ALKOHOLE
Duża grupa organicznych
związków chemicznych
(pochodnych węglowodorów
zawierających jedną lub więcej
grup hydroksylowych).
Alkohole są szeroko używane jako:
•rozpuszczalniki
•źródło energii
•substraty przemysłu
chemicznego
•napoje “alkoholowe”
ALKOHOLE
Toksyczność alkoholi rośnie wraz ze
wzrostem rozmiaru łańcucha
węglowego
(z wyłączeniem
metanolu !)
niska toksyczność
ALKOHOLE
- OGÓLNY MECHANIZM
DZIAŁANIA
Działanie narkotyczne
Narażenie na alkohol
Działanie tkankowe (struktura,
absorpcja, kumulacja,
biotransformacja)
ETANOL - WŁASNOŚCI I
METODY SYNTEZY
CH
3
-CH
2
-OH
2-węglowy alkohol alifatyczny
bezbarwny klarowny płyn
Etanol jest produkowany w
procesie fermentacji alkoholowej
(droga naturalna) lub w drodze
syntezy chemicznej (przemysł)
NAPOJE
„ALKOHOLOWE”
piwo 3 - 8: ryż,
żyto (lub inne
zboże) & chmiel
- pils 3-5%
- classic 4-6%
- ale 4-6%
- porter 6-8%
- mocne 8-12%
(alkoholizowane)
wina: fermentacja owoców
- lekkie, stołowe - do 8 -14%
- musujące - do 8-14%
- alkoholizowane - do 17-22%
alkohole o wyższym
stężeniu: 20-70%
-czysta wódka 40-
60%
-gatunkowa 45-50%
-likiery 25-35%
-koniaki 45%
-brandy 45%
-rum 70%
ZASTOSOWANIE ETANOLU W
MEDYCYNIE
odtrutka na ...
Neuralgia n.V (wstrzyknięcia do
zwoju Gassera)
terapia paliatywna
kamica nerkowa
środek dezynfekujący
druga „twarz” etanolu
nadużywanie i nałogi
toksyczność tkankowa
wypadkowość drogowa
pożary, spalenia, upadki z
wysokości
przemoc domowa
przestępczość
problem dzieci
samobójstwa ...
MECHANIZM DZIAŁANIA
ALKOHOLU
Wzrost aktywności zależnego od
receptora GABA kanału
chlorkowego (hyperpolaryzacja)
zwiększenie płynności błon
komórkowych “fluidisation” (w
przypadku efektu anestetycznego)
wzrost obrotu noradrenaliny
spadek aktywności neuronów
dopaminergicznych
wpływ na system opioidowy
ETANOL - WCHŁANIANIE
~ 60% spożytego etanolu jest
wchłaniane w żołądku,reszta jest
wchłaniana jamie ustnej, przełyku
i jelicie cienkim.
Szczyt wchłaniania (absorpcji)
występuje przeciętnie 0.5 do 1.5
godziny po spożyciu.
Szybkość wchłaniania zależy od
wielu czynników ...
30
6
0
90
120
(t) min.
0,0 5
%
0,1
%
0,15
%
DEFICYT
ETANOLU
KINETYKA WCHŁANIANIA ETANOLU
PRZECIĘTNA
NA
CZCZO
POPOSIŁK
U
KUMULACJA
β
β
β
/ r / -
WSPÓŁCZYNNIK
DYSTRYBUCJI
WSPÓŁCZYNNI
K ELIMINACJI
WCHŁANIANIE
METABOLIZM ETANOLU
I. ~80-90% etanolu jest
metabolizowana w wątrobie
II. Pozostała część jest wydalana w
formie niezmienionej przez :
- nerki
- płuca
METABOLIZM ETANOLU W
WĄTROBIE
I. Dehydrogenaza alkoholowa [***]
jest zlokalizowana w cytoplazmie
hepatocyta.
