Перетворення етилового алкоголю в печінці

Етиловий алкоголь майже повністю всмоктується зі шлунка і тонкої кишки в систему ворітної кровообігу і швидко досягає печінки. Близько 95% введеного в організм алкоголю окислюється в печінці, решта 5% в незмінному вигляді виділяються з сечею і з повітрям, що видихається. Таким чином, печінка є єдиним органом, здатним ефективно рятувати організм від надлишку етанолу. Швидкість перетворення етанолу в печінці до кінцевих продуктів - вуглекислоти і води становить 0,1 г чистого алкоголю на 1 кг маси тіла на годину, т. е. близько 7-8 г на годину. Таким чином, печінка дорослої людини з масою в 70-80 кг при максимальній напрузі своїх метаболічних здібностей може знешкодити до 180 г алкоголю, виробивши при цьому близько 1400 ккал.

У печінці етанол спочатку перетворюється в оцтову кислоту (ацетат), яка, з'єднуючись з коензимом А, утворює ацетил-коензим А. Далі оцтова кислота у складі ацетил-коензиму А окислюється в циклі Кребса до вуглекислоти і води.

Обмін алкоголю в печінці здійснюється декількома ферментними системами, з яких основну роль грає система алкогольної дегідрогенази (АДГ) в цитозолі печінкової клітини. Наявність АДГ в печінці людини пояснюється тим, що невеликі кількості алкоголю виробляються в нормальних умовах бактеріями тонкої кишки. Розпад алкоголю в печінці проходить через кілька етапів (рис. 17). Спочатку під впливом АДГ етанол окислюється до також вельми токсичного проміжного продукту - ацеталь- дегід з вивільненням водню. Коферментом цієї реакції є НАД. Приєднуючи відщепився від молекули етанолу водень, НАД відновлюється в НАДН (відновлений НАД):

СН₃СН₃ОН + НАД - СН₃СНТ + НАДН + Н + (1)

Утворений ацетальдегід в свою чергу окислюється в мітохондріях гепатоцитів до оцтової кислоти (ацетату) за участю ферменту ацетальдегіддегідрогенази (АЦДГ). Коферментом цієї реакції також є НАД:

СН₃СНТ + НАД - СН₃СООН + НАДН (2)

Більше 90% ацетату в складі ацетил-коензиму А далі окислюється в циклі трикарбонових кислот Кребса і в дихальних ланцюгах мітохондрій до вуглекислоти і води.

В обох оксілітельних реакціях (1,2) витрачається НАД і утворюється накопичується в печінці НАДН. У результаті співвідношення НАДН: НАД в клітині печінки збільшується. Тривалий зміна цього співвідношення при окисленні великих кількостей алкоголю призводить до значного зниження окисно-відновної здатності печінки і справляє негативний вплив на перебіг багатьох обмінних процесів в гепатоците, особливо на обмін жирів і вуглеводів.

Рис. 17. Схема окислення етилового спирту в печінці

Підвищене утворення ацетил-коензиму А при окисленні великих кількостей алкоголю призводить до збільшення синтезу жирних кислот, продукованих цим з'єднанням, а при накопиченні в печінці НАДН знижується швидкість їх окислення в мітохондріях гепатоцитів. Крім того, реокісленіе НАДН в НАД йде в основному по шляху утворення гепатоцитами з водню і ацетил-коензиму А жирних кислот. Активація циклу Кребса в ході розщеплення етанолу призводить до підвищення синтезу гліцерину у формі? -гліцерофосфата, Який активно реагує з жирними кислотами, утворюючи нейтральний жир (тригліцериди). Підвищенню кількості жирних кислот в печінці сприяє також підвищене їх надходження з жирової тканини, де жирні кислоти вивільняються в результаті ліполізу - розпаду нейтрального жиру при стимуляції високими дозами алкоголю симпатичної нервової системи. В результаті цих порушень обмінних процесів створюються всі передумови для синтезу в печінці з накопичуються жирних кислот і гліцерину жиру. Зміст нейтрального жиру в печінці при алкогольної жирної печінки збільшується в 3-12 разів. Цьому сприяє утруднення видалення надлишкового жиру з печінки через зниження продукції печінкою ліпопротеїнів (складних комплексів ліпідів з білками, у формі яких здійснюється транспорт жирів і холестерину з печінки в кров).

Важливим наслідком збільшення співвідношення НАДН: НАД є зменшення окислення в печінці утвореною в м'язах при їх роботі з глюкози молочної кислоти (лактату). Печінка в нормі знову перетворює лактат в глюкозу і глікоген за участю АТФ в процесі глюконеогенезу (новоутворення глюкози). Алкоголь гальмує цей процес, тому що надлишок НАДН реокісляется в НАД, не тільки в мітохондріях, а й в цитоплазмі печінкової клітини ферментативної системою, яка в нормі перетворює молочну кислоту в пировиноградную. В результаті можливе значне збіднення печінки глікогеном, особливо якщо введення великих доз алкоголю поєднується з голодуванням. При виснаженні запасів глікогену в печінці рівень глюкози крові після чергового алкогольного ексцесу може різко знижуватися - розвивається важка, загрозлива життя, гіпоглікемія з судомами і втратою свідомості. Разом з тим у 2/3 хворих алкоголізмом виявляється цукровий діабет, особливо при надлишку в дієті вуглеводів.