Методы исследования и токсикология этилового алкоголя исторический

Методы исследования и токсикология этилового алкоголя

исторический контекст, социальные и культурально-психологические аспекты проблемы

v ни в одном памятнике древнейшей культуры не встречается осуждения винопития; можно предположить, что в архаических сообществах индивидуального пьянства вообще не существовало v у древних греков впервые возникает идея соотношения воли богов и личного стремления, поступки приобретают моральное измерение – и одновременно начинают меняться алкогольные обычаи v в эпоху Возрождения впервые стали различать злоупотребление алкоголем, вызванное извне, и пьянство, возникшее в силу особых индивидуально-личностных свойств

ü Новое время: алкоголь приобретает неизвестную прежде функцию катализатора межличностной деловой активности, алкоголизация становится социально дозволенным средством снятия напряжения, и поэтому всё чаще пьянство достигает наркоманической интенсивности ü в то же время становится ясным, что в напряженных ситуациях человек может вернуться к архаическому мировосприятию и, соответственно, к изменению алкогольной мотивации, когда употребление спиртного вновь принимает магический, ритуальный вид

Алкогольные традиции в России с древних времён носили особенный характер, что в значительной степени предопределило современную алкогольную ситуацию. Результаты статистических, демографических и клинических исследований последних лет позволяют утверждать, что Россия резко отличается от других, в том числе «многопьющих» стран мира

К факторам, определяющим тяжесть и уникальность алкогольной ситуации в России, относят: • высокий уровень потребления алкоголя (более 12 литров чистого алкоголя на душу населения в год) • неблагоприятную структуру потребляемых населением алкогольных напитков (около 70% алкоголя потребляется в виде крепких напитков, прежде всего водки) • неблагоприятный стиль употребления спиртного (высокие разовые дозы) • относительный дефицит питания • употребление алкогольных напитков кустарного изготовления, фальсифицированной продукции и суррогатов алкоголя, отличающихся повышенной токсичностью

Результаты молекулярно-генетического обследования населения Москвы свидетельствуют о высокой частоте носительства генов, кодирующих синтез высокоактивной алкогольдегидрогеназы и пассивной альдегидрогеназы Указанное обстоятельство допускает, с одной стороны, высокую от рождения толерантность к алкоголю (возможность его употребления большими дозами) почти у каждого второго жителя московского мегаполиса, а с другой - предопределяет тяжелое постинтоксикационное состояние у каждого пятого

Медицинское освидетельствование на состояние опьянения

Российское законодательство предусматривает целый ряд наказуемых деяний, связанных с употреблением спиртных напитков Ø управление транспортным средством водителем, находящимся в состоянии опьянения (статья 12. 8. Кодекса об административных правонарушениях); Ø передача управления транспортным средством лицу, находящемуся в состоянии опьянения (статья 12. 8. Кодекса об административных правонарушениях); Ø Невыполнение водителем требования о прохождении медицинского освидетельствования на состояние опьянения (статья 12. 26. Кодекса об административных правонарушениях); Ø Управление судном судоводителем или иным лицом, находящимися в состоянии опьянения (статьи 11. 9. и 11. 13 Кодекса об административных правонарушениях);

Российское законодательство предусматривает целый ряд наказуемых деяний, связанных с употреблением спиртных напитков Ø Распитие пива и напитков, изготавливаемых на его основе, алкогольной и спиртосодержащей продукции в общественных местах (статья 20. Кодекса об административных правонарушениях) Ø Появление в общественных местах в состоянии опьянения (статья 20. 21. Кодекса об административных правонарушениях) Ø вовлечение несовершеннолетнего в употребление спиртных напитков (статья 6. 10. Кодекса об административных правонарушениях); Ø появление на работе в состоянии алкогольного опьянения (статья 81 Трудового кодекса)

• Водитель, находящийся в состоянии опьянения, отстраняется от управления транспортным средством и подлежит направлению на медицинское освидетельствование (статья 27. 12. Кодекса об административных правонарушениях)

Порядок осуществления медицинского освидетельствования на состояние опьянения регламентируют следующие нормативные докумен • • • Европейская конвенция о дорожном движении (Вена, 1968 год) Постановление Правительства РФ от 26 декабря 2002 г. № 930 «Об утверждении правил медицинского освидетельствования на состояние опьянения лица, которое управляет транспортным средством, и оформления его результатов» Федеральный закон от 10 декабря 1995 года № 196 -ФЗ «О безопасности дорожного движения» Приказ Министерства здравоохранения РФ от 14 июля 2003 г. № 308 «О медицинском освидетельствовании на состояние опьянения» Приказ Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 10 января 2006 года № 1 «О внесении изменений в приказ Министерства здравоохранения Российской Федерации от 14 июля 2003 г. N 308» Приказ Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 27 января 2006 года № 40 «Об организации проведения химикотоксикологических исследований при аналитической диагностике наличия в организме человека алкоголя, наркотических средств, психотропных и других токсических веществ»