***
Etanol + NAD
+
Aldehyd octowy +
NADH + H
+
***
Aldehyd octowy + H
2
O + NAD
+
octan
+
NADH + H
+
Cykl Krebsa
octan Acetylo-CoA CO
2
+ H
2
O
METABOLIZM ETANOLU W
WĄTROBIE
II. (MEOS) Microsomal ethanol oxidising
system [***] jest zlokalizowany w
siateczce wewnątrzplazmatycznej.
MEOS jest najbardziej aktywny przy
wyższych stężeniach etanolu!!!
***
Etanol + NADPH + H
+
+ O
2
Aldehyd octowy +
NADP
+
+ 2 H
2
O
III. Katalaza - bez znaczenia (~1%)
Etanol + H
2
O
2
Aldehyd octowy + 2
H
2
O
METABOLIZM ETANOLU W WĄTROBIE
ETANOL
Dehydrogenaza
alkoholowa
aldehyd
octowy
Dehydrogenaza
acetaldehydowa
octany
CYTOCHROM
P450 2E1
MEOS
Siateczka
wewnątrzplazmatyczn
a
Cytoplazma
hepatocyta
MIROCHONDRI
A
nieaktywne
metabolity
oksydaza ksantynowa
oksydaza acetaldehydowa
stres
oksydacyjn
y
SKUTKI NADUŻYWANIA ALKOHOLU
(DOTYCZĄCE WĄTROBY)
ETANOL
Stłuszczen
ie
wątroby
MARSKOŚĆ WĄTROBY
POALKOHOLOWE
ZAPALENIE WĄTROBY
OSTRE ZATRUCIE ETANOLEM
I.
0.2-1.0 ‰ - objawy często
niezauważalne (obniżenie ostrości
wzroku w ciemności, przedłużenie
czasu reakcji, poprawa nastroju,
obniżenie lęku...)
II.
1.0-2.0 ‰ - „odhamowanie”
psychiczne, euforia, wzrost
zachowań popędowych, znaczne
przedłużenie czasu reakcji, spadek
krytycyzmu
OSTRE ZATRUCIE ETANOLEM
III.
2.0-3.0 ‰ - wzrost hamującego
wpływu na CNS, ataksja, zaburzenia
koordynacji, zaburzenia
przytomności
IV.
3.0-4.0 ‰ - wpływ hamujący na
wszystkie pietra CNS, poważne
zaburzenia koordynacji, sen
narkotyczny, wymioty ,
V.
>4.5 ‰ utrata przytomności,
depresja układu sercowo-
naczyniowego, śmierć
POTENCJALNE ZAGROŻENIA
ŻYCIA W PRZYPADKACH ZATRUĆ
ALKOHOLEM
I. Aspiracja treści pokarmowej do
dróg oddechowych
II. Zapadnięcie się języka
III. Śpiączka
IV. Wychłodzenie
organizmu
DIAGNOSTYKA ZATRUCIA
wywiad
badanie fizykalne
ocena stężenia etanolu we krwi
stężenie glukozy
gazometria
EKG
analiza parametrów funkcji
wątroby & trzustki
POSTĘPOWANIE
płukanie żołądka ?
drożność dróg oddechowych
utrzymanie temperatury ciała
postępowanie objawowe
forsowna diureza lub hemodializa
nalokson (w przypadku depresji
ośrodka oddechowego)
0.4mg/ml =1 amp. (przez 2-3 minuty)
EFEKT DISULFIRAMOWY
Disulfiram jest stosowany w
uzależnieniach.
Disulfiram blokuje dehydrogenazę
alkoholową co powoduje
akumulację aldehydu octowego
Objawy interakcji Disulfiram/EtOH:
nudności, wymioty, bóle brzucha,
zaczerwienienie skóry, ból głowy,
tachykardia, tachypnöe, bóle w
klatce piersiowej, nadmierne
pocenie ...
EFEKT DISULFIRAMOWY
Podobne interakcje z alkoholem jak
Disulfiram mogą prezentować:
cefalosporyny (np. cefoperazon),
chloramfenikol, metronidazol,
nitrofurantoina, H
2
S, CS
2
, Et
4
Pb,
Tri, chlorpropamid, glipizyd,
tolbutamid, grzyby (czernidlak
pospolity - coprinus atramentarius)
Postępowanie: iv. 500-1000mg vit.
