για την Χημεία

Αλκοόλ και χημεία

Οι περισσότεροι από εμάς έχουμε συναντήσει κάποια στιγμή στη ζωή μας το αλκοόλ ή και τις συνέπειές του. Αν και το να πίνουμε ένα-δύο (ή εικοσιένα-εικοσιδύο, για κάποιους :P ) ποτηράκια, θεωρείται πλέον μια “κοινωνική” συνήθεια, η αλήθεια είναι ότι το αλκοόλ θεωρείται ναρκωτικό και μάλιστα από τα πιο επικίνδυνα.

Σε αυτή τη σειρά άρθρων, λοιπόν, θα ασχοληθούμε με τη Χημεία του αλκοόλ: τι ορίζουμε ως “alcohol” στη Χημεία και πού αλλού το συναντάμε πέρα από το ποτήρι μας, πώς απορροφάται και επιδρά το αλκοόλ στον οργανισμό μας, γιατί θέλουμε να το καταναλώνουμε, εάν ισχύουν διάφορα που ακούμε πολύ συχνά να λέγονται σχετικά με το θέμα και πολλά άλλα! Ελπίζω να τα γράψω αρκετά κατανοητά και να μην αναγκαστεί κανείς αναγνώστης να καταφύγει στο ποτό μπας και βγάλει άκρη..

Εισαγωγή

Στη Χημεία, με τον όρο “alcohol” αναφερόμαστε σε μια γενικότερη κατηγορία οργανικών ενώσεων, που περιέχουν μια χαρακτηριστική χημική ομάδα. Οι οργανικές ενώσεις λέγονται στα ελληνικά αλκοόλες, και η χαρακτηριστική ομάδα που φέρουν είναι το υδροξείδιο (-OH).

Γενικός τύπος των αλκοολών.Γενικός τύπος των αλκοολών.

Γενικότερα, όταν μια ένωση έχει την κατάληξη «-όλη», σημαίνει ότι θα περιέχει και τουλάχιστον μια ομάδα υδροξειδίου. Το αντίστροφο, όμως, δεν ισχύει πάντα. Για παράδειγμα, η γλυκόζη περιέχει περιέχει 5 ομάδες -ΟΗ, όμως είναι υδατάνθρακας και όχι αλκοόλη.

Όταν χρησιμοποιούμε τον όρο «αλκοόλ», εννοώντας το αλκοόλ σε ένα ποτό, αναφερόμαστε σε μια συγκεκριμένη ουσία. Η ουσία αυτή είναι η αιθανόλη, ή αιθυλική αλκοόλη, ή γνωστότερα οινόπνευμα. Είναι η αλκοόλη που περιέχει 2 άτομα άνθρακα και είναι μια από τις σπουδαιότερες ενώσεις στη Χημεία.

Χημικός τύπος της αιθανόλης.Χημικός τύπος της αιθανόλης.

Ιδιότητες των αλκοολών

Εξετάζοντας κάποιες από τις φυσικές και χημικές ιδιότητές τους, βλέπουμε πως όλες οι αλκοόλες είναι υγρές στη θερμοκρασία δωματίου.

Επίσης, έχουν μυρωδιά. Ειδικότερα η αιθανόλη έχει μια πιο γλυκιά μυρωδιά σε σχέση με τις υπόλοιπες.

Επίσης, οι αλκοόλες είναι διαλυτές στο νερό. Με αυτό σχετίζεται και η ένδειξη «%vol» που θα συναντήσετε στην ετικέτα ενός ποτού. Για παράδειγμα, μια μπύρα με 5%vol θα περιέχει 5ml αιθανόλης στα 100ml νερού.

Ιρλανδικό ποτό με 90% vol, δηλαδή 90% σκέτο οινόπνευμα (η ίδια η εταιρεία απαγορεύει κατανάλωση πάνω των 25 ml σε μία ημέρα) 29 κατασκευαστές φερέτρων το συστήνουνΙρλανδικό ποτό με 90% vol, δηλαδή 90% σκέτο οινόπνευμα (η ίδια η εταιρεία απαγορεύει κατανάλωση πάνω των 25 ml σε μία ημέρα). 29 κατασκευαστές φερέτρων το συστήνουν.