• медицинское обеспечение безопасности дорожного движения заключается в обязательном медицинском освидетельствовании и переосвидетельствовании кандидатов в водители и водителей транспортных средств, проведении предрейсовых, послерейсовых и текущих медицинских осмотров водителей транспортных средств (статья 23 Федерального закона «О безопасности дорожного движения» )

• Медицинское освидетельствование входит в перечень мер обеспечения производства по делу об административном правонарушении (статья 27. 1. Кодекса об административных правонарушениях). • Освидетельствование рассматривается как комплекс мер, направленных на обнаружение на теле человека особых примет, следов преступления, телесных повреждений, выявление состояния опьянения или иных свойств и признаков, имеющих значение для уголовного дела, если для этого не требуется производство судебной экспертизы (статья 179 Уголовно-процессуального кодекса)

Критериями, при наличии которых имеются достаточные основания полагать, что водитель транспортного средства находится в состоянии опьянения и подлежит направлению на медицинское освидетельствование, являются запах алкоголя изо рта неустойчивость позы нарушение речи выраженное дрожание пальцев рук резкое изменение окраски кожных покровов лица • поведение, не соответствующее обстановке • • •

• Наличие алкоголя в выдыхаемом воздухе, определяемое техническими средствами индикации, зарегистрированными и разрешенными для использования в медицинских целях и рекомендованными для проведения медицинского освидетельствования на состояние опьянения

• Медицинское освидетельствование на состояние опьянения лица, которое управляет транспортным средством, проводится в организациях здравоохранения, имеющих лицензию на осуществление медицинской деятельности с указанием соответствующих работ и услуг, а также и в специально оборудованных для этой цели передвижных пунктах (автомобилях), соответствующих установленным Министерством здравоохранения РФ требованиям. Освидетельствование проводится на основании протокола о направлении на освидетельствование, подписанного должностным лицом, которому предоставлено право государственного надзора и контроля за безопасностью движения и эксплуатации транспортного средства

• Средство (вещество), вызвавшее опьянение, определяется по результатам химикотоксикологического исследования, проводимого в порядке, устанавливаемом Министерством здравоохранения и социального развития РФ. При освидетельствовании используются технические средства индикации и измерения, зарегистрированные и разрешенные МЗ и СР РФ для использования в медицинских целях и рекомендованные для проведения медицинского освидетельствования на состояние опьянения

• При освидетельствовании во всех случаях осуществляется исследование выдыхаемого воздуха на алкоголь (п. 11 Инструкции по проведению медицинского освидетельствования на состояние опьянения лица, которое управляет транспортным средством, и заполнению учетной формы 307/у-05 «Акт медицинского освидетельствования на состояние опьянения лица, которое управляет транспортным средством» в редакции приказа № 1 от 10 января 2006 года)

• Заключение о состоянии опьянения в результате употребления алкоголя выносится при наличии клинических признаков опьянения и положительных результатах определения алкоголя в выдыхаемом воздухе при помощи одного из технических средств измерения, проведенного с интервалом 20 минут, или применении не менее двух разных технических средств индикации на наличие алкоголя в выдыхаемом воздухе с использованием их обоих при каждом исследовании, проведенном с интервалом 20 минут. В пункте 16 Акта отмечается, что забор биологического объекта для химикотоксикологического исследования не осуществлялся

• При оказании неотложной медицинской помощи в медицинских организациях лицам, пострадавшим в дорожнотранспортных происшествиях и находящимся в тяжелом состоянии, заключение о наличии опьянения выносится по результатам химикотоксикологического исследования биологического объекта (кровь или моча), проводимого в установленном порядке, при наличии абсолютного этилового спирта в концентрации 0, 5 и более граммов на один литр крови, либо при обнаружении наркотических средств, психотропных или иных вызывающих опьянение веществ, вне зависимости от их концентрации

Европейская конвенция о дорожном движении, п. 6: • "В национальном законодательстве должны быть предусмотрены специальные положения, касающиеся вождения под воздействием алкоголя, а также допустимый законом уровень содержания алкоголя в крови, а в соответствующих случаях – в выдыхаемом воздухе, превышение которого является несовместимым с управлением транспортным средством. Во всех случаях максимальный уровень содержании алкоголя в крови в соответствии с национальным законодательством не должен превышать 0, 80 г чистого алкоголя на литр крови или 0, 40 мг на литр выдыхаемого воздуха" (в настоящее время в указанном пункте Конвенции этот уровень снижен до 0, 50 промилле). • Хотя указанный документ наделен статусом международного правового документа и согласно Конституции Российской Федерации имеет приоритет над национальным законодательством, до сих пор, несмотря на подготовленные соответствующие законопроекты, федеральным законом такая норма не установлена.

