什麼是酒精,它對人體有什麼影響

根據世界衛生組織(WHO)2016年的數據,全球有23億人飲酒。而全球三個地區(美洲、歐洲和西太平洋地區)中有超過一半的人口消費酒精。在美國,啤酒仍然是成人最受歡迎的酒精選擇,他們在2021年集體喝掉了650萬加侖,但葡萄酒、烈酒等依然是飲酒者的熱門選擇。大約31%的成年人被視為「戒酒者」,即過去12個月內未曾飲酒,但事實無可否認:酒精是一種極為流行的社會現象。但酒精到底是什麼,它對人體有什麼影響呢?

如果你曾經見過喝得太多的人,你會知道酒精是一種對身體有廣泛影響的藥物,這些影響因人而異。飲酒者可能成為「派對的靈魂」,也可能變得悲傷和哭泣。他們的言語可能會模糊,他們可能會有行走困難的問題。這一切都取決於飲酒量、個人飲酒史和性格。

儘管見過身體和行為上的變化,你可能會想知道酒精如何在人體內起作用以產生這些效果。什麼是酒精?身體是如何處理它的?酒精的化學作用如何影響大腦的化學反應?在本文中,我們將探討酒精對人體的各種影響。

什麼是酒精?

各種形式的酒精:紅酒、啤酒、雞尾酒、威士忌和藍色利口酒。

酒精在多種形式中存在,包括紅酒、啤酒、烈酒、威士忌,甚至私釀酒。為了理解酒精對身體的影響,了解酒精作為一種化學物質的本質是很有幫助的,讓我們來看一看。

以下是幾個事實:

  • 酒精在室溫下是透明液體。
  • 酒精的密度較低,蒸發溫度比水低。(這個特性允許它在加熱水和酒精混合物時蒸餾,酒精先蒸發)。
  • 酒精易溶於水。
  • 酒精易燃,可用作燃料。

酒精可以通過三種不同的方法製造:

  • 發酵水果或穀物混合物。這通常伴隨著發酵後的蒸餾過程(如威士忌、朗姆酒、伏特加和杜松子酒都是通過蒸餾製成的)。
  • 化學改造化石燃料(如石油、天然氣或煤炭),製造工業酒精。
  • 氫和一氧化碳的化學結合(甲醇或木醇)。

酒精飲料中的酒精類型是乙醇或乙醇,其分子結構是C2H6O。也可以寫作CH3CH2OH或C2H5OH。 在這個結構中,C是碳,H是氫,O是氧。分子上的OH(O-H)基團賦予了它作為一種酒精的特定化學特性。對於本文的其餘部分,當我們說「酒精」時,我們指的是乙醇。

你不會在大多數飲料中找到純酒精;飲用純酒精可能是致命的,因為只需幾盎司的純酒精便可迅速將血液酒精濃度提高到危險區域。對於各種飲料,乙醇濃度(按體積計)は如下:

  • 啤酒 = 4至6%(平均約4.5%)。
  • 葡萄酒 = 7至15%(平均約11%)。
  • 香檳 = 8至14%(平均約12%)。
  • 蒸餾烈酒(如朗姆酒、杜松子酒、伏特加、威士忌) = 40至95%。大多數在酒類商店購買的典型烈酒是40%的酒精。一些高濃度的朗姆酒和威士忌(75至90%)可在酒類商店購買。一些高濃度的威士忌(即私釀酒)可以被非法製造或購買。

在美國,必須年滿21歲才能購買酒精飲料,且向未成年人提供或出售酒精飲料會受罰。

酒精如何進入人體

一群朋友圍坐在桌旁,笑著,社交飲酒。

當一個人喝一杯酒精飲料時,大約20%的酒精被胃吸收,剩餘的80%則經由小腸吸收。酒精的吸收速度取決於以下幾方面:

  • 飲酒者的性別。由於體成分等因素,酒精在女性和男性中的代謝方式不同。
  • 飲料中酒精的濃度。濃度越高,吸收速度越快。
  • 飲料的種類。碳酸飲料往往會加快酒精的吸收。
  • 胃是否有食物。胃中的食物會減緩酒精的吸收。

吸收後,酒精進入血液並溶解在血液中的水中。血液攜帶酒精遍布全身。血液中的酒精進入並溶解在身體各組織中的水中(除脂肪組織外,因為酒精無法溶解在脂肪中)。一旦進入組織,酒精便會對身體產生影響。觀察到的效果直接取決於血液酒精濃度(BAC),即人所消耗的酒精量的比例。人們喝酒後20分鐘內,BAC會顯著上升。

