Tác hại của "Rượu" từ góc nhìn Y pháp

Rượu "Chí Phèo" là đây!

Theo thống kê của Ban an toàn giao thông đường cao tốc quốc gia của Mỹ (National Highway Trafic Safety Administration: NHTSA) năm 2000, rượu liên quan 38% tử vong trong tai nạn giao thông và 7% của tất cả các trường hợp tai nạn giao thông.

Các loại rượu gây ngộ độc thường gặp:

Ethanol: thường gặp nhiều nhất. Công thức hóa học: C₂H₅-OH.

Methanol: thường gặp dạng dung môi, độc tính cao. Công thức hóa học: CH₃-OH.

Isopropanol: được dùng như chất diệt khuẩn, có tác dụng ức chế hệ thần kinh trung ương hơn ethanol. Trong cơ thể, isopropanol được chuyển hóa thành acetone.

Ethylene glycol: được sử dụng như chất chống đông, bay hơi ở 197,3°C. Cơ thể chuyển hóa thành acid oxalic kết hợp với calci để tạo thành tinh thể calcium oxalate không hòa tan. Các tinh thể này tích tụ ở não và thận.

ETHANOL

I. Dược động học của ethanol:

1. Hấp thu: Ethanol được hấp thu qua đường tiêm, hô hấp và da, thường gặp nhất là qua đường uống. Việc hấp thu qua niêm mạc đường tiêu hóa xảy ra tại tất cả niêm mạc đường tiêu hóa theo nguyên lý khuếch tán thụ động (đi từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp). Phạm vi hấp thu ethanol trên từng vị trí của đường tiêu hóa thay đổi theo từng người, khoảng thời gian ethanol lưu tại vị trí đó, mức độ tưới máu cũng như diện tích bề mặt tiếp xúc. Dù một lượng đáng kể ethanol được hấp thu ở dạ dày, ruột non là vị trí hấp thu chính, chiếm khoảng 75% lượng ethanol uống vào.

2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hấp thu ethanol:

Loại thực phẩm: nước giải khát có CO₂ tăng việc hấp thu; ngược lại nước uống có cồn dạng dầu hấp thu chậm hơn. Nước uống có nồng độ cồn từ 10 đến 30% được hấp thu qua đường tiêu hóa nhanh hơn các loại nước uống có nồng độ ngoài khoảng này. Nước uống có nồng độ ethanol thấp được hấp thu kém hiệu quả hơn do việc cạnh tranh hấp thu giữa các chất tại vị trí hấp thu và chênh lệch nồng độ ethanol trong đường tiêu hóa và máu thấp. Tuy nhiên, khi nồng độ ethanol trong thức uống vượt quá 30%, bản thân ethanol gây kích thích niêm mạc đường tiêu hóa làm chậm quá trình làm rỗng dạ dày.

Bệnh: Tất cả tình trạng bệnh nào ảnh hưởng đến chức năng đường tiêu hóa bình thường đều ảnh hưởng đến tốc độ hấp thu ethanol. Những bệnh làm tăng nhu động đường tiêu hóa sẽ làm tăng tốc độ hấp thu ethanol và ngược lại. Ví dụ, viêm đường tiêu hóa làm tăng lưu lượng máu đến các vùng trong cơ thể. Điều này làm tăng hấp thu ethanol. Những loại thuốc ảnh hưởng đến nhu động hoặc lưu lượng máu sẽ có ảnh hưởng tương tự đến hấp thu ethanol tương tự như những tình trạng bệnh lý trên.

Việc đồng hiện diện thức ăn: Thức ăn ảnh hưởng đến cả hai yếu tố nồng độ và thời gian. Khi dạ dày trống, ethanol đạt đến nồng độ đỉnh nhanh hơn, cũng như biên độ đỉnh cũng cao hơn so với dạ dày đầy. Thức ăn làm chậm việc hấp thu do thức ăn cạnh tranh ethanol tại các vị trí hấp thu tại ruột non.