Единицы измерения концентрации этанола • массовые и объёмные концентрации: % и ‰ по массе и по объёму; Для всех биологических объектов результаты измерений должны выражаться в массовых единицах, т. е. в ‰ по массе Во избежание путаницы удобнее обозначать данные единицы измерения как « г / л »

• При наличии клинических признаков опьянения и отрицательном результате определения алкоголя в выдыхаемом воздухе отбирается проба биологического объекта для направления на химикотоксикологическое исследование с целью определения средств (веществ) или их метаболитов (за исключением алкоголя), вызвавших опьянение; в пункте 16 Акта указывается, какой биологический объект взят для проведения химикотоксикологического исследования

• Судебно-химические исследования трупного материала на предмет этилового спирта осуществляются в порядке, установленном Инструкцией по организации и производству экспертных исследований в бюро судебно-медицинской экпертизы, утверждённой приказом МЗ РФ № 161 от 24 апреля 2003 года

• Кроме того, сохранили актуальность ряд рекомендаций, опубликованных ранее, например • Методические указанания МЗ СССР «О судебномедицинской диагностике смертельных отравлений этиловым алкоголем и допускаемых при этом ошибках» (3 июля 1974) • Письмо МЗ РСФСР «О недостатках судебнохимических исследований биологических объектов на наличие алкоголя и его суррогатов методом газожидкостной хроматографии»

• В соответствии с Положением об организации деятельности химикотоксикологической лаборатории Центра (отделения) острых отравлений, утверждённым приказом МЗ РФ № 9 от 8 января 2002 года, анализ на предмет этанола и алифатических спиртов входит в перечень обязательного минимума исследований биологических объектов на наличие токсических веществ

• определённое внимание уделяется содержанию этанола в крови участников спортивных соревнований. Список запрещённых препаратов Всемирного антидопингового кодекса, вступившего в силу 1 января 2006 года, приводит предельные значения содержания этанола в крови спортсменов для некоторых видов спорта

Допустимые концентрации этанола для отдельных видов спорта Виды спорта Авиационный Стрельба из лука Автомобильный Бильярд Боулинг Каратэ Современное пятиборье Мотоциклетный Состязания на катерах Порог допустимых значений, г/л 0, 2 0, 1 0, 1 0, 3

Этанол как естественный метаболит организма человека

• В организме человека постоянно присутствует этанол, образующийся в биохимических процессах – эндогенный этанол • Источник эндогенного этанола – эндогенный ацетальдегид, который образуется главным образом в результате декарбоксилирования пирувата при участии соответствующего фермента пируватдегидрогеназного комплекса

Эндогенный ацетальдегид превращается в этанол в обратимой реакции, катализируемой алкогольдегидрогеназой

• В методических указаниях Минздрава СССР «Медицинское освидетельствование для установления факта употребления алкоголя и состояния опьянения» (2 сентября 1988 г. № 06 -14/33 -14) приводятся значения в пределах 0, 008 – 0, 4 ‰, однако далее отмечено, что высокие значения, порядка 0, 3 – 0, 4 ‰ обнаруживаются при использовании неизбирательных к алкоголю методов (фотоколориметрия), а при использовании газовой хроматографии определяется не более 0, 02 – 0, 07 ‰ эндогенного этанола

Концентрация эндогенного этанола по данным разных авторов Средние значения концентрации эндогенного этанола, г/л Максимальные значения, г/л Jones A. W. , 1983 0, 00039 0, 0016 Пронько В. С. , 1987 0, 00044 0, 0043 Шишкин С. Н. , 1988 0, 00038 0, 0013 Al-Awadhi A. , 2004 0, 00040 0, 0352 Авторы

• Концентрация эндогенного этанола в крови здоровых людей в среднем составляет 0, 0004 г/л; максимальные значения не превышают сотых долей г/л • Концентрация эндогенного ацетальдегида в 100 -1000 раз меньше, чем концентрация эндогенного этанола

Многие из пищевых продуктов содержат этанол, однако его концентрация в них не соизмерима с возможностью обнаружения в организме при проведении медицинского освидетельствования

Содержание этанола в некоторых пищевых продуктах Продукт Простокваша Кефир Йогурт Сметана Хлеб пшеничный из муки I сорта Хлеб пшеничный из муки II сорта Хлеб ржаной Сок виноградный консервированный Этанол, % по объёму (пределы колебаний) 0, 007 – 0, 012 0, 028 – 0, 035 0, 003 – 0, 005 0, 040 – 0, 055 0, 40 – 0, 44 0, 10 – 0, 18 0, 28 – 0, 36

Фармако- и токсикодинамика экзогенного этилового спирта

Особенности воздействия этанола на организм: • Этанол относится к малотоксичным веществам (смертельные дозы в пределах 5– 8 г/кг и более) • Опьяняющее действие проявляется в относительно высоких дозах (дозы этанола в несколько тысяч раз превышают дозы психоактивных лекарственных средств) • Механизмы действия этанола относительно неспецифичны • Эффекты приёма этанола чрезвычайно многообразны

Механизмы, лежащие в основе алкогольной эйфории Этанол Снижение активация чувствительности аденилатциклазы α -адренорецепторов 2 мембран (данный тип рецепторов работает по принципу отрицательной обратной связи) угнетение обратного захвата и ферментативной инактивации катехоламинов возбуждение адренергических структур мозга Э Й Ф О Р И Я

