Поскольку митохондриальная мембрана проницаема для этанола и ацетальдегида, таким субстратным челноком служит обратимое превращение «этанол – ацетальдегид», катализируемое НАД-зависимой алкогольдегидрогеназой (АДГ) по обе стороны мембраны. Такой челнок характерен не только клеткам млекопитающих, он функционирует также в клетках дрожжевых грибов и некоторых простейших.
В митохондриях окислительные реакции с выделением энергии происходят в процессе функционирования цитратного цикла — цепи биохимических реакций, в которых исходный субстрат ацетил-КоА окисляется до СО2 с выделением энергии в форме восстанавливающих эквивалентов. Эта энергия поступает в систему цитохромов (сложных белков) и в дыхательную цепь, где и происходит синтез АТФ – универсального переносчика энергии, которая используется в различных энергетически-зависимых реакциях в клетке. Особенно высокая потребность в АТФ имеет место в нейронах мозга, где энергия используется для поддержания электрохимических градиентов, обеспечивающих передачу нервных импульсов. Дефицит, даже незначительный, АТФ в нейронах мозга приводит к целому ряду компенсаторно-восстановительных процессов, в первую очередь – к актуализации тяги к алкоголю.
В митохондриях ацетил-КоА преобразуется в ацетат, который в последующем с помощью ацетальдегиддегидрогеназы превращается в ацетальдегид; в дальнейшем из ацетальдегида под влиянием алкогольдегидрогеназы образуется ЭЭ. Это циклическая внутриклеточная реакция. Алкогольдегидрогеназа присутствует не только в гепатоцитах печени – её там больше всего, но, кроме того, она содержится в клетках всех тканей, включая нейроны мозга.
Именно внутриклеточный ЭЭ можно считать истинно эндогенным этанолом (ИЭЭ).
2. Внеклеточный ЭЭ – ЭЭ межклеточной жидкости, ЭЭ спинномозговой жидкости, ЭЭ лимфы, ЭЭ крови. Концентрация ЭЭ в крови и печени составляет 0,003-0,015 %. У взрослого здорового человека содержание ЭЭ в организме составляет от 2 до 20 г. (по теоретическим расчётам, основанным на экспериментальных данных). Как естественный метаболит ЭЭ обнаруживается в поте, моче и всех других выделениях организма.
3. Одной из фракций внеклеточного этанола является «условно эндогенный этанол», синтезируемый в результате микробной ферментации сахара в нижнем отделе ЖКТ. Он абсорбируется слизистой оболочкой и поступает в воротную вену, а затем – в печень.
В последние годы значительное внимание в механизмах действия этанола на центральную нервную систему уделяют гамма-аминомасляной кислоте (ГАМК), являющейся главным тормозным медиатором в мозге, и ГАМК-ергической системе. Исследователи предполагают, что активность тормозящей системы ГАМК обусловлена некоторыми биохимическими и поведенческими эффектами воздействия этанола. Ряд работ демонстрирует, что этанол влияет на способность ГАМК связываться со специфическими рецепторами и изменяет метаболизм медиатора, повышая синаптическую передачу нервного импульса в ГАМК-ергических нейронах. Установлено, что один из подтипов рецепторов ГАМК, ГАМКА-рецептор, связан с открытием каналов для ионов хлора.
Внеклеточный алкоголь воздействует на ГАМКА-рецептор, вызывая вход в клетку отрицательно заряженного иона хлора – токсического для клетки.
Участие ЭЭ в регуляции обмена энергии в организме. Организм человека вырабатывает бóльшую часть энергии следующим образом. Основным источником энергии для живых существ является окисление пищевых веществ, а точнее атомов водорода, имеющих электрон, обладающий запасом свободной энергии. Энергию электрона, входящего в атом водорода, организм «отбирает» у него и «присваивает себе» в процессе движения атомов водорода по «дыхательной цепи» цитохромов и преобразует её в энергию химических связей в молекулах АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты). В начале дыхательной цепи атом водорода, в конце — атом кислорода. Когда водород отдаст всю свободную энергию своего электрона, он выходит из дыхательной цепи и соединяется с атомом кислорода, в результате образуется молекула воды. Процесс окисления атомов водорода, идущий одновременно с образованием макроэргических связей в молекулах АТФ, называется окислительным фосфорилированием. Это основной источник энергии в организме человека.