男性與女性的酒精反應

當你比較相同身高、體重和身材的男性和女性時,男性往往比女性擁有更多的肌肉和更少的脂肪。因為肌肉組織比脂肪組織含有更多的水,所以給定劑量或量的酒精在男性中比在女性中被稀釋得更多。因此,由該劑量引起的血液酒精濃度在女性中會高於男性,並且女性會比男性更早感受到酒精的影響。

酒精如何離開人體

當酒精進入人體血液後,以三種方式離開身體:

  • 腎臟通過尿液排出5%的酒精。
  • 肺部呼出5%的酒精,這可以通過測酒器檢測到。
  • 肝臟將其餘的酒精化學分解成乙酸。

通常,平均一個人每小時可以消除大約0.5盎司(15毫升)的酒精。那麼,消除一罐12盎司(355毫升)啤酒中的酒精大約需要一小時。

當身體吸收酒精的速度快於其消除的速度時,BAC會上升。因此,由於身體每小時只能消除大約一份量的酒精,在一小時內喝多杯飲料會使BAC大幅上升,比起在一小時內只喝一杯要高得多。

乙醇的分解或氧化在肝臟中進行。肝臟中的一種酶叫做酒精脫氫酶,從乙醇中剝奪電子生成乙醛。另一種酶叫做醛脫氫酶,在氧的存在下,將乙醛轉換為主要組成部分是乙酸的醋。乙酸的分子結構如下:CH3COOH。

當乙醇氧化為乙酸時,也會產生兩個質子和兩個電子。乙酸可以用來形成脂肪酸,或進一步分解成二氧化碳和水。

血液酒精濃度

如果你見過一個喝得太多的人,你可能已經注意到喝酒如何導致這個人的表現和行為發生明顯的變化。身體分階段對酒精做出反應,這與血液酒精濃度的增加相對應。

血液酒精濃度(BAC)是指一個人血液中酒精的百分比。BAC為0.10%意味著一個人的血液中每1000份血液中含有1份酒精。如前所述,有幾個因素會影響BAC,包括體重、生物性別、飲酒量(及飲酒速度)、藥物等。但是,身體對血液中的酒精水平也會做出反應:

歡愉期(BAC = 0.03到0.12%)

  • 他們可能變得更加自信或大膽。
  • 注意力可能變短。
  • 他們可能看起來臉色發紅。
  • 判斷力可能不如清醒時那麼敏銳,可能變得更衝動;他們可能說出第一個想到的話,而不是適合當前情況的評論。
  • 他們可能在進行精細動作(如寫字或簽名)時遇到困難。

興奮期(BAC = 0.09到0.25%)

  • 他們可能變得困倦。
  • 他們可能難以理解或記住事情(甚至是最近的事件)。
  • 他們可能對情況的反應不那麼迅速。
  • 身體動作可能變得不協調。
  • 他們可能容易失去平衡。
  • 視力可能變得模糊。
  • 他們可能難以感知事物(聽覺、味覺、觸覺等)。

混亂期(BAC = 0.18到0.30%)

  • 他們可能會感到困惑——不知道自己在哪裡或在做什麼。
  • 他們可能頭暈,步伐蹣跚。
  • 他們可能情緒高漲、攻擊性強、孤僻或過於親熱。
  • 他們可能看不清楚。
  • 他們可能感到困倦。
  • 他們可能講話含糊不清。
  • 動作不協調(抓住拋向他們的物體時有困難)。
  • 他們對疼痛的感覺可能不如清醒時那麼敏感。

麻痺期(BAC = 0.25到0.4%)

  • 他們幾乎無法動彈。
  • 他們可能無法對刺激做出反應。
  • 他們可能無法站立或行走。
  • 他們可能會嘔吐。
  • 他們可能會間歇性地失去意識。

昏迷期(BAC = 0.35到0.50%)

  • 他們會失去意識。
  • 反射遲鈍(如瞳孔對光的變化反應不正常)。
  • 皮膚感覺涼爽(體溫低於正常)。
  • 呼吸變慢且變淺。
  • 心率可能減慢。
  • 生命可能受到威脅。

死亡(BAC超過0.50%)

  • 通常會停止呼吸並死亡。

身體對酒精的反應

酒精主要作用於腦內的神經細胞。酒精干擾神經細胞與其他細胞之間的通信,抑制興奮性神經通路的活動並增加抑制性神經通路的活動。

例如,芝加哥大學醫學中心:酒精和麻