По мере роста концентрации этанола в крови (выше 1, 5 -2, 5 г/л) возбуждение сменяется угнетением ЦНС • Более глубокие нарушения функций мембран, мембранных рецепторов и ферментов • Избыток NADH 2 , дефицит NAD+ • Ацидоз • Дефицит Ko. A-SH • Уменьшение сродства гемоглобина к кислороду Всё это приводит к угнетению тканевого дыхания и торможению физиологической активности нервных клеток

Дополнительные эффекты: • Усиление перемещения внутрь клеток Cl–-ионов по хлорным каналам ГАМКрецепторов → активация ГАМКергических нейронов → торможение • Снижение чувствительности рецепторов к глутамату → торможение

Нейротоксические эффекты этанола, опосредованные воздействием на различные типы рецепторов Оглушение, ГАМК глутаматэргические ЭТАНОЛ холинэргическ ие судороги, кома Судороги, паркинсонизм Когнитивные нарушения эйфория эндорфинэргиче ские серотонинэргические оглушение, кома Когнитивные нарушения, формирование мотивации

Тяжесть интоксикации в зависимости от концентрации этанола в крови (г/л) • 0, 1 -0, 5: • 0, 3 -1, 2: • 0, 9 -2, 5: • • субклинические проявления эйфория, повышенная общительность возбуждение, эмоциональная лабильность, нарушение памяти, мышечная дискоординация 1, 8 -3, 0: оглушение, дезориентация, головокружение, сенсорные нарушения 2, 7 -4, 0: ступор, нарушение сознания до сопора, рвота, гипотермия, гипогликемия, судороги 3, 5 -5, 0: кома, глубокие нарушения дыхания и гемодинамики Более 7, 0: смерть от остановки дыхания

Эффекты хронического введения этанола • Повышение активности этанолокисляющих ферментов • Ацетальдегид вступает в реакции с биогенными аминами → образуются производные изохинолина, β-карболины и другие соединения, взаимодействующие с опиатными рецепторами • «тренировка» систем обратного захвата катехоламинов → снижение концентрации катехоламинов вне состояния опьянения → алкогольная депрессия

Эффекты хронического введения этанола • Избыток ацетил-Ко. А используется для синтеза жирных кислот, холестерина, ЛПОНП • Усиление перекисного окисления липидов • Жировая дистрофия печени • Повышенное содержание мочевой кислоты в крови • Значительные нарушения в психической сфере

Биохимические маркеры употребления этанола Биохимическая диагностика алкоголизма

• ни один биохимический тест, взятый в отдельности, не является достаточно надежным для диагностики алкоголизма • одновременное использование нескольких биохимических показателей может служить вспомогательным критерием для объективной диагностики этого заболевания

Биохимические показатели хронического употребления этанола Ø Специфичные для этанола Ø Неспецифичные (показатели поражения печени)

Аспартатаминотрансфераза (АСТ) • Повышена у 30 -75% больных алкоголизмом; в первую очередь показатель поражения печени, но не алкоголизма; значимость повышается при использовании нескольких тестов

Аланинаминотранфераза (АЛТ) • Ограничения использования, как для АСТ; соотношение АСТ/АЛТ более чем 2 показательно для алкогольного поражения печени

-глутамилтрансфераза (ГГТ) ü Наиболее широко используемый тест. Активность повышена у 35 -85% больных алкоголизмом или злоупотребляющих алкоголем; неспецифична для алкоголизма, поскольку повышается и при других заболеваниях печени, а также при злоупотреблении другими лекарственными средствами. Полезна как дополнительный тест в комбинации с другими показателями. Представляет интерес для изучения динамики заболевания и алкогольной мотивации.

Средний объём эритроцита • Увеличенные значения у 31 -96% больных алкоголизмом; низко специфичен, поскольку данный показатель может меняться и при других заболеваниях, а также при злоупотреблении другими лекарственными средствами. Менее чувствителен, но более специфичен, чем ГГТ. Весьма полезен при использовании с другими тестами

Отношение -амино-n-бутират / лейцин • Повышен у больных алкоголизмом, но также и при других заболеваниях печени; значения зависят от питания; низкая чувствительность и специфичность

Глутаматдегидрогеназа • Неспецифичен для алкоголизма; повышенный уровень наблюдается у пациентов с недавним алкогольным эксцессом, при жировой дистрофии печени и алкогольном гепатите

Лактатдегидрогеназа • Тенденция к увеличению некоторых изоферментов при злоупотреблении алкоголем. Неспецифичен

Дегидраза -аминолевулиновой кислоты эритороцитов üУровень снижен более чем у 90% недавно потреблявших этанол (алкоголиков и здоровых людей). Низкая чувствительность

Холестерин в составе липопротеинов высокой плотности • Значения увеличены у 50 -80% больных алкоголизмом, а также у лиц, потребляющих 75 г этанола ежедневно в течение не менее 5 недель; больные алкоголизмом с поражением печени могут выявить пониженный уровень. Низкая чувствительность и специфичность. Большие популяционные колебания у нормальных субъектов