ЭЭ является регулятором активности этого процесса. При дефиците этанола в организме процессы энергообразования тормозятся и снижается уровень функциональной активности всех клеток, особенно нервных. У здоровых людей этого не бывает. При сильном напряжении (стрессе), количество ЭЭ резко снижается.
Поступающий в ЖКТ экзогенный алкоголь из кровяного русла быстро проникает в клетку, диффундирует в митохондрии и следует путём эндогенного алкоголя, но в обратном направлении. Эти реакции обратимы, они одновременно идут как в направлении «алкоголь-ацетальдегид», так и в направлении «ацетальдегид-алкоголь», когда клетка нуждается в энергии. В результате окисления одной молекулы этанола в митохондриях дыхательная цепь получает энергию, достаточную для синтеза 17 молекул АТФ.
Способность алкоголя быстро восстанавливать энергетическое обеспечение вносит соответствующий вклад в неосознанную пагубную потребность человека употреблять алкоголь при ощущении физической и умственной усталости.
При возрастании количества принятого алкоголя начинают превалировать фармакологические эффекты, биохимические основы которых активно исследованы наркологией.
При отравлениях алкоголем непосредственной причиной смерти является остановка тканевого дыхания вследствие блокады ферментов, участвующих в этом процессе. Этанол нарушает движение водорода (электрона) по дыхательной цепи навстречу кислороду, то есть не даёт возможности кислороду участвовать в процессе тканевого дыхания. Конечный результат алкогольного отравления такой же, как при отравлении тканевыми ядами и удушении.
Суммируя известные данные о свойствах и эффектах эндогенного этанола, можно сказать следующее: эндогенный этанол, как незаменимый фактор обмена веществ, принимает непосредственное участие в поддержании энергетических потребностей организма.
Духовно-нравственные потребности человека могут быть отражены на биологическом уровне качеством работы системы поддержания энергетических потребностей. Духовно-нравственные потребности личности неотделимы от социальных целей и напрямую связаны с уровнем индивидуального развития личности и зависят от её характера (свойств его натуры), целеустремленности.
Таким образом физиологические эффекты функционирования эндогенного этанола в некотором роде определяются характером «духовности» индивида[99].
У «творческой» личности основная масса эндогенного этанола будет энергетически подпитывать те структуры, которые принимают участие в процессе творчества. То есть этанол у таких личностей, в первую очередь, будет принимать участие в регуляции процессов торможения и возбуждения головного мозга, деятельности полушарий головного мозга, восприятия, обработки и передачи знаний и информации, подержания высших созидательных психических функций.
У лиц противоположного характера (не привыкших обдумывать свои действия, живущих «как все») этанол будет подпитывать деструктивные эффекты как на биологическом, так и на социальном уровнях.
Принимая экзогенный этанол в расчёте на его помощь творчеству, «творческая» личность малыми дозами активизирует те структуры, которые принимают участие в процессе творчества. Но при этом такая личность наносит непоправимый ущерб творческому процессу в будущем, поскольку огрубляет восприятие мира. К тому же с каждым следующим «вливанием ради творчества» экзогенного этанола требуется больше и больше. Именно поэтому многие деятели сферы искусства и науки, прибегая к употреблению экзогенного этанола, становятся алкоголиками. Но, огрубляя своё мировосприятие, они, как правило, так и продолжают считать себя гениальными, но «не понятыми». Оттого пьют ещё больше.
В последние годы в разных странах, в том числе и в России, дискутируется вопрос о пользе алкогольных изделий. Особый вклад в учение о «пользе» алкоголя вносят как раз «творческие» личности — работники сферы культуры и медицины. Современникам напоминают об известной с древних и средних веков энотерапии — системе лечения ряда заболеваний разными винами. История медицины знает периоды употребления чистого спирта в качестве самостоятельного «лекарства». Общеизвестно культурно принятое употребление алкоголя при простудных заболеваниях, его назначение во время войн и конфликтов при травматическом шоке и стрессах, особенно при недостатке других лекарственных средств. Некоторые лекарственные препараты изготавливают на спиртовых растворах.
