидуальным отклонением ±30%. С выдыхаемым воздухом и мочой выделяется 10% алкоголя в неизмененном виде. Максимум содержания алкоголя в моче обнаруживается в среднем на 10 мин позже установления максимального содержания алкоголя в крови. Алкоголь выделяется также с потом и молоком кормящих женщин.

Окисление и выведение алкоголя из организма продолжаются 5 – 12 ч  и более. В период интоксикации одновременно протекают три процесса: всасывание алкоголя из желудочно-кишечного тракта; диффузия алкоголя из крови в ткани и другие жидкости организма; окисление яда, которое начинается сразу же после всасывания алкоголя и продолжается до полного его исчезновения из организма с постоянной для данного индивидуума скоростью.

Практическое значение имеет выделение  двух фаз трансформации яда в организме: фазы резорбции (период всасывания яда) и фазы элиминации (выделительной). Фаза токсического процесса для клинических ли  судебно-медицинских целей устанавливается определением соотношения концентрации алкоголя в моче и крови. В фазе резорбции это соотношение <1, в фазе элиминации >1.

Механизм действия алкоголя сложен и недостаточно изучен. Предполагают, что алкоголь тормозит синоптическую  передачу импульсов с одного нейрона  на другой в центральной нервной  системе на фоне развивающегося изменения метаболизма мозговой ткани и снижения утилизации кислорода. В экспериментах установлено, что алкоголь действует в первую очередь на процессы торможения. Ослабление процесса возбуждения наступает только под влиянием высоких концентраций алкоголя в крови.

Конечное действие алкоголя, особенно принятого в больших дозах, сводится к нейролептическому эффекту, что  проявляется угнетением сознания, дыхательного центра и сердечно-сосудистой деятельности. В периферической нервной системе  токсические дозы алкоголя понижают сенсорные эффекты и тормозят передачу импульсов.

При тяжелом отравлении может развиться  острая сердечно-сосудистая недостаточность  не только вследствие центрально-паралитического  действия алкоголя, но и в результате прямого воздействия на миокард и сосуды.

Алкоголь действует раздражающе  на желудочно-кишечный тракт, рефлекторно  повышает секрецию и в токсических  дозах вызывает тошноту и рвоту. Он повышает диурез вследствие гидремии, так как обычно вместе с алкоголем  принимается много жидкости.

Под действием алкоголя наблюдается  большая теплоотдача на центры теплообразования, что способствует усилению теплопотерь  и понижению температуры тела. Может произойти опасное охлаждение организма, а при нахождении на холоде вплоть до замерзания.

Алкоголь понижает работоспособность мышц прямым воздействием и опосредованно через центральные механизмы.

Таким образом, нарушение сознания, расстройства дыхания, кровообращения и функции вегетативной нервной  системы являются результатом воздействия  алкоголя на кору, подкорковые образования головного мозга и периферическую нервную систему.