Мочевая кислота • Повышение мочевой кислоты в крови является частым признаком злоупотребления алкоголем. Низкая чувствительность и специфичность

Ферритин • Повышенный уровень у больных алкоголизмом и злоупотребляющих алкоголем; уровень нормализуется в течение 2 недель после алкогольного эксцесса. В первую очередь характерен для поражений печени; неспецифичен для алкоголизма

Алкогольдегидрогеназный тест

Ø До недавнего времени считалось, что активность АДГ в сыворотке крови здоровых людей не определяется Ø был разработан высокочувствительный метод определения активности АДГ

Принцип метода основан на способности АДГ катализировать две последовательные реакции: Ø Окисление бутанола с участием НАД Ø Восстановление п-нитрозодиметиланилина (НДМА) посредством НАДН 2, образовавшимся в ходе первой реакции Ø НДМА, имеющий в растворе интенсивную желтую окраску, при восстановлении обесцвечиваегся Ø Об активности АДГ судят по скорости обесцвечивания НДМА, которую регистрируют на спектрофотометре

Активность АДГ сыворотки крови у больных с различными сроками давности алкоголизма Длительность заболевания Активность АДГ, Е/л До 5 лет 2, 3 6– 10 лет 3, 6 11 лет и более 4, 57 Контроль (не злоупотребляющие алкоголем) 1, 18

Наличие зависимости между давностью алкоголизма и повышением активности АДГ в крови позволяет использовать этот тест в качестве самостоятельного дополнительного критерия для диагностики алкоголизма

Использование алкогольдегидрогеназного теста в качестве дополнительного критерия при диагностике алкоголизма Активность АДГ, Е/л Ниже 0, 96 От 0, 96 до 2, 3 От 2, 3 до 3, 5 Выше 3, 5 Заключение о вероятном злоупотреблении алкоголем Не злоупотребляет алкоголем Злоупотребление алкоголем маловероятно Вероятно злоупотребление алкоголем Вероятно наличие алкоголизма

Фармако- / токсикокинетика этилового спирта

Всасывание и пресистемный метаболизм этанола

Всасывание • этанол достаточно быстро и полно всасывается из желудочно-кишечного тракта • бόльшая часть принятой дозы всасывается в тонком кишечнике, меньшая – в желудке • всасывание происходит за счёт пассивной диффузии

• На скорость всасывания оказывает влияние ряд факторов: концентрация спиртного напитка, приём пищи, лекарственные препараты и др. • Крепкие напитки проявляют вяжущее действие на слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта, а также вызывают спазм пилорического сфинктера, поэтому при повышении концентрации этанола выше 20% всасывание замедляется • У лиц, систематически употребляющих спиртные напитки, указанные адаптационные механизмы менее выражены, поэтому всасывание этанола происходит гораздо быстрее

Влияние пищи на всасывание этанола высокожирная (▼), высокоуглеводная ( ) и высокобелковая (*) пища; внутривенное введение (●), употреблением внутрь натощак (○)

Ø Тормозят поступление этанола в кровь также сахар и дубильные вещества, присутствующие в винах Ø Углекислый газ наоборот существенно ускоряет всасывание этанола, поскольку стимулирует кровообращение в кишечнике

Пресистемный метаболизм • Известно, что при внутривенном и пероральном введении одной и той же дозы этанола концентрация и площадь под кривой «концентрация – время» оказываются бόльшими при внутривенном введении • Определённая роль в пресистемном метаболизме этанола принадлежит желудку, поскольку в биоптатах слизистой оболочки желудка обнаружена алкогольдегидрогеназа • всосавшийся этанол вначале поступает в портальный кровоток печени; при этом часть этанола метаболизируется до поступления в системный кровоток • В результате пресистемного метаболизма разрушается в среднем 6– 9% принятого этанола

• Абсорбция этанола описывается кинетической моделью первого порядка • Константа абсорбции по разным данным составляет 3, 8– 6, 4 ч– 1

Распределение • Этанол мало растворим в жирах, поэтому распределяется в средах организма пропорционально содержанию в них воды • Кажущийся объём распределения для мужчин составляет в среднем 0, 72 л/кг (в пределах 0, 67– 0, 77), для женщин – 0, 64 л/кг (0, 56– 0, 71) • С возрастом объём распределения этанола снижается, что может быть связано с уменьшением содержания воды в организме

Распределение этанола между биологическими средами • концентрация этанола более высока в средах, содержащих бóльшее количество воды • сыворотка / плазма: 1, 00 ± 0, 01 (в пределах 0, 98 – 1, 04) • сыворотка (плазма) / цельная кровь: 1, 10 (в пределах 1, 03 – 1, 24)

Артериально-венозные различия • пиковая артериальная концентрация превышает венозную в 1, 17 раза • время достижения пиковой концентрации одинаково как для артериальной, так и для венозной крови • по мере достижения окончания абсорбции артериально-венозные различия снижаются, что отражает процесс распределения и достижения равновесия между артериальной кровью и тканями • Скорость снижения концентрации в артериальной крови превосходит таковую для венозной крови в 1, 06 раза, что связано с более медленным окислением этанола, находящегося в тканях