C + 40-100mg prep. Fe + glukoza
OBJAWY ZESPOŁU
ABSTYNENCYJNEGO
lęk, zaczerwienienie skóry,
tachykardia, podwyższenie
ciśnienia krwi
halucynacje wzrokowe,
słuchowe,dotykowej i węchowe
zaburzenia czynności psychicznych,
drgawki włącznie z majaczeniem
drżennym (delirium tremens)
objawy DTs (śmiertelność >15%):
wzrost aktywności układu
autonomicznego z hypertermią,
wzrost ciśnienia, niepokój ruchowy,
pobudzenie, splątanie
Metody analityczne wykrywania alkoholi w
materiale biologicznym
ALKOHOL + CO
2 ,
ALDEHYD,
ENZYM LUB
KW.OCTOWY
UTLENIACZ
PRZECIWCIAŁO
APARAT (CHROMATOGRAF, SPEKTROPHOTOMETR, EMIT, FPIA)
HEAD SPEACE
(KREW, SUROWICA, SLINA, TREŚĆ ZOŁĄDKOWA, MOCZ)
Metody analityczne wykrywania alkoholi w
materiale biologicznym
CHROMATOGRAFIA GAZOWA – WYSOKACZUŁOŚĆ
(10
-9
g), SPECYFICZNOŚĆ, SZYBKIE I PROSTE
OZNACZNIENIE
SPEKTROSCOPIA (UV/VIS) (ENZYMATYCZNE
UTLENIENIE ALCOHOLU W OKRESLONYCH
WARUNKACH)
METODY IMMUNOENZYMATYCZNE –
EMZYM + SPECYFICZNE PRZECIWCIAŁO
METODA WIDMARKA (HISTORIA) –
IZBA WYTRZEŹWIEŃ
rocznie ~ 350 000 osób
wskazania do hospitalizacji
(wytyczne kierownika ambulatorium MIW)
- wzrost temp (> 38 C)
- zwolnienie tętna (< 60/min.) lub przyśpieszenie
(> 120/min)
- spadek liczby oddechów (< 12/min.) lub wzrost (>
30/min.)
- nierówność źrenic
- wystąpienie drgawek lub porażeń
ZATRUCIE ALKOHOLEM
METYLOWYM (METANOL,
SPIRYTUS DRZEWNY)
Źródła metanolu: składnik płynów
niezamarzających, benzyny, płynów
do mycia szyb, płynów stosowanych
w fotografii, perfum, produkty
przemysłowe,
Właściwości fizyczne metanolu są
identyczne jak etanolu !!!
METABOLIZM METANOLU
Dehydrogenaza alkoholowa [***]
***
Metanol + NAD
+
ald. mrówkowy +
NADH + H
+
***
aldehyd mrówkowy + H
2
O + NAD
+
kwas mrówkowy + NADH + H
+
ZATRUCIE METANOLEM
Formaldehyd jest 33 x bardziej toksyczny w
porównaniu do metanolu !
Kwas mrówkowy jest 6x bardziej toksyczny
w porównaniu do metanolu !
Metanol jest 5 x wolniej
metabolizowany
w porównaniu do etanolu !
Dosis lethalis ~ 60-120ml (per os)
ZATRUCIE METANOLEM
Metanol jest praktycznie
nierozpuszczalny w tłuszczach i
gromadzi się w tkankach
proporcjonalnie do ich uwodnienia.
Kwas mrówkowy jest odpowiedzialny
za ukierunkowanie toksyczności
metanolu na narząd wzroku.
OCENA KLINICZNA
I. Wywiad (zamienniki, pomyłka)
II. Badanie fizykalne
- osłabienie ostrości wzroku:
rozszerzenie źrenicy, obrzęk tarczy
nerwu wzrokowego, zez (czasami)
(utrzymywanie się zaburzeń widzenia
powyżej tygodnia wskazuje na
obecność nieodwracalnych
uszkodzeń!)
