Токсикокинетика изучает качественные и количественные закономерности всасывания (резорбции, абсорбции), распределения, накопления ксенобиотиков в организме и выделения (элименации) продуктов их катаболизма.

Всасывание алкоголя (этанола) происходит сразу после его поступления внутрь. Всасывание из желудочно-кишечного тракта происходит беспрепятственно на всем протяжении, начинаясь в ротовой полости, пищеводе, затем в желудке (20%) и двенадцатиперстной кишке (80%). Скорость всасывания зависит от нескольких параметров: от присутствия пищи, крепости алкогольного напитка (скорость всасывания уменьшается при увеличении крепости алкоголя). Натощак концентрация алкоголя в крови достигает максимума через 30-80 минут, после еды - через 90-180 минут.

Из крови путём пассивной диффузии алкоголь проникает во все органы и ткани, обладая при этом наибольшей тропностью к мозговой ткани, простате, яичкам, молочным железам. В данных тканях алкоголь концентрируясь, может сохраняться более продолжительное время, чем в организме в целом.

При снижении концентрации этилового спирта в крови алкоголь из тканей элиминируется вновь в общий кровоток. По малому кругу кровообращения алкоголь среди прочих тканей диффундирует в альвеолярный воздух. Разница в соотношении алкоголя в крови и выдыхаемом воздухе постоянна и составляет 2100:1.

Следующим этапом кинетики этилового спирта является его метаболическое окисление. Особенности этого процесса определяются количеством принятого алкоголя, мощностью ферментативных систем.

В печени окисляется 96% принятого количества алкоголя, экстрагепатоцеллюлярно – 4%. Опытным путем доказано, что в час из организма в результате метаболических процессов выводится в среднем 4-12 граммов этилового спирта, т.е. в крови концентрация его падает на 0,1-0,16‰ в час. Так, например, 40 мл этилового спирта, содержащихся в 100 мл водки будут сохраняться в крови около 4-5 часов. В моче алкоголь соответственно находится до момента опорожнения мочевого пузыря. При высоких концентрациях алкоголя ферментативное расщепление ускоряется. При высоких концентрациях алкоголя в крови окислительные процессы активируются, снижение его концентрации в крови происходит быстрее и может достигать, например, 0,27‰ в час. Окисление и выделение алкоголя повышаются также с ускорением обмена веществ, например при физической работе, тепловых воздействиях, гипертермии

В печени 90% поступившего в организм этанола подвергается окислению с участием фермента алкогольдегидрогеназы по следующей схеме:

этанол → ацетальдегид → уксусная кислота → углекислый газ и вода.

Ферментом каталазой окисляется до ацетальдегида 1-2% этанола. Эта доля значительно увеличивается при алкогольных эксцессах и является важной составной частью механизма повышения толерантности к алкоголю при формировании алкогольной зависимости. Около 10% всосавшегося алкоголя выделяется в неизменном виде через легкие и почки в течение 7-12 часов. Скорость окисления этанола после его однократного приёма составляет примерно 100 мг/кг/час для мужчин и 85 мг/кг/час - для женщин. При приёме больших количеств алкоголя он содержится в организме до суток и более. При этом в конце срока действия алкоголя к его непосредственному воздействию присоединяется влияние продуктов его распада и прежде всего – ацетальдегида.

Около 90% ацетальдегида подвергается дальнейшему окислению по месту его образования до ацетата при участии митохондриальной и, в меньшей степени, цитоплазматической альдегиддегидрогеназы (АлДГ). В итоге 70%-80% поступившего в организм человека этанола превращается в свободный ацетат. Примерно 25% образовавшегося ацетата утилизируется в печени, около 70% - в экстрапеченочных тка­нях и лишь незначительная часть выделяется с мочой. Незначительная часть (менее 10%) образовавшегося ацетальдегида поступает в кровоток.

Физиологическое влияние ацетальдегида на организм обусловливает формирование интоксикации и постинтоксикационных проявлений. Продукты распада алкоголя приводят к метаболическому ацидозу, гипогликемии, снижая сократительную способность миокарда, вызывая венозный застой. Тяжесть интоксикации этанолом и осложнения в целом зависят от совокупности факторов:

- прямого нейротоксического эффекта этанола и его метаболитов, что обеспечивается количеством выпитых спиртных напитков;

- алиментарных причин:

· дефицита витаминов, белков и микроэлементов;

· голодания, которое предшествовало приему алкоголя;

- от сопутствующей патологии (заболевания сердца, печени, почек, инфекции и т.д.);

- от сочетания интоксикации с травмой, переохлаждением, ожогами, совместным приёмом фармакологических препаратов или токсических примесей в потребляемых напитках с целью потенцирования действия этанола;

- от генетической, половой, расовой толерантности к повреждающему действию этанола (дефицит алкогольдегидрогеназы у японцев, избыток ферментов у лиц кавказской национальности).