Капиллярно-венозные различия • в течение быстрой абсорбции капиллярная концентрация превышает венозную • в фазе элиминации венозная концентрация превышает капиллярную • капиллярная кровь лучше, чем венозная, отражает содержание этанола в артериальной крови

• А – концентрации этанола в капиллярной и венозной крови в зависимости от времени после начала приёма; • Б – различия концентраций этанола между капиллярной и венозной кровью в зависимости от времени после начала приёма

Соотношения между кровью и слюной • На стадии абсорбции концентрация этанола в венозной крови меньше, чем в слюне, а на стадии элиминации – несколько больше • наибольшие различия имеют место в области максимума • Соотношение «слюна/капиллярная кровь» в среднем составляет 1, 1

Этанол в моче • на стадии элиминации концентрация этанола в моче всегда выше, чем в крови, в среднем на 0, 6 г/л • соотношения «моча/кровь» находятся в пределах 1, 2– 1, 3 • Более высокие значения соотношения «моча/кровь» (до 1, 71) наблюдаются при анализе мочи, близкой по составу к содержимому мочеточников

• Соотношение « кровь / выдыхаемый воздух » = 2100 : 1 ( 1300 : 1 – 3000 : 1 ) • в 1 мл крови содержится приблизительно такое же количество этанола, как в 2100 мл альвеолярного воздуха

Элиминация этанола • По современным представлениям, элиминация этанола происходит в соответствии с кинетической моделью Михаэлиса – Ментен • На низких дозах элиминация этанола описывается линейной фармакокинетической моделью, при повышении доз наблюдается насыщение этанолокисляющих ферментативных систем

Ø До 90% поступившей в организм дозы этанола подвергается метаболизму в печени Ø остальное количество выводится в неизменённом виде с мочой, выдыхаемым воздухом и пόтом Ø Существует несколько путей ферментативного окисления этанола

Основной путь – с участием алкогольдегидрогеназы со схеме На долю АДГ приходится до 90% всего метаболизируемого этанола

• При введении больших доз этанола функционирует микросомальная этанолокисляющая система (МЭОС) печени с участием цитохрома P-450 При участии МЭОС метаболизируется до 10% поступившего этанола

Каталазно-пероксидазная система может окислять этанол по реакции, приведённой ниже (до 2% от общего метаболизма этанола):

Образующийся ацетальдегид окисляется альдегидрогеназой до ацетата До 95% ацетальдегида окисляется в печени Концентрация свободного ацетальдегида в крови при лёгком опьянении достигает примерно 0, 1 мг/л, т. е. в 10000 раз меньше, чем концентрация этанола

Общая схема метаболизма этанола

Неокислительный метаболизм этанола

Влияние алкогольной интоксикации на метаболизм серотонина

Этиловые эфиры жирных кислот • Обнаружение этиловых эфиров жирных кислот в крови свидетельствует об употреблении спиртных напитков в течение предшествующих 24 - 48 часов • Обнаружение этиловых эфиров жирных кислот в волосах и коже свидетельствует о хроническом употреблении алкоголя

! Следует помнить, что этилолеат входит в состав инъекционных растворов ряда липофильных лекарственных средств, например Тестостерона пропионат, раствор в этилолеате 1% и 5%

Этилглюкуронид • Этилглюкуронид присутствует в моче более 75 часов после употребления алкоголя

5 -гидрокситриптофол • Повышенное соотношение « 5 -гидрокситриптофол / 5 -гидроксииндолуксусная кислота » мочи свидетельствует об употреблении алкоголя в течение предшествующих 24 часов

Экскреция этанола с мочой • кумулятивная экскреция этанола с мочой не превышает 1, 5% от введённой дозы при употреблении водки и достигает 4% при употреблении слабоалкогольных напитков

Концентрация этанола в венозной крови (●) и кумулятивное количество этанола, экскретируемое почками (■)

• Почечный клиренс этанола составляет 3, 6 мл/мин (или 0, 216 л/ч)

Моделирование кинетики этилового спирта • Модель Видмарка • Линейная модель • Модель Михаэлиса-Ментен

Основы ФКмоделирования

t – время (мин) X 1 – содержание вещества в желудочно-кишечном тракте в момент времени t (г) X 2 – содержание вещества в центральной камере в момент времени t (г) D – принятая доза (г) V 2 – объём центральной камеры (объём распределения) (л) С – концентрация вещества в центральной камере (г/л)

Модель Эрика Видмарка (1932) • Модель игнорирует абсорбцию этанола из ЖКТ • Предполагается, что скорость элиминации постоянна

Параметры модели Видмарка • Фактор Видмарка r составляет 0, 68 для мужчин и 0, 55 для женщин (соответствует объёму распределения) • скорость уменьшения концентрации этанола β 60 по данным разных авторов может составлять от 0, 1 до 0, 2 г/л/ч

Линейная модель • Параметры модели: константа скорости абсорбции ka, константа скорости элиминации kel, объём распределения Vd • Модель адекватна только для низких доз этанола