Ακόμη, οι αλκοόλες και ιδιαίτερα η αιθανόλη είναι εύφλεκτες. Αυτό λογικά θα το έχει διαπιστώσει όποιος έχει χρησιμοποιήσει οινόπνευμα για να «φουντώσει» μια φωτιά, ή όποιος γνωρίζει για το μαγείρεμα με αλκοόλ. Ενδεικτικά, ένα κοινό κρασί 12,5%vol έχει ως σημείο ανάφλεξης περίπου τους 52 °C.

alcohol36

Τέλος, οι αλκοόλες είναι τοξικές. Διαφέρουν βέβαια ως προς το βαθμό τοξικότητας. Αυτό γιατί όταν καταναλωθούν από τον οργανισμό, διασπώνται (καταβολίζονται) σε άλλες ενώσεις, ανάλογες της αλκοόλης που  κατανάλωσε ο οργανισμός. Έτσι, κάποιες δευτεροταγείς ή τριτοταγείς αλκοόλες δεν είναι πάρα πολύ τοξικές, αφού το συκώτι δεν μπορεί να τις διασπάσει σε τοξικά παραπροϊόντα.

Αντίθετα η μεθανόλη διασπάζεται σε φορμαλδεϋδη και φορμικό οξύ, ουσίες πολύ πιο δηλητηριώδεις για τον οργανισμό. Έτσι η μεθανόλη θεωρείται φοβερά τοξική και επικίνδυνη για τον άνθρωπο (κατανάλωση 10ml οδηγεί σε μόνιμη τύφλωση, ενώ 30ml πιθανότατα σε θάνατο). Ανάλογα, η αιθανόλη, δηλαδή το αλκοόλ στο ποτό, θεωρείται κι αυτή από τις πιο τοξικές αλκοόλες, όπως θα δούμε αργότερα.

Χρήσεις των αλκοολών

Αν και αρχικά δεν το συνειδητοποιούμε, στην πραγματικότητα χρησιμοποιούμε αλκοόλες αρκετά συχνά στην καθημερινή ζωή. Έτσι, τις συναντούμε:

  • Στα αντιπηκτικά (αιθυλενογλυκόλη)
  • Ως αντισηπτικά (αιθανόλη)
  • Ως συντηρητικά τροφίμων και φαρμάκων
  • Στην παραγωγή χρωμάτων
  • Στην παραγωγή καθαριστικών ουσιών (ισοπροπανόλη)
  • Στα καλλυντικά
  • Ως καύσιμα (μεθανόλη, αιθανόλη)
  • Ως συστατικό σε ένα ποτό, όπως ήδη γνωρίζουμε.

καταβολισμός αιθανόλης

Στο προηγούμενο μέρος, που θα βρείτε εδώ, αναφέραμε κάποιες εισαγωγικές έννοιες για τις αλκοόλες και τη Χημεία του αλκοόλ. Επίσης ξεκινήσαμε να εστιάζουμε στην αιθανόλη (ή αιθυλική αλκοόλη), γνωστότερη και ως το αλκοόλ που περιέχεται στα ποτά!

Σε αυτό το άρθρο θα ακολουθήσουμε την χημική και βιολογική “πορεία” του αλκοόλ, ξεκινώντας από τη στιγμή που θα εισέλθει στον οργανισμό μας (με όποιο τρόπο και αν γίνει αυτό).

Γιατί, όμως, το αλκοόλ μπορεί να απορροφηθεί στον οργανισμό μας;

Μελετώντας τις ιδιότητες των αλκοολών στο προηγούμενο μέρος, τονίσαμε ότι οι αλκοόλες είναι υδατοδιαλυτές. Άρα και η αιθανόλη θα είναι πλήρως αναμίξιμη με το νερό.

Λόγω της υδατικής φύσης του αίματος, επομένως, το αλκοόλ απορροφάται και κατανέμεται εύκολα σε όλο το σώμα. Επίσης εξαιτίας αυτής της διαλυτότητας στο νερό, διασχίζει εύκολα σημαντικές βιολογικές μεμβράνες (μέσω παθητικής διάχυσης), όπως το φράγμα αίματος-εγκεφάλου, και επηρεάζει ένα μεγάλο αριθμό οργάνων και βιολογικών διεργασιών στο σώμα.

Πώς ο οργανισμός απορροφά αλκοόλ;

Το αλκοόλ μπορεί να απορροφηθεί από τον οργανισμό με 3 τρόπους:  μέσω τουδέρματος, μέσω των πνευμόνων (εισπνοή), ή πίνοντας αλκοολούχα ποτά. Ο τελευταίος τρόπος είναι η κυριότερη μέθοδος λήψης αλκοόλ και με αυτόν θα ασχοληθούμε περισσότερο στη συνέχεια.

