Етиловий алкоголь майже повністю всмоктується зі шлунка і тонкої кишки в систему воротного кровообігу і швидко досягає печінки. Близько 95% введеного в організм алкоголю окислюється в печінці, решта 5% у незміненому вигляді виділяються з сечею і з видихуваним повітрям. Таким чином, печінка є єдиним органом, здатним ефективно рятувати організм від надлишку етанолу. Швидкість перетворення етанолу в печінці до кінцевих продуктів - вуглекислоти і води становить 0,1 г чистого алкоголю на 1 кг маси тіла в годину, тобто близько 7-8 г на годину. Таким чином, печінка дорослої людини з масою 70-80 кг при максимальній напрузі своїх метаболічних здібностей може знешкодити до 180 г алкоголю, виробивши при цьому близько 1400 ккал.
У печінці етанол спочатку перетворюється в оцтову кислоту (ацетат), яка, з'єднуючись з коензимом А, утворює ацетил-коензим А Далі оцтова кислота у складі ацетил-коензиму А окислюється в циклі Кребса до вуглекислоти і води.
Обмін алкоголю в печінці здійснюється кількома ферментними системами, з яких основну роль відіграє система алкогольної дегідрогенази (АДГ) в цитозолі печінкової клітини. Наявність АДГ в печінці людини пояснюється тим, що невеликі кількості алкоголю виробляються в нормальних умовах бактеріями тонкої кишки. Розпад алкоголю в печінці проходить через кілька етапів (рис. 17). Спочатку під впливом АДГ етанол окислюється до також вельми токсичного проміжного продукту - ацеталь - дегида з вивільненням водню. Коферментом цієї реакції є НАД. Приєднуючи отщепившийся від молекули етанолу водень, НАД відновлюється в НАДН (відновлений НАД):
СН3СН3ОН+НАД ↔ СН3СНТ+НАДН+Н + (1)
Утворюється ацетальдегід в свою чергу окислюється в мітохондріях гепатоцитів до оцтової кислоти (ацетату) за участю ферменту ацетальдегіддегідрогенази (АЦДГ). Коферментом цій реакції також є НАД:
СН3СНТ+НАД ↔ СН3СООН+НАДН (2)
Більше 90% ацетату у складі ацетил-коензиму А далі окислюється в циклі трикарбонових кислот Кребса і дихальних ланцюгах мітохондрій до вуглекислоти і води.
В обох оксилительных реакціях (1,2) витрачається НАД і утворюється накопичується в печінці НАДН. У результаті співвідношення НАДН:НАД у клітині печінки збільшується. Тривалий зміна цього співвідношення при окисленні великих кількостей алкоголю призводить до значного зниження окисно-відновної здатності печінки і надає несприятливий вплив на перебіг багатьох обмінних процесів у гепатоцитах, особливо на обмін жирів і вуглеводів.
Рис. 17. Схема окислення етилового спирту в печінці
Підвищене утворення ацетил-коензиму А при окисленні великих кількостей алкоголю призводить до збільшення синтезу жирних кислот, що продукуються цим з'єднанням, а при накопиченні НАДН у печінці знижується швидкість їх окиснення в мітохондріях гепатоцитів. Крім того, реокисление НАДН НАД йде в основному по шляху освіти гепатоцитами з водню і ацетил-коензиму А жирних кислот. Активація циклу Кребса в ході розщеплення етанолу призводить до підвищення синтезу гліцерину у формі α-глицерофосфата, який активно реагує з жирними кислотами, утворюючи нейтральний жир (тригліцериди). Підвищення кількості жирних кислот в печінці сприяє також підвищена їх надходження з жирової тканини, де жирні кислоти вивільняються внаслідок ліполізу - розпаду нейтрального жиру при стимуляції високими дозами алкоголю симпатичної нервової системи. В результаті цих порушень обмінних процесів створюються всі передумови для синтезу в печінці накопичуються з жирних кислот і гліцерину жиру. Вміст нейтрального жиру в печінці при алкогольній жирної печінки збільшується в 3-12 разів. Цьому сприяє ускладнення видалення надлишкового жиру з печінки через зниження продукції печінкою ліпопротеїнів (складних комплексів ліпідів з білками, у формі яких здійснюється транспорт жирів і холестерину з печінки в кров).
Важливим наслідком збільшення співвідношення НАДН:НАД є зменшення окислення в печінці утворюється в м'язах при їх роботі з глюкози молочної кислоти (лактату). Печінка в нормі знову перетворює лактат у глюкозу і глікоген за участю АТФ у процесі глюконеогенезу (новоутворення глюкози). Алкоголь гальмує цей процес, так як надлишок НАДН реокисляется НАД, не тільки в мітохондріях, але і в цитоплазмі печінкової клітини ферментативною системою, яка в нормі перетворює молочну кислоту в піровиноградну. В результаті можливе значне збіднення печінки глікогеном, особливо якщо введення великих доз алкоголю поєднується з голодуванням. При виснаженні запасів глікогену в печінці рівень глюкози крові після чергового алкогольного ексцесу може різко знижуватися - розвивається важка, загрозлива життя, гіпоглікемія з судомами і втратою свідомості. Разом з тим у 2/3 хворих алкоголізмом виявляється цукровий діабет, особливо при надлишку в дієті вуглеводів.