Ориентировочно смертельной дозой для человека считается 6-8 мл чистого этилового спирта на 1 кг массы тела. Однако эта доза может изменяться в зависимости от чувствительности к этиловому спирту, условий его приёма (крепость напитков, наполненность желудка пищей) и т.д. У младших детей тяжелая интоксикация может развиться при приёме 20-30 мл, а у старших - 100-200 мл 40% раствора этилового спирта (водки) или других спиртных напитков, содержащих разное количество этанола. Смертельная доза для ребёнка без лечения составляет 3,0 г/кг.

Исследованиями установлены следующие эффекты воздействия алкоголя на организм:

· метаболический:

- конформационный,

- протеиносупрессивный,

- стрессогенный в больших концентрациях,

- стресслимитирующий при единичном поступлении в малых концентрациях;

· психотропный:

- анксиолитический, релаксирующий, коммуникативный,

- возбуждающий,

- седативный, транквилизирующий, тормозящий.

На нейрохимическом уровне этанол, легко растворяясь в липидах, приводит к изменению текучести клеточных мембран. В результате происходит конформация и системное изменение работы всех клеточных рецепторов.

У большинства здоровых (без явлений зависимости) людей по мере увеличения концентрации алко­голя в крови сначала проявляется анксиолитическое действие этанола, сменяющееся фазой возбуждения, за которой следует фаза угнетения (седативное действие) и затем - фаза наркоза.

Модель «текучести мембран» объясняет анксиолитическое и угнетающее действие алкоголя на ЦНС. Анксиолитическое действие алкоголя проявляется при поступлении в организм 0,2-0,8 г/кг этанола. При воздействии низких концентраций этанол активизирует ГАМК-, бензодиазепиновые и барбитуратные рецепторы, оказывая противотревожное, стресслимитирующее действие. Клинически это проявляется в расслабленности, появлении эйфории, коммуникабельности, уменьшении напряжения и тревожности.

При высоких дозах алкоголь действует как гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), принимая на себя функцию нейромедиатора. По мере увеличения дозы приня­того алкоголя и содержания этанола в крови до концентраций, превы­шающих 1,5 г/л, развивается процесс угнетения, который распростра­няется на структуры мозга, контролирующие основные психические процессы. Возникающее при этом состояние сопора постепенно сменяет­ся коматозным состоянием.

При употреблении алкоголя в дозе 0,5-1,5 г/л алкоголь действует возбуждающе. В настоящий момент учёными предложена гипотеза о наличии специфичных рецепторов, которые под влиянием этанола обеспечивают наступление второй фазы опьянения. Она проявляется психомоторными и вегетативными реакциями. Возбужде­ние является следствием ослабления процессов центрального тормо­жения и лежит в основе феномена агрессивного поведения и повыше­ния либидо. Вегетативная реакция проявляется дилятацией мелких кро­веносных сосудов кожи и подкожной клетчатки, покраснением лица, инъекцией склер, повышением температуры кожных покровов и увели­чением теплоотдачи, которая сопряжена с увеличением теплопродук­ции в результате окисления алкоголя.

Биохимические процессы под влиянием алкоголя в различных системах мозга происходят не синхронно, а мозаично. Следствием этого является разнообразие, преходящий характер физиологических изменений. Данная закономерность характерна для воздействия низких доз алкоголя. По мере увеличения концентрации этанола в крови мозаичность клинических нарушений уменьшается, уступая место типовым, специфичным проявлениям интоксикации.

Термином «эндогенный» обозначается компонент, синтезируемый в организме в норме или патологии. Средние величины эндогенного алкоголя (в крови) по данным разных литературных источников колеблются от 0,00038 до 0,0043 г/л. При газохроматографическом исследовании в биологических жидкостях в зависимости от методики исследования эндогенного алкоголя определяют не более 0,02-0,07‰. В любом случае, разрешающая способность технических средств, используемых при медицинском освидетельствовании для исследования выдыхаемого воздуха, превышает концентрацию эндогенного этанола. Таким образом, эндогенный этанол не определяется при МОСО и, следовательно, не влияет на его результат.