Исследование влияния энергии этанола на степень алкогольного отравления организма человека

Последствиями алкогольного опьянения являются: жажда, тошнота, общая слабость, потливость, быстрая утомляемость, усталость, нарушение  координации движений, дрожь в  конечностях, притупление чувств, сердечная  боль. Обезвоженный организм забирает воду из органов и тканей, включая головной мозг. Уменьшаясь в размерах, он растягивает чувствительные к боли волокна, вызывая сильную головную боль. Последняя может быть обусловлена также тирамином, содержащимся в красном вине.

При окислении  алкоголя высвобождается большое количество энергии. В отношении калорийности алкоголь уступает лишь жирам и способен удовлетворять часть энергетических запасов организма. Скорость окисления спирта подвержена большим индивидуальным колебаниям и составляет в среднем 10 г / ч (0,5 ‰ / ч). Частично она зависит от циркадных ритмов, уровня содержания половых гормонов, объема питания и др.

В последние  годы число женщин, больных алкоголизмом, значительно увеличивается во всех экономически развитых странах. В некоторых из них число женщин, больных алкоголизмом, растет быстрее, чем количество мужчин алкоголиков [19]. Алкоголь наносит женщинам значительно больший вред, чем мужчинам, т.к. у них меньше масса тела, количество воды и содержание пищеварительного фермента, нейтрализующего спирт. У женщин ускоренному развитию алкоголизма также способствует большая восприимчивость организма к алкоголю. Вследствие этого одинаковое количество спиртного вызывает у женщин более сильное (на 30 %) влияние. Алкоголь из организма женщины выводится в среднем на 20 % медленнее. Для мужчин критическая доза алкоголя, после которой начинаются проблемы с печенью составляет 100 г водки или 1 л пива. Для женщин в два раза меньше. Нижний порог ежедневной токсической дозы, при употреблении которой на протяжении 15 лет резко повышается риск развития алкогольного цирроза печени, для женщин составляет 20 г  этилового спирта, для мужчин -60 г [20].

Специалисты отмечают, что ускоренное течение  алкоголизма характерно для подросткового  возраста. Это объясняется недостаточностью развития детской психики, её неустойчивостью, а также большой восприимчивостью к алкоголю развивающегося детского организма. Психиатры считают, что  чем раньше начинается потребление алкоголя, тем тяжелее протекает заболевание, и алкоголизм у подростков формируется в 2-4 раза быстрее, чем у взрослых [21].

По данным 2002 г. 87,6 % подростков до 16 лет из числа  коренного населения Севера употребляют алкоголь. Доля подростков, у которых диагностированы ранние признаки алкоголизма составляет 11.9 % [18].

В зависимости  от выраженности и последовательности развития определяющих нарушений алкогольное опьянение подразделяется на степени: слабую, среднею и сильную, также алкогольное отравление: острое и смертельное:

Легкая степень  алкогольного опьянения характеризуется  ощущением психического и физического комфорта. Появляется стремление к общению. Люди часто в стрессовых ситуациях выглядят спокойнее трезвых. Речь становится громкой и быстрой, нарушения артикуляции незначительные. Снижаются объем и качество выполняемой работы. Критическое отношение, как к своему состоянию, так и выполняемым обязанностям снижается. Рассеивается внимание, суждения становятся поверхностными, снижается самоконтроль, появляется ощущение собственного превосходства. Вегетативные симптомы представлены обычно гиперемией, реже бледностью лица, учащением пульса, усилением аппетита. Спустя несколько часов от начала опьянения настроение нормализуется, а в ряде случаев появляются вялость и сонливость, переходящие при соответствующих условиях в сон. Воспоминания о периоде опьянения сохраняются в полной мере. Доза этилового спирта составляет 20-40, в среднем – 30 мл или 23,82 г.

Средняя степень  алкогольного опьянения характеризуется  недовольством, злобой, неудовлетворением  собой и окружающей ситуацией. агрессивным  поведением, нарушением координации движений. Речь становится чрезмерно громкой в связи с повышением порога слуховых восприятий. Наряду с грубостью, плоскими шутками, недооценкой своего состояния, опьяневший способен на очень верные и точные замечания в адрес окружающих и самого себя. Опьяневший соотносит свое поведение с внешними условиями. Опьянение сопровождается вялостью и сонливостью и обычно сменяется глубоким сном. При пробуждении ощущаются последствия интоксикации алкоголем: слабость, вялость, разбитость, раздражительность, угнетенное настроение, сухость во рту, жажда, снижение или отсутствие аппетита, неприятные ощущения в области сердца, чувство тяжести в голове. Возрастает интенсивность неврологических симптомов. Наблюдаются грубые нарушения почерка. Физическая и психическая работоспособность снижена. Возможна частичная потери памяти. Доза этанола составляет 40-150, в среднем – 95 мл или 75,4 г.