Nhiều nghiên cứu xác định thời gian cần thiết để ethanol đạt đến nồng độ cao nhất được tiến hành. Nói chung, với một lần uống duy nhất lúc đói, ethanol sẽ đạt đến nồng độ đỉnh trong 1 giờ đối với những người thường xuyên uống rượu. Trong khi đó trong các trường hợp giao tiếp, ethanol được uống chia làm nhiều lần trong thời gian vài giờ, nồng độ ethanol đạt đến đỉnh trong vòng 30 phút sau khi ngưng uống.

3. Phân phối:

Ethanol được hấp thu từ đường tiêu hóa vào máu qua hệ thống tĩnh mạch cửa và đến gan. Từ gan, máu chứa ethanol sẽ đến tim, sau đó bay hơi một phần qua phổi.

Ethanol theo máu tuần hoàn khắp cơ tim và được phân phối đến mô và khoang dịch trong cơ thể theo tỷ lệ phân bố của nước. Tỷ lệ nước trong cơ thể khác nhau giữa nam và nữ. Widmark đã xác định tỷ lệ này ở nam trung bình là 68% và nữ là 55%. Vì vậy, nếu người nam và nữ cùng trọng lượng và cùng uống lượng rượu tương đương, nồng độ rượu trong máu ở người nam thấp hơn người nữ do cùng một lượng rượu phân phối trong thể tích nước ít hơn ở người nữ. Cùng lý do tương tự, hai người cùng giới khi uống một lượng rượu tương tự, người có trọng lượng lớn hơn sẽ có nồng độ rượu trong máu thấp hơn.

Nồng độ ethanol thay đổi từng mô và khoang dịch trong cơ thể. Ví dụ, nồng độ rượu trong máu động mạch khác với máu tĩnh mạch. Chênh lệch về nồng độ ethanol giữa máu động mạch và máu tĩnh mạch trong giai đoạn hấp thu ethanol từ đường tiêu hóa cao hơn khi hấp thu ethanol được hoàn tất.

Nồng độ ethanol trong huyết thanh hoặc huyết tương cũng khác với nồng độ ethanol trong hồng cầu do một thể tích huyết tương chứa 12-20% lượng nước nhiều hơn máu toàn phần. Vì vậy, một nồng độ ethanol trong huyết tương cao hơn cùng một nồng độ ethanol trong máu toàn phần. Khi chuyển đổi từ nồng độ ethanol trong huyết tương thành nồng độ ethanol trong máu toàn phần cần xét đến thể tích lắng của hồng cầu (hematocrit). Tương tự, nồng độ ethanol trong dịch thủy tinh thể, nước bọt và dịch não tủy tương đối cao hơn nồng độ ethanol trong máu. Ngược lại, nồng độ ethanol trong gan, thận và não thấp hơn nồng độ ethanol trong máu.

4. Đào thải:

Ethanol đào thải qua nhiều đường. Khoảng 5-10% lượng ethanol được đào thải ra dưới dạng không đổi trong nước tiểu. Ngoài ra, ethanol còn thải ra dưới dạng không đổi qua đường nước bọt, đường thở, mồ hôi. Tuy nhiên, ethanol được đào thải chủ yếu qua đường chuyển hóa. Hơn 90% ethanol được chuyển hóa qua gan, chủ yếu bằng cách oxy hóa như sau:

Ethanol + NAD ® acetaldehyde + NADH (1)

Acetaldehyde + NADH ® acetate + NADH (2)

Phản ứng (1) được enzyme alcohol dehydrogenase (ADH) trong bào tương xúc tác. Enzyme này bao gồm một nhóm enzyme khác nhau về cấu trúc, tính chất vật lý và hóa học. Thành phần nhóm enzyme này thay đổi tủy từng cá thể nên quá trình chuyển hóa ethanol có thể thay đổi khác nhau ở từng người. Kẽm là nguyên tố cần thiết cho hoạt động của men này. Vì vậy, chuyển đổi ethanol thành acetaldehyde là quá trình chuyển hóa giới hạn về tốc độ.