Ωστόσο, αξίζει να αναφέρουμε την έρευνα (Dalt et al, 1991) που απέδειξε ότι το αλκοόλ μπορεί να απορροφηθεί μέσω του δέρματος. Η έρευνα αυτή παρουσιάζει την περίπτωση ενός βρέφους ηλικίας 1 μηνός, το οποίο εμφανίστηκε ξαφνικά μεθυσμένο! Τελικά βρέθηκε ότι ο επίδεσμος που είχαν τοποθετήσει οι γιατροί στο κολόβωμα του ομφάλιου λώρου και στη γύρω περιοχή, περιείχε αιθυλική αλκοόλη που απορροφήθηκε στο δέρμα του μωρού!

Drunk-Baby-Photo-MEME

Τι γίνεται όταν πίνουμε αλκοόλ: ο μεταβολισμός της αιθανόλης

Από το πρώτο ποτηράκι που θα πιούμε, η αιθυλική αλκοόλη περνά από το στόμα στον οισοφάγο και έπειτα στο στομάχι, και από εκεί στο λεπτό έντερο. Σε κάθε σημείο αυτής της πορείας η αιθυλική αλκοόλη μπορεί να απορροφηθεί στην κυκλοφορία του αίματος. Ωστόσο, η πλειονότητα της αιθυλικής αλκοόλης απορροφάται στο αίμα από το στομάχι (περίπου 20%) και από το λεπτό έντερο (περίπου 80%).

Στη συνέχεια, όπως αναφέραμε και στο εισαγωγικό κέιμενο, η αιθυλική αλκοόλη που βρίσκεται στο αίμα καταβολίζεται. Η διαδικασία αυτή ισχύει για το μεγαλύτερο μέρος της αιθανόλης που περιέχεται στον οργανισμό μας, καθώς υπάρχει και ένα μικρό μέρος αιθανόλης που δε μεταβολίζεται. Αντίθετα, απεκκρίνεται με τον ιδρώτα ή τα ούρα, ενώ εκλύεται και με την εκπνοή. Αυτός είναι και ο λόγος που στο αλκοτέστ ζητείται από τον ύποπτο να φυσήξει στο μηχάνημα, το οποίο εντοπίζει την αιθανόλη. Επίσης, είναι και ο λόγος που η ανάσα ενός μεθυσμένου μυρίζει από χιλιόμετρα..

Υπάρχουν αρκετές οδοί μεταβολισμού της αιθυλικής αλκοόλης στο σώμα. Η κυριότερη λαμβάνει χώρα στο ήπαρ, και περιλαμβάνει  την οξείδωση της αιθυλικής αλκοόλης από ένα ένζυμο που λέγεται αλκοολική αφυδρογονάση (ADH).

Γενικά, στις αντιδράσεις οξείδωσης έχουμε μεταφορά ηλεκτρονίων, η οποία όμως σε τέτοια (καύσιμα) μόρια δεν μπορεί να γίνει απευθείας. Έτσι, χρειάζεται και ένα μόριο το οποίο θα λειτουργήσει σαν φορέας ηλεκτρονίων. Εδώ το μόριο αυτό είναι το NAD+ (η κανονική ονομασία της ένωσης είναι νικοτιναμιδο-αδενινο-δινουκλεοτίδιο, όμως για κάποιο περίεργο λόγο, οι περισσότεροι προτιμούν να το γράφουν NAD+ :P

), το οποίο ανάγεται σε NADH. Η συνολική αρχική αντίδραση είναι η εξής:

CH3CH2OH + NAD+ -> CH3CHO + NADH + H+

Η ένωση που παράγεται (CH3CHO) ονομάζεται ακεταλδεϋδη και είναι εξαιρετικά τοξική ουσία.

Στη συνέχεια, η ακεταλδεϋδη μετατρέπεται σε οξικό (CH3CΟO), με τη βοήθεια ενός ενζύμου που λέγεται αφυδρογονάση της αλδεϋδης:

CH3CHO + NAD+ -> CH3CΟO + NADH + H+

Σχηματικά η συνολική πορεία:

metabolic

Στη συνέχεια, υπό κανονικές συνθήκες (δηλαδή όχι υπερκατανάλωση αλκοόλης), το οξικό μετατρέπεται σε ακετυλο-CoA, μια πολύ σημαντική ένωση για πολλές άλλες μεταβολικές πορείες που γίνονται στον οργανισμό. Η αντίδραση είναι η εξής:

CH3CΟO+ συνένζυμο Α + ATP -> ακετυλο-CoA + AMP + PPi

Έτσι το ακετυλο-CoA μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί σε πορείες όπως ο Κύκλος του Krebs, η οξείδωση των λιπαρών οξέων κ.ά.