Модель Михаэлиса-Ментен • Наиболее универсальная модель, достаточно описывающая кинетику этанола при любых дозах • Отражает насыщаемость этанолокисляющих ферментативных систем • Параметры модели: константа абсорбции ka, объём распределения Vd, максимальная скорость Vmax, константа Михаэлиса KM

Нелинейные модели Кинетика Михаэлиса-Ментен Km = 0, 15 г/л Vmax = 12 г/ч

Проблемы, возникающие при моделировании кинетики этанола • Весьма значительная межиндивидуальная вариабельность и ситуационная изменчивость кинетических параметров • Сложность идентификации параметров нелинейной модели по небольшому числу измерений • Невозможность получения точной информации о принятой дозе и «режиме дозирования»

Источники неправильных и неточных результатов анализа биологических объектов • Потери за счёт испарения – при хранении образцов в негерметично закрытых ёмкостях, вне холодильника или рефрижератора, а также в тех случаях, когда внутреннее пространство ёмкости для хранения значительно превышает объём образца

Источники неправильных и неточных результатов • Потери этанола за счёт окисления. Потери зависят от объёма воздушного пространства в контейнере, но не зависят от исходной концентрации этанола • Потери в результате биохимической активности микроорганизмов

• Увеличение концентрации этанола в результате физической контаминации • Очевидный источник физической контаминации – средства для дезинфекции, содержащие этанол • Для дезинфекции участка кожи при заборе крови целесообразно использовать водный раствор повидонйода.

Интерпретация результатов судебнохимических исследований трупных образцов на алкоголь представляет значительные трудности: • Возможны как новообразование этанола в результате гнилостных процессов, так и снижение концентрации по сравнению со значениями, имевшими место в момент смерти • Значительное влияние на концентрацию этанола могут оказывать физические факторы, в особенности температура (смерть на пожаре или в результате переохлаждения) • Концентрация этанола изменяется при изменении содержания воды в трупном материале

• Очевидный источник новообразования этанола в трупном материале – биохимическая активность микроорганизмов • Показано, что концентрация этанола в печени разлагающихся трупов мышей может достигать 0, 8 г/кг • В то же время в трупах безмикробных мышей образование этанола не происходит

• Среди биологических жидкостей, забираемых у человеческих трупов, новообразование этанола наиболее вероятно для крови, в меньшей степени – для мочи • В данной ситуации наилучшим объектом для исследования на предмет этанола является стекловидное тело (внутриглазная жидкость) • В состоянии равновесия среднее значение соотношения концентраций «стекловидное тело / венозная кровь» = 1, 2

• Во избежание потерь и новообразования этанола в результате биохимических процессов целесообразно использовать консерванты • В США используется главным образом фторид натрия (концентрация Na. F в образце до 1, 5 -2%) • В нормативных документах, изданных в нашей стране, данные рекомендации отсутствуют

Содержание этанола в биологических объектах от трупов людей, погибших результате переохлаждения • Показано, что у трупов лиц, погибших в результате переохлаждения, концентрации этанола достоверно ниже, чем в контрольной группе (особенно в крови) • Предполагается, что это обусловлено усилением ферментативного окисления этанола в связи с активацией ферментных систем на фоне истощения энергетических ресурсов организма • В наименьшей степени указанное снижение концентрации затрагивает стекловидное тело

Современные методы исследования биологических сред на предмет этилового спирта

Этанол в выдыхаемом воздухе • В соответствии с приказом № 1 МЗ и СР РФ от 10 января 2006 года при медицинском освидетельствовании на состояние опьянения во всех случаях осуществляется количественное определение этанола в выдыхаемом воздухе

• равновесие концентраций этанола устанавливается между кровью и альвеолярным воздухом. В верхних отделах дыхательных путей концентрация этанола значительно ниже, поэтому для анализа требуется порция именно альвеолярного воздуха • Эмпирически установлено, что для этого необходимо сбросить первые 5 объёмов вредного пространства: всего 750 мл

Тем не менее, даже в той фазе выдоха, которая, как предполагается, содержит альвеолярный воздух, концентрация этанола не является постоянной Это может быть связано с поглощением этанола слизью, присутствующей на стенках бронхов и трахеи

Факторы, ведущие к получению неверных результатов • неселективность используемых приборов • этанол, адсорбированный в ротовой полости

• Первыми методами, предложенными для индикации паров этанола в выдыхаемом воздухе, были пробы Рапопорта и индикаторные трубки Мохова. Шинкаренко, принцип работы которых основан на химической реакции окисления этанола • Данные методы не позволяют осуществить количественное определение этанола, результаты зависят от температуры окружающей среды и влажности выдыхаемого воздуха • Эти пробы являются неизбирательными к этанолу и могут давать ложноположительные результаты при наличии в выдыхаемом воздухе ацетона и других летучих восстанавливающих веществ, а также при наличии в окружающем воздухе паров спирта, одеколонов или духов, бензина и ряда других веществ