Acetaldehyde được oxy hóa tiếp thành acid acetic với chất xúc tác là enzyme aldehyde dehydrogenase. 2 đồng phân của enzyme này: một trong ty thể và một trong bào tương. Acetate trong chuyển hóa yếm khí sẽ chuyển hóa thành CO₂ và nước.

Quá trình chuyển hóa trên là quá trình chuyển hóa chủ yếu nhưng không phải là quá trình chuyển hóa ethanol duy nhất trong cơ thể. Một hệ thống enzyme khác có nguồn gốc hạt lưới nội bào (microsome) cũng chuyển hóa ethanol, được gọi là tắt là MEOS (microsomal ethanol oxidizing system: Hệ thống oxy hóa ethanol thuộc hạt lưới nội bào). MEOS thuộc họ enzyme P450 cytochrome. Enzyme P450 chuyên biệt cho chuyển hóa ethanol, những rượu khác và các hydrocarbon gốc chlor và hydrocarbon có nhân thơm là CYP2E1. Hệ thống P450 có khả năng gia tăng đáng kể ở những người thường xuyên uống rượu. Điều này giúp giải thích việc chuyển hóa rượu tăng ở những người thường xuyên uống rượu so với người ít uống rượu.

Tốc độ thải ethanol khỏi cơ thể trung bình là 0,015g/dL mỗi giờ ở nam và 0,018g/dL mỗi giờ ở nữ. Nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến tốc độ đào thải này. Ví dụ, việc tăng đào thải ethanol ở những người thường xuyên uống rượu do đáp ứng cơ thể tăng tạo enzyme. Những yếu tố gen cũng có thể liên quan đến quá trình đào thải như một số chủng tộc có tốc độ đào thải ethanol trung bình khác nhau. Do hầu hết ethanol vào cơ thể được chuyển hóa ở gan, bất kỳ tình trạng bệnh ở gan đều làm giảm việc thải ethanol. Sử dụng fructose, glycine hoặc alanine có thể làm tăng đào thải ethanol.

Ngoài ra, ADH hiện diện trong dạ dày cho phép chuyển hóa ethanol xảy ra ở tại dạ dày tương tự như ở gan. Như vậy, các thuốc ảnh hưởng đến hoạt động của ADH đền có thể ảnh hưởng đến lượng rượu được hấp thu. Những thuốc như cimetidine và ranitidine do ức chế hoạt động của ADH dạ dày có thể dẫn đến nồng độ ethanol trong máu cao hơn ở những người không sử dụng thuốc này.

I.                   Ảnh hưởng

1. Hệ tuẩn hoàn:

Uống rượu trung bình không ảnh hưởng đến huyết áp, cung lượng tim và sức co cơ tim. Mặt khác, khi uống rượu ở lượng trung bình sẽ làm tăng lipoprotein trọng lượng cao giúp giảm nguy cơ bệnh tim mạch. Ethanol làm giãn mạch nông, tạo cảm giác ấm người. Tuy nhiên, việc giãn mạch này không xảy ra đồng loạt ở tất cả các mạch. Thực tế, liều ethanol trung bình có thể gây co mạch ở tim và não.