Сильная степень  алкогольного опьянения сопровождается потерей ориентировки в пространстве, времени и нередко в собственной личности, Речь выпившего человека замедляется, мимика становится однообразной или вовсе утрачивается. Возникают вестибулярные расстройства: головокружение, тошнота, рвота. Может нарушаться сознание, вплоть до развития коматозного состояния, замедляться дыхание, понижаться тонус сердечно-сосудистой системы, развиваться снижение двигательной активности вследствие расслабления мышц. Иногда развиваются судорожные припадки. В тяжелых случаях может возникнуть паралич дыхательного или сосудодвигательного центра, в результате чего может наступить смерть. Возможна полная потеря памяти. Доза этанола составляет 150-300 мл, в среднем – 225 мл или 178,65 г.

Острое алкогольное  отравление характеризуется выраженными  неврологическими симптомами. В ряде случаев могут возникать его патологические формы, снижение тонуса сердечно-сосудистой системы, появление цианоза конечностей, гипотермия. Возможно непроизвольное отхождение мочи и кала. После тяжелой интоксикации алкоголем в течение нескольких дней наблюдаются вегетативные нарушения. Характерны анорексия и расстройства ночного сна. Отравление сопровождается полной наркотической амнезией.

Основным  признаком острого отравления алкоголем  является коматозное состояние больного. Его можно распознать по следующим  признакам: лицо приобретает синеватый цвет, кожа становится холодной и липкой, дыхание – прерывистым, пульс – нитевидный. Вероятность возникновения алкогольной комы особенно велика, если человек, имеющий средний вес и редко употребляющий спиртное, за короткое время выпьет 150-180 г спирта (450 г водки). Концентрация алкоголя в крови составит 3 ‰ и более. Возможен летальный исход. Требуется токсикологическая помощь. Доза алкоголя составляет 300-500, в среднем – 400 мл или 317,6 г.

Смертельное отравление алкоголем возможно, как  в первые часы, так и через один-два дня после его приема. У молодых людей к смерти обычно приводит большое количество алкоголя; у пожилых – значительно меньшее его количество Обычно у них обнаруживаются болезненные изменения в сердечно-сосудистой системе. Причиной смерти при высоком содержании алкоголя в крови может стать аспирация пищевых масс и развившаяся сердечно-сосудистая недостаточность. В ряде случаев алкогольное опьянение сопровождается гипогликемией и смерть может наступить в результате гипогликемической комы.

Нередко смерть вследствие отравления алкоголем отмечается при количестве его в крови менее 3,5-4,0 ‰ без выраженных болезненных изменений внутренних органов, которые сами по себе могли бы обусловить смерть. Смерть может наступить на любом этапе алкогольной интоксикации: в период всасывания, в момент максимального содержания алкоголя в крови, но значительно чаще в период его выведения. В последнем случае от приема спиртных напитков до наступления смерти проходит значительное время (10-20 ч), поэтому к моменту смерти концентрация алкоголя в организме может быть ниже 3-5 ‰. Это чаще наблюдается у молодых людей, непривычных к алкоголю. Субтоксическая доза для здорового, привычного к алкоголю человека, может оказаться смертельной для непривычного. Смертельные концентрации алкоголя в крови для привычных к алкоголю людей, как правило, на 30-60 % выше, чем для непривычных. Однако у больных хроническим алкоголизмом летальный исход возможен и после приема относительно небольших (менее привычных) количеств алкоголя [22]. Смертельную дозу алкоголя для человека установить однозначно затруднительно. Примем ее в объеме более 500 мл или более 397 г.

Степень опьянения  зависит от количества принятого  алкоголя, пола, возраста, индивидуальной чувствительности к алкоголю, состояния здоровья, настроения человека, предыдущего опыта, условий приема: крепости напитка, скорости введения, наполнения желудка пищей и др. Установление факта и степени алкогольного опьянения определяется по содержанию спирта в крови (‰).