Αφού λοιπόν είδαμε τι γίνεται βιοχημικά όταν καταναλώσουμε αλκοόλ, στο επόμενο μέρος θα δούμε τις συνέπειες που προκαλεί στον οργανισμό μας: από τις άμεσες (hangover) μέχρι και τις πιο μακροχρόνιες!

Πηγή : neverlickthespoongr

Στο προηγούμενο ποστ είδαμε τι γίνεται βιοχημικά όταν πίνουμε αλκοόλ, καθώς η αιθανόλη που περιέχεται στο ποτό εισέρχεται στον οργανισμό μας και μεταβολίζεται. Όπως θα δούμε ο οργανισμός μας δεν δέχεται άπραγος αυτές τις αλλαγές, καθώς ανάλογα με την ποσότητα αλκοόλ που θα καταναλώσει κάποιος, θα υπάρξουν και οι αντίστοιχες συνέπειες..

Όχι τέτοιες συνέπειες..

Για ευκολία αποφάσισα να διακρίνω τις συνέπειες του αλκοόλ σε άμεσες και μακροχρόνιες, ανάλογα με το πότε τις βιώνουμε (αυτό δε σημαίνει βέβαια ότι δεν επιβαρύνουμε τον οργανισμό μας εάν καταναλώνουμε συχνά μεγάλες ποσότητες, ακόμη κι αν δεν εμφανίζουμε ακόμη κάποιο σύμπτωμα). Έτσι, ως άμεση συνέπεια μπορούμε να θεωρήσουμε το γνωστό σε όλους μας hangover.

Όντας μια κατάσταση που ο κάθε πότης θα ήθελε να αποφύγει, το hangover αποτελεί τον τρόπο με τον οποίο το σώμα μας μπορεί να μας ενημερώσει ότι χθες βράδυ τα παρατσούξαμε.. Μερικά από τα πιο συνηθισμένα συμπτώματα είναι έντονοι πονοκέφαλοι, στεγνό στόμα, κατακόκκινα μάτια, μεγάλη ευαισθησία στο φως και το θόρυβο, ναυτία ή και εμετός. Τα συμπτώματα δεν είναι απαραίτητα μόνο σωματικά, αλλά αφορούν και τη νοητική λειτουργία. Όσοι έχουν χανγκόβερ παρουσιάζουν επιβράδυνση των αντιδράσεών τους και δυσκολία στη συγκέντρωση της προσοχής και στην αντίληψη του χώρου.

A hangover is when you open your eyes in the morning and wish you hadn’t.”

– Ανώνυμος

Για ποιο λόγο προκαλείται το χανγκόβερ;

Οι επιστήμονες δεν είναι απολύτως σίγουροι ότι έχουν βρει όλες τις αιτίες, όμως είμαστε σε θέση να γνωρίζουμε κάποιες από αυτές: η αιθανόλη δρα αφυδατικά (για περισσότερες πληροφορίες θα αναφέρουμε στο επόμενο μέρος τις συνέπειες του αλκοόλ στα νεφρά), προκαλώντας τους πονοκεφάλους και το στεγνό στόμα. Επίσης, αφού το χανγκόβερ εμφανίζεται κάποιες ώρες μετά την κατανάλωση αλκοόλ (και επομένως έχει ολοκληρωθεί ο μεταβολισμός της αιθανόλης), θεωρείται ότι τα δηλητηριώδη προϊόντα του μεταβολισμού όπως η ακεταλδεϋδη  (περισσότερα εδώ) ευθύνονται για τα στομαχικά προβλήματα, όπως τη ναυτία. Ακόμη, όπως θα δούμε στο επόμενο μέρος, το αλκοόλ επηρεάζει τον εγκέφαλο δρώντας κατασταλτικά. Αυτό θεωρείται πως συμβάλλει στην ευαισθησία του οργανισμού στο φως και το θόρυβο.