2. Hệ thần kinh trung ương

Ảnh hưởng chủ yếu của ethanol là ở não với việc ức chế hệ thần kinh trung ương. Việc ức chế này nên được xem như mảng ức chế liên tục hơn là một chuỗi những ức chế riêng lẻ. Ethanol liều thấp ức chế những chức năng thần kinh phức tạp. Liều ethanol tăng dần sẽ ức chế những chức năng thần kinh đơn giản hơn và cơ bản hơn. Nồng độ ethanol có thể tăng đến ngưỡng ức chế hoạt động của trung tâm hô hấp dẫn đến hôn mê và tử vong. Nhiều nghiên cứu đã đưa ra mối tương quan giữa nồng độ ethanol máu và ảnh hưởng trên não (Bảng 1). Ở nồng độ thấp, ethanol có tác dụng kích thích như nói và tương tác xã hội tốt hơn và giảm các hoạt động mang tính ức chế. Thực tế, đây là do việc ức chế các quá trình ức chế. Khi nồng độ ethanol tăng cao, những khả năng nhận thức, ra quyết định, nhận biết các sự kiện và phản ứng với các sự kiện này bị suy giảm. Việc suy giảm này phát triển trước khi khởi phát những triệu chứng rõ ràng hơn như khó khăn trong phát âm, đi lại và giữ thăng bằng. Vì vậy, những cá nhân đã có sự suy giảm đáng kể những chức năng về tinh thần và thể chất do ethanol trước khi có những biểu hiện của “việc say xỉn kinh điển”.

Bảng 1: Những giai đoạn của ngộ độc rượu cấp.

Nồng độ ethanol máu (g/dL)	Giai đoạn ngộ độc	Triệu chứng lâm sàng
0,01-0,05		Biểu hiện không rõ ràng; Hành vi gần như bình thường (khi quan sát bình thường); Việc suy giảm có thể phát hiện bằng các xét nghiệm chuyên biệt.
0,03-0,12	Phởn phơ	Nói nhiều, tăng tự tin, giảm ức chế; Giảm chú ý, phán đoán và kiểm soát; Bắt đầu suy giảm cảm giác và vận động; Chậm quá trình xử lý thông tin; Mất tính hiệu quả trong những xét nghiệm về hành vi (critical performance tests)
0,09-0,25	Hưng phấn	Không ổn định về cảm xức, mất khả năng phán đoán; Giảm nhận thức, trí nhớ; Giảm đáp ứng về cảm giác, tăng thời gian phản ứng; Nhìn không rõ, không phối hợp được vận động và cảm giác; Giữ thăng bằng kém, ngủ gà.
0,18-0,30	Lẫn lộn	Mất định hướng, choáng váng; Gia tăng quá mức các trạng thái cảm xúc (sợ hãi, giận dữ, đau buồn,…) Rối loạn thị giác (nhìn đôi,…) và nhận thức về màu sắc, hình dạng, cử động, kích thước; Tăng ngưỡng đau; Tăng rối loạn trong phối hợp cơ; đi lảo đảo; nói líu nhíu; Lờ đờ;
0,25-0,40	Ngẩn ngơ	Tính trì trệ; mất những chức năng vận động; Giảm đáp ứng đáng kể với những kích thích; Mất phối hợp vận động đáng kể; mất khả năng đứng hoặc đi; Ói; tiêu tiểu không tự chủ; Ngủ gà;
0,35-0,50	Hôn mê	Mất ý thức hoàn toàn; Giảm phản xạ; Giảm thân nhiệt; Suy hô hấp và tuần hoàn; Có thể tử vong
0,45+	Tử vong	Tử vong do ngưng hô hấp

 

3. Đường tiêu hóa:

Uống rượu trước hoặc cung với bữa ăn kích thích dạ dày tăng tiết acid và giảm tiết pepsin.

Ethanol nồng độ cao (trên 40%) có thể gây kích ứng niêm mạc dạ dày, có thể dẫn đến viêm dạ dày.

Nhiều trường hợp nghiện rượu mạn có những vấn đề về dạ dày mạn tính do bản thân ethanol gây kích ứng dạ dày.

Nhìn chung, ethanol không ảnh hưởng đến nhu động dạ dày.

4. Thận:

Uống rượu gây lợi tiểu. Nguyên nhân chính do ức chế tiết hormon kháng lợi niệu.

