本文节录自“智能药物新闻”1996年12月13日
“与酒精共存”
史蒂芬 .福克斯医生,美国行为认知改进研究学院研究员
酒精是西方文化中无处不在。 有历史的记录以来,水果和谷物发酵成酒,一直是生活文化的一部分。 由于技术改进,烈酒蒸馏提炼成酒精饮料变得普及流行。
酿酒工业发达,醉酒 ,宿醉和酗酒相应而生。 醉酒是由于乙醇对中枢神经系统的药理作用。 这种效应会导致动作不协调,反应时间减慢,肌肉松弛,行为失控和判断力下降。醉酒效应会持续数小时或更久,直到进入中枢神经的酒精分解完毕后排除体外。
宿醉是酒精在肝、脑内分解过程中产生有毒性的乙醛及大量自由基、过氧化物的结果。 宿醉的症状包括头痛,脱水,烦躁不安,睡眠障碍,肝脏细胞受损,神经系统受影响,过敏等。这些症状是可以预防或大幅减低的。本文将讨论预防及减低宿醉的道理及方法。
酗酒是一种或数种酒精药理或成瘾机制组合的结果。酗酒成瘾机制除了生理上的药物反应外,也有心理反应的结果(包括个人行为、个人认知的不同),本文仅讨论酒精成瘾的药理及生理机制。
乙醛的毒性
酒精对人体的药理、生理效应是综合酒精(乙醇)本身及酒精分解代谢过程中产生的各种生化代谢生成物。每个代谢生成物都有独特的效果。酒精进入人体后主要被运送到肝进行分解,酒精分解的第一个产物是乙醛。
乙醛毒性是酒精的30倍。乙醛经由乙醛脱氢酶代谢为乙酸(无毒性)。乙酸再分解为二氧化碳及水排出体外。(图A)当大量酒精进入人体后,在肝内代谢为大量乙醛,而体内无法及时产生足够的乙醛脱氢酶来代谢乙醛,乙醛的毒性就会伤害到肝、脑及其他细胞并产生“宿醉”的中毒反应。
乙醛的交联性----毒性产生机制
乙醛的毒性源于它强烈的交联性。交联性的定义是不同的分子经过一个有交联性的“分子桥”,交联搭在一起。乙醛分子内的“氧基”(如图A)是一个强烈交联性的分子桥,如图所示,乙醛这个“氧基”分子桥把①分子及②分子“交联”在一起。交联的结果是①分子及②分子失去其原有的生化作用。①分子及②分子经过乙醛产生的“交联物”对身体产生毒性。
交联性的化学特性常用在皮革制造、塑胶、粘合剂、纺织纤维等工艺。乙醛可以“交联”起皮革中的胶原蛋白而形成强韧的“皮革”。另例:酗酒人群长期日照后,都会有很粗糙的皮肤。福马林(乙醛)是与乙醛非常相似,都是有交联性的化学品。福马林对人体毒性亦源自于它的“交联性”。
酒精代谢乙醛的解毒机制
体内应对酒精代谢乙醛的解毒机制是“含有还原性硫氢基的抗氧化剂”如图B所示,还原性谷胱甘肽(GSH),还原性硫辛酸及硫胺素(二磷酸硫胺)是肝内乙醛主要解毒剂。GSH是由谷氨酸,半胱氨酸及甘氨酸在细胞内合成。GSH分子上的硫原子键含有一个还原性氢原子而成为一个SH(硫氨基)。SH(硫氨基)与乙醛分子上的氧基作用,中和乙醛产生 毒性的交联性。(图B)。肝内谷胱甘肽 是有强烈的乙醛解毒作用,但是肝内的谷胱甘肽含量往往不够应付大量饮酒后产生的乙醛。
一项老鼠实验中,在老鼠体内注入LD – 90剂量的乙醛(LD – 90剂量是指该剂量可以致死90%被注射的老鼠)。同时在老鼠体内注入GSH,维他命B1及维他命C。所有被注入LD – 90剂量的老鼠都得以保命。
酒精进入脑部影响中枢神经的“醉酒”及“宿醉”效果也能用含硫氢基的抗氧化剂来中和解毒的。含硫氢基抗氧化剂,譬如还原性谷胱甘肽能解除的毒性是乙醛。“宿醉”的不良反应都是乙醛毒性导致的。
建议用量