130207750092

Τέλος, υπάρχουν χημικές ενώσεις που φαίνεται να επιβαρύνουν τις συνέπειες και τη διάρκεια ενός hangover. Οι ενώσεις αυτές είναι η ζάχαρη (γλυκόζη ή φρουκτόζη), η νικοτίνη, οι τανίνες και διάφορες ουσίες που χρησιμοποιούνται για να δώσουν γεύση στο ποτό. Έτσι, εάν θέλετε να πιείτε μια μαύρη μπύρα, ένα ποτό με γλυκιά γεύση ή αρκετό κόκκινο κρασί (το κόκκινο κρασί περιέχει περισσότερες τανίνες από το λευκό), θα υποστείτε και τις ανάλογες συνέπειες, ειδικά εάν καπνίζετε κι από πάνω..

Θεραπεία του hangover

Μάλλον αυτό το μέρος του άρθρου περιμένουν οι περισσότεροι να διαβάσουν. :mrgreen: Ωστόσο μέχρι και σήμερα δεν υπάρχει καμία επίσημη θεραπεία επιστημονικά και πλήρως τεκμηριωμένη πάνω στο θέμα! Βέβαια οι φίλοι του ποτού δε θα απογοητευτούν, αφού υπάρχουν αρκετές εμπειρικές μέθοδοι και γιατροσόφια που μπορούν να βοηθήσουν! Χωρίς σε καμία περίπτωση να θέλω να ενθαρρύνω κάποιον να συνεχίσει να πίνει άφοβα, ορίστε μερικά από τα γνωστότερα (και αποδοτικότερα) γιατροσόφια ενάντια στο χανγκόβερ:

  • Πιείτε πολύ νερό πριν την κατανάλωση αλκοόλ, κάτι που θα βοηθήσει στο να μην αφυδατώνεται ο οργανισμός. Λίγο νερό ακόμη κατά τη διάρκεια της νύχτας επίσης βοηθά αρκετά.
  • Μπορείτε να πάρετε ένα παυσίπονο για να αντιμετωπίσετε κάπως τον πονοκέφαλο. ΠΡΟΣΟΧΗ: το παυσίπονο που θα πάρετε δε θα πρέπει να περιέχει παρακεταμόλη, ειδικά αν πίνετε πολύ αλκοόλ συχνά! Η συχνή κατανάλωση αιθανόλης ενεργοποιεί μια διαφορετική πορεία μεταβολισμού της, γνωστή και ως MEOS (microsomal ethanol oxidizing system). Στην πορεία αυτή χρησιμοποιείται και οξυγόνο (γιατί το αναγωγικό μέσο που χρησιμοποιείται είναι το NADPH και όχι το NADH). Έτσι, με το μεταβολισμό της αιθανόλης παράγονται και ελεύθερες ρίζες, που αντιδρούν με την παρακεταμόλη, παράγοντας ισχυρά καρκινογόνες ουσίες (Nακετυλοπβενζοκινονιμίνη). Προτιμήστε να πάρετε μια ασπιρίνη.
  • Ένα πρωινό που περιλαμβάνει αυγά μπορεί να βοηθήσει: τα αυγά και ιδιαίτερα ο κρόκος τους περιέχουν το αμινοξύ κυστεϊνη. Η ένωση αυτή έχει βρεθεί ότι αντιδρά με την ακεταλδεϋδη, δηλαδή το προϊόν του μεταβολισμού της αιθανόλης, μειώνοντας τα συμπτώματα που αυτή προκαλεί. Κάποιες έρευνες προτείνουν το συνδυασμό των αυγών με πορτοκαλάδα (ή γενικά βιταμίνη C), ως το ιδανικότερο πρωινό μετά από μια βραδιά ποτού!
  • Η άσκηση επίσης βοηθά πολύ: αυξάνει την ταχύτητα του μεταβολισμού ώστε ο οργανισμός αποβάλλει πιο γρήγορα τις τοξίνες που σχετίζονται με το αλκοόλ.

Και φυσικά, ο καλύτερος και 100% σίγουρος τρόπος να προλάβει κανείς το hangover είναι ένας: να μην πιει! ;) (το ότι κάνω αυτό το ποστ παραμονές της St.Patrick’s Day είναι εντελώς τυχαίο! :P )

Δεν είναι απαραίτητο να πιει κανείς πολύ για να εμφανίσει τα συμπτώματα του hangover. Οι επιστήμονες αναφέρουν ότι τα γονίδιά μας καθορίζουν το αν θα έχουμε ευαισθησία στο αλκοόλ και τα συμπτώματα που επιφέρει.

Αφήστε μια απάντηση

Top
 
Αλλαγή μεγέθους γραμματοσειράς
Μετάβαση σε γραμμή εργαλείων