• Набор трубок индикаторных для контроля трезвости по выдыхаемому воздуху включён в перечень зарегистрированных в МЗ и СР индикаторов алкогольных паров, опубликованный 20 декабря 2006 года

• • • Более прогрессивными являются анализаторы с электрохимическими и полупроводниковыми датчиками К достоинствам данных приборов относятся: повышенная специфичность по отношению к алкоголю; полностью автоматизированное тестирование; микропроцессорный контроль за правильностью отбора пробы выдыхаемого воздуха; отбор пробы сопровождается световой и звуковой индикацией; расширенный диапазон рабочих температур

• Lion Alcolmeter SD-400 (Великобритания)

• Lion Alcolmeter 500 (Великобритания)

• Alcotest 6510 (Германия)

• Alert J 4 X Канада

• Алкотестер (Россия)

• Тем не менее, специфичность данных приборов хотя и повышена по сравнению с химическими тестами, но всё же не абсолютна; поэтому ложноположительные результаты так же возможны

• Наиболее совершенным является метод, основанный на ИК-спектроскопии • Данный метод широко применяется за рубежом и в значительной степени вытеснил другие методы определения этанола в выдыхаемом воздухе • Приборы данной группы позволяют достоверно отличить этанол от других перекрёстно реагирующих летучих соединений • прибор в автоматическом режиме осуществляет анализ окружающего воздуха

К недостаткам ИК-анализаторов относятся • меньшая портативность • более продолжительный выход на режим (в течение 15 – 20 минут) • бόльшая продолжительность анализа

Схема устройства ИК-анализатора этанола в выдыхаемом воздухе 1 – источник ИК-излучения; 2 – приёмник образца воздуха; 3 – фокусирующая линза; 4 – колесо с узкополосными ИК светофильтрами; 5 – высокочувствительный фотоэлемент; 6 – микропроцессор

Lion Intoxilyzer 8000 (Великобритания)

Lion Intoxilyzer 1400 (Великобритания)

АКПЭ-01 (Россия)

• небольшие количества этанола могут адсорбироваться на слизистой оболочке ротовой полости и ротоглотки после употребления небольших количеств спиртосодержащих лекарственных препаратов и некоторых пищевых продуктов, а также после полоскания рта спиртосодержащими растворами • Этот «фиксированный» этанол может давать значительную концентрацию в выдыхаемом воздухе и слюне в течение 10 -20 минут, что может привести к получению ошибочных результатов освидетельствования • Учитывая данный факт, при положительном результате целесообразно через 20 минут провести повторное измерение

Кинетические кривые элиминации этанола из полости рта по результатам анализа выдыхаемого воздуха; ○ – после полоскания рта; □ – после полоскания рта с последующим приёмом внутрь

Современные анализаторы позволяют выявить присутствие этанола в ротовой полости по крутизне нарастания концентрации этанола в первых порциях выдыхаемого воздуха «наложение» паров этанола во рту и в лёгких помимо завышенных результатов даёт более быстрое нарастание концентрации этанола по мере выдоха

Тест-полоски для экспресс-анализа биологических жидкостей

• Разработан колориметрический метод, в основе которого лежит ферментативная реакция • данный метод реализован в тест-полосках для экспресс-анализа

В перечень разрешённых средств индикации этанола включены: • Полоски индикаторные для качественного и полуколичественного определения алкоголя в слюне «АЛКОСЕНСОР» • Полоска индикаторная для качественного и полуколичественного определения алкоголя в слюне «АЛКОСКРИН»

• В основе метода определения содержания алкоголя в слюне лежит ферментативная реакция окисления первичных спиртов алкогольоксидазой до альдегида и перекиси водорода Затем происходит катализируемое пероксидазой окисление хромогенного субстрата перекисью водорода Интенсивность и цвет окраски отражают концентрацию алкоголя в анализируемом образце (определяется с помощью цветовой шкалы)

• Метод неспецифичен для этанола • Линейная зависимость интенсивности окраски тестполоски от концентрации этанола в анализируемом образце наблюдается при концентрации не более 0, 5 г/л

Эталонным методом определения этилового спирта в биологических жидкостях является метод газожидкостной хроматографии

• Ранее наиболее широко применялся алкилнитритный метод, основанный на получении легколетучих производных и детектировании их с помощью детектора теплопроводности (катарометра) C 2 H 5 OH + NO 2– + H+ → C 2 H 5 ONO + H 2 O

• В настоящее время применяется главным образом пламенно-ионизационный детектор

Парофазный анализ • Распределение анализируемых компонентов между жидкой и паровой фазами зависит от температуры, от присутствия в жидкой фазе высаливающих веществ и ряда других факторов • На практике используется введение внутреннего стандарта (н-пропанол) в известной концентрации

• Капиллярные колонки HP-FFAP и HP-B ALC

• Насадочные колонки с фазой Карбовакс 20 М

• При анализе мочи можно осуществлять прямой ввод пробы в испаритель хроматографа (после центрифугирования) • При этом возможно использование абсолютной калибровки

Благодарю за внимание