5. Gan:

Tổn thương gan là do tiêu thụ ethanol thường xuyên và lâu dài.Tổn thương ban đầu là do tích tụ mỡ tại gan. Do sau khi uống, lượng lớn ethanol hiện diện tại gan nhiều hơn so với nồng độ các chất khác. Để chuyển hóa lượng ethanol này, gan phải giảm các quá trình chuyển hóa khác, trong đó có quá trình oxy hóa mỡ. Ngoài ra, tiêu thụ ethanol sẽ tăng acetaldehyde, chất làm tăng quá trình peroxidase lipid. Ban đầu, mỡ tích tụ tại gan có thể phục hồi; tuy nhiên, theo thời gian, việc uống rượu nhiều và liên tục gây tổn thương trên gan và cần thiết phải phục hồi bằng việc lắng đọng collagen. Điều này dẫn đến việc hóa sợi ở gan; nếu quá trình sợi hóa không phục hồi được, gan hóa xơ, suy gan và tử vong.

6. Dung nạp

Có đáp ứng khác nhau cả hai giữa người này và người khác và trong cùng bản thân 1 người khi sử dụng ethanol. Nguyên nhân chính của sự khác nhau này là do hiện tượng dung nạp. Có nhiều loại dung nạp:

Dung nạp về chuyển hóa là sự gia tăng chuyển hóa để thải rượu, nhiều khả năng là do điều hòa tăng enzyme.

Dung nạp về chức năng là sự giảm dần các ảnh hưởng của ethanol dù ở cùng một nồng độ ethanol trong máu. Ví dụ, người nghiện rượu có nồng độ ethanol trong máu lên đến 0,35mg/100mL nhưng lại không có biểu hiện “say”. Họ vẫn đi và nói bình thường. Tuy nhiên, họ đã có biểu hiện suy giảm về nhận thức và các chức năng tâm thần vận động khác và liều ethanol gây tử vong là như nhau ở người có dung nạp hoặc chưa dung nạp với ethanol. Đối với trường hợp dung nạp cấp, còn được gọi là ảnh hưởng Mellanby biểu hiện bằng các ảnh hưởng của ethanol biểu hiện mạnh hơn khi nồng độ rượu trong máu tăng hơn khi nồng độ rượu trong máu giảm.

Dung nạp chéo giữa ethanol và các thuốc ức chế hệ thần kinh trung ương bao gồm barbiturate và benzodiazepines.

II. Xét nghiệm ethanol qua hơi thở

Đây là một xét nghiệm thường quy dùng để thay thế cho thủ thuật lấy máu để xác định nồng độ ethanol.Nguyên tắc xét nghiệm ethanol qua hơi thở dựa trên định luật Henry: Ở một điều kiện nhiệt độ nhất định, có mối tương quan trực tiếp giữa chất bay hơi (ethanol) hòa tan trong máu và trong không khí ở phế nang.Ethanol trong hơi thở sẽ oxy hóa điện cực (electrochemical sensor), biên độ đáp ứng tỷ lệ thuận với nồng độ ethanol trong khí thở ra.

Ưu điểm:

Phương pháp lấy mẫu không xâm lấn;

Phân tích và cho kết quả nhanh;

Hướng dẫn vận hành nhanh;

Lấy mẫu và phân tích tại chỗ;

Giá thành thấp;

Được pháp luật chấp nhận: Nghị định 34/2010/NĐ-CP của Chính phủ ngày 02 tháng 04 năm 2010 quy định ngưỡng nồng độ cồn trong máu là 50mg đến 80mg/100ml máu hoặc vượt quá 0,25 mg đến 0,4 mg/1 lít khí thở ở người điều khiển phương tiện giao thông.

Thực hiện:

Chuẩn hóa dụng cụ thường quy;

Quan sát tối thiểu 15 phút trước khi lấy khí thở ra;

Cần sử dụng nội chuẩn để xác định ngưỡng nồng độ trước khi đo;

Sử dụng ngoại chuẩn;

Làm lại mẫu khí thở lần thứ hai với khoảng sai số ± 10%;

Thực hiện chứng âm giữa tất cả các lần phân tích;

In tất cả các kết quả.