还原性谷胱甘肽(GSH)中和酒精产生乙醛的建议用量大约是200毫克GSH可以中和约30毫升烈酒。但如何安排足量的GSH能到达肝内等候饮酒后迅速抵达肝的酒精及分解后的乙醛是个技术问题。口服的谷胱甘肽极易在胃肠系统内被氧化。服用200毫克的谷胱甘肽应加服600毫克的维他命C及维他命B-1以保护谷胱甘肽的还原性。
应对宿醉的其他保健剂
维他命B-1及硫辛酸(Lipotic Acid)都是含有硫基的保健剂。身体内源性的维他命B-1及硫辛酸含量都随着饮酒而大量降低。大概以上两种保健剂都在抵抗乙醛毒性时消耗掉了。维他命C是很好的抗氧化剂。维他命C有可能维持口服谷胱甘肽的还原性部分的功能。同时可以中和酒精分解释放的大量自由基及过量氧化物。谷胱甘肽是体内最强的抗氧化剂。除了中和乙醛毒性外,谷胱甘肽的抗氧化作用也中和大量自由基及过量氧化物。
实验中口服补充维他命C,经过胃肠吸收,血液中仅可达到一定浓度。实验提示饮酒前后服用维C、硫胺素及谷胱甘肽,对解酒有帮助,但其作用机制不能确定。胃肠对硫胺素吸收不佳,同此这一组合有有效性亦不确定。胃肠对维他命B-1的吸收不佳。还原型硫辛酸是一个强有力的硫基抗氧化剂,因为每个分子都含有两个硫基,硫辛酸市场上的产品是“氧化型”的硫辛酸。因此服用硫辛酸进入细胞内必须经过体内还原后才能发生作用,而体内经过腺粒体产生的还原作用并不能有效地生产足够的量来解大量酒精产生的乙醛。建议可以在饮酒前数小时及饮酒后持续服用硫辛酸或许能达到些许乙醛解毒功能。
酗酒是一种或数种酒精药理成瘾机制组合的结果。酗酒成瘾机制除了生理上的药理反应外,也有心理反应的结果(包括个人行为、个人认知的不同)。本文主要讨论酒精成瘾的药理及生理机制。
饮酒与血糖调节
酒精促进肝细胞转化糖原分子为糖。对有血糖调节功能障碍的人群酒精能迅速提升血糖食量。这就是有些人血糖突然降低时,饮用白兰地酒避免昏迷。脑功能依赖血糖提供脑所需能量。
对多数低血糖患者,饮酒提供他们心理上及生理上对低血糖的一种解决方法。但是,用饮酒方式来满足低血糖的需求,一旦酒精消耗尽了,血糖会“急剧”下降,造成更严重的问题。这种现象是造成酗酒原因之一,也是酗酒者常会因低血糖昏迷的原因。解决这种酒-血糖相依存的关系就是要改进对血糖指数的控制,这些控制一般要改变饮食习惯。谷氨酰胺这种氨基酸是另一种提供脑所需能源的来源,可使脑对低血糖反应不敏感,剂量建议是1-3g。微量元素鉻是葡萄糖耐受因子的主要因素之一。鉻能有效地输送血糖进入对胰岛素敏感的细胞。细胞对鉻的吸收很慢,因此长期使用氯化鉻、瘀酸鉻及鉻吡啶对长期饮酒及血糖有控制问题的人群是很重要的,剂量在200微克左右,医生对部分病人的剂量有高于1000微克。
饮酒与NADH脱氨酶的关系
饮酒时,能产生大量的能量,所以饮酒时浑身变暖。酒精经由乙醇脱氨酶及NAD+辅酶变为乙醛会产生NADH脱氨酶。同时乙醛经由乙醛脱氨酶及NAD+辅酶变为乙酸也产生NADH脱氨酶。乙酸进入果酸的转变也产生NADH 。NADH脱氨酶在细胞腺粒体内经由氧化作用而产生能量。因此饮酒能由NADH脱氨酶的产生而短暂的提供脑部及身体能量,身体由冷边暖,脑部能应付外来的压力,肌肉放松,行动迅后放松都带来饮酒对身体及社交的正面效果。在酒精代谢过程中,直接影响到体内的L-色氨酸。色氨酸制造出羟色胺,羟色胺是脑部神经介质,直接控制对碳水化合物的需求及情绪控制。较高量的羟色胺促进轻松、愉快及安详的情绪。较低量的羟色胺制造暴躁不安、低落的情绪。以上分析解释为什么饮酒后不同的行为举止。人体内的NADH脱氨酶的内源生产主要成分来自硫胺素(B-1),硫辛酸及核黄素(B-2)。饮酒分解出乙醛,乙醛解毒用去大量硫辛酸及硫胺素,NADH脱氨酶量降低,造成酒后身体疲劳无力。