- bóle brzucha, nudności, wymioty,
biegunka
- przyśpieszenie oddechów,
niewydolność oddechowa
OCENA KLINICZNA
- objawy “zespołu dnia drugiego”,
bóle i zawroty głowy, splątanie,
śpiączka, bełkotliwa mowa
- bradykardia, cechy uszkodzenia
mięśnia sercowego, hypotensja, sinica
III. Badania laboratoryjne
- stężenie metanolu > 50mg%=
wskazanie do dializy! (zależnie od
dostępności metody)
- gazometria, elektrolity
- analiza moczu
-
ogólne badanie krwi
POSTĘPOWANIE
I. wymioty lub płukanie ?
II. etanol (i.v. lub per os)
1.5mg/kg (do stężenia
1-1.5‰
III. wodorowęglany
IV. hemodializa/forsowna diureza
V. intensywny nadzór !
GLIKOL ETYLENOWY
źródła : częsty składnik płynów
niezamarzających (płyny
hamulcowe, do chłodnic itp.),
rozpuszczalnik w przemyśle,
składnik detergentów, farb i
lakierów
Własności fizyczne : bezbarwny,
bezwonny płyn, przyjemny
słodkawy smak
METABOLIZM GLIKOLU ETYLENOWEGO
Dehydrogenaza alkoholowa (***)
***
I. glikol etylenowy
/glikoalgehyd/ kwas
glikolowy
II. kwas glikolowy kwas
glioksalowy
METABOLIZM GLIKOLU ETYLENOWEGO
A/ kwas glioksalowy
mrówczan + CO
2
(=
kw.mrówkowy !)
B/
kwas glioksalowy kwas
szczawiowy
kwas szczawiowy + Ca
szczawiany
Hypokalcemia!
ZATRUCIE GLIKOLEM
ETYLENOWYM
wysoka śmiertelność
!
Dawka śmiertelna ~ 15-100 ml per
os
MANIFESTACJA KLINICZNA
I. wywiad (zamiennik, pomyłka)
II. Badanie fizykalne
- (0.5.12 h po spożyciu) - objawy
przypominające upojenie etanolem
(nie ma zapachu etanolu w
wydychanym powietrzu)
nudności, wymioty, bóle głowy,
kurczowe bóle brzucha, splątanie,
śpiączka, drgawki.
Dosis lethalis ~ 15-100ml per os
MANIFESTACJA KLINICZNA
- (12-48 h po spożyciu) -
tachypnoe, tachykardia, sinica,
obrzęk płuc
- (24-72 h po spożyciu) - ostra
niewydolność nerek (anuria).
MANIFESTACJA KLINICZNA
III. Badania laboratoryjne
- stężenie we krwi
- analiza moczu (kryształki
szczawianu wapnia w osadzie)
- gazometria
- elektrolity
(obniżone stężenie Ca
++
!)
- ogólna analiza krwi
POSTĘPOWANIE
I. Wymioty/płukanie ?
II. etanol (i.v. lub per os)
1.5mg/kg (do uzyskania
stężenia 1-1.5‰)
III. wodorowęglany
IV. Glukonian wapnia i.v.
w 5% glukozie)
V. Diazepam (drgawki)
POSTĘPOWANIE
VI. Hemodializa (każdy poziom)
VII. Intensywny nadzór !
ALKOHOL IZOPROPYLOWY
etanol
alkohol
izopropylowy
metanol
mała duża
toksyczność
- wolno metabolizowany
- ~50% wchłoniętej dawki jest
wydalana do moczu
- częściowo metabolizowany do
acetonu
ALKOHOL IZOPROPYLOWY
Objawy kliniczne:
- zapach acetonu lub denaturatu z ust
- tachykardia /bradykardia rzadko/
- hypotensja
- zaburzenia rytmu
- niewydolność oddechowa
/aspiracja ?!/
- nieżyt żołądka, wymioty
- niewydolność nerek wtórna do
hypotensji
- bóle głowy, zawroty, ataksja,
śpiączka,