III. Phân tích:

1. Hóa học:

Nguyên tắc: do đặc tính bay hơi, ethanol được tách khỏi mẫu bằng cách chưng cất hoặc vi khuếch tán.

Đặc điểm:

Xét nghiệm bán định lượng, không đặc hiệu cho ethanol (dương tính với aceton).

2. Enzyme:

Nguyên tắc: sử dụng enzyme alcohol dehydrogenase (ADH).

Bằng cách tối ưu hóa các điều kiện về nhiệt độ, pH, phản ứng (1) chuyển hóa ethanol chuyển phải toàn bộ để tạo thành acetaldehyde, một dẫn xuất ổn định, tiếp tục tạo thành NADH. Lượng NADH được xác định bằng phương pháp quang phổ ở bước sóng 340nm.

Nhược điểm: không đặc hiệu ethanol. Các trường hợp nồng độ lactate và lactate dehydrogenase tăng sẽ cản trở phân tích ethanol bằng phương pháp ADH. Do trong những trường hợp này, các sản phẩm nội sinh sẽ chuyển enzyme đồng phân NAD⁺ thành NADH và không thể phân biệt NADH này do phản ứng ADH tạo ra và NADH nào do phản ứng nội sinh tạo ra. Hậu quả, có những kết quả dương tính giả ở những người không hề sử dụng ethanol.

3. Phương pháp sắc ký khí:

Phương pháp phổ biến nhất cho phân tích ethanol trong sinh phẩm và mô do độ đặc hiệu và chính xác đến 0,01g/dL.

Nguyên tắc: tách các phân tử dựa trên quá trình hấp phụ và giải hấp phụ giữa 2 pha: tĩnh (thể rắn) và động (thể khí).

4. Những điểm cần lưu ý trong phân tích ethanol trong sinh phẩm:

Lưu trữ mẫu không đúng có thể làm nồng độ ethanol tăng hoặc giảm. Nồng độ ethanol có thể giảm do bay hơi. Như vậy, nếu lưu trữ mẫu trong lọ có khoảng không khí nhiều, ethanol sẽ khuếch tán vào trong khoảng không này và thoát ra ngoài khi mở nắp lọ đựng mẫu. Ethanol cũng có thể giảm do quá trình oxy hóa thành acetaldehyde.

Mặt khác, nồng độ ethanol có thể tăng trong mẫu tử thi do ethanol được tạo thành do vi sinh chuyển hóa glucose thành ethanol. Để đánh giá chính xác lượng ethanol thực sự uống vào với ethanol sinh ra sau tử vong, cần phân tích mẫu ethanol ở nhiều vị trí như dịch thủy tinh thể, nước tiểu. Đồng thời, quá trình hoạt động vi sinh có thể được ngăn chặn bằng cách thêm 1% NaF vào lọ đựng mẫu.

1. METHANOL

Nguồn gốc: dung môi trong vẹc-ni, chất chống đông, thường được sử dụng làm rượu giả.

Liều tử vong ở người thay đổi từ 15-500ml.

Các trường hợp ngộ độc thường gặp ở 2 dạng: đường uống và không khí.

Sau khi vào cơ thể, methanol được hấp thu và phân phối tương tự như ethanol. Tuy nhiên, methanol được chuyển hóa trong cơ thể như sau:

Methanol + NAD ® Formaldehyde + NADH (1)

Formaldehyde + NADH ® Acid formic + NADH (2)

Biểu hiện các trường hợp ngộ độc methanol là tình trạng toan chuyển hóa nặng với anion gap tăng cao do sự hiện diện của acid formic (do methanol) và acid lactic (do rối loạn chuyển hóa tế bào đi kèm).

Như vậy, methanol và ethanol sẽ cùng cạnh tranh enzym alcohol dehydrogenase. Do ái tính của men ADH với ethanol cao gấp 10 lần với methanol nên ethanol được sử dụng để điều trị các trường hợp ngộ độc methanol.

Phân tích: Định lượng methanol trong máu bằng phương pháp sắc ký khí. %