Энергия этанола, соответствующая разной степени  поражения организма (легкого, среднего и сильного опьянения; острого и  смертельного отравления) человека прямо  пропорциональна принятой дозе и  определяется по формуле

 

e = 10 ³ • q · d / М • t, Дж / кг · с,                                       ()

 

где q – энергетическая ценность спирта (теплота окисления, сгорания), Е= 27

          МДж / кг;

    d –  доза (количество) принятого алкоголя, г;

   М –  масса тела человека, кг;

      t – время выведения (окисления,  воздействия, сохранения) алкоголя  из

           организма человека (в среднем  10 г / ч или 0,15 ‰ /ч), с.

                                                                                                Таблица [7]

Состояние организма человека в  зависимости от содержания спирта в  крови,

Средняя доза, г / кг	Содержание, %о *	Функциональная оценка	Время действия, ч; с	Удельная энергия, Дж / кr · с
≤ 0,14	≤ 0,1	В пределах физиологической нормы	1; 3600	1.07
0,16**	> 0,1 ≤ 0,3	Незначительное опьянение: состояние, не вызывающее функциональных изменений, человек практически трезв	1,14; 4100	],22
0,20 ***	> 0,3 ≤ 0,5	Незначительное (субклиническое) опьянение, выявляемое специальными тестами: очень  небольшое ослабление координации мелких и точных движений, глубокого внимания, восприятия и т.д. Вождение автотранспорта недопустимо	1,43; 5140	1,53
0,34	> 0,5 ≤ 1,0	Слабое опьянение: утомляемость, эмоциональная лабильность, некоторые нарушения координации при мелких и грубых движениях	2,38; 8575	2,55
1,08	> 1,0 ≤ 2,0	Среднее опьянение: значительная эмоциональная неустойчивость, опасная для окружающих, неясная речь, шатающаяся походка, нарушения психики и ориентации, иногда резкая сонливость	7,54; 27140	8,08
2,55	> 2,0 ≤ 3,0	'.Сильное опьянение: ступор, снижение  болевой чувствительности, до полной анестезии, начальные признаки острого отравления, состояние опасное для жизни	17,86; 64300	19,14
4,54	> 3,0 ≤ 5,0	,Острое отравление: кома, возможен  смертельный исход	31,76; 114340	34.03
>5,67	>5	Смертельное отравление	39,7; 142920	42,54.

     * – промилле –  единица концентрации, в данном  случае, спирта 1 г / кг крови.

  ** – доза алкоголя составляет 12,6-16,0, в среднем – 14,3 мл или  11,4 г.

*** – доза алкоголя составляет 16-20, в среднем – 18 мл или  14,3 г.

 

Удельная  энергия спирта составит

 

e= 7,54 • d, Дж / кr · с, или                                              ()

 

0,75 · (3,4) С  для e ≤ 8, т.е.

e=  2,10 ·  (2,1) С для e = 8-34, т.е.

           12,00 · (1,28) С для e > 34, т.е.         ()

 

При расчете  энергии для других спиртных напитков надо исходить из их реальной крепости, которую необходимо приводить к крепости этанола и определять его количество. Далее производится сравнение фактического количества спирта в напитке с величиной дозы, соответствующей той или иной степени алкогольного опьянения.

Медико-социальные исследования алкоголизма включают:

1. Определение  теоретической максимальной концентрации  этанола в крови человека по  формуле Видмарка Э.М.П. [23]

 

С = А / M • r, ‰;                                                   (1)

 

где А –  масса выпитого алкоголя, кг;

       r – коэффициент распределения  Видмарка: для мужчины r = 0,7, для

            женщины r = 0,6.

2. Расчет энергетического  эквивалента алкоголя в зависимости  от вида алкогольной продукции и времени сохранения алкоголя в крови, при массе мужчины 70 и массе женщины 65 кг (табл. )

 

Е = A · q _С • t / М • r , Дж / кг,                                            (2)

 

где q _С – содержание этилового спирта в 0,1 кг алкогольной продукции, кг;

                                                                                               Таблица

Энергетический эквивалент алкоголя

Вид алкогольной продукции	Масса выпитого алкоголя, кг	Содержание этилового спирта, кг	Время окисления спирта, ч	Энергетический эквивалент, Дж / кг*
Пиво	0,1	0,008	0,5	8,2 · 10-6/10,3 · 10-6
Шампанское	0,1	0,01	1,0	2,0 · 10-5/2,6 · 10-5
Вино	0,1	0,02	1,5	6,1 · 10-5/7,7 · 10-5
Водка	0,1	0,04	4,0	32,0 · 10-5/41,0 · 10-5
Коньяк	0,1	0,04	4,5	36,7 · 10-5/46,2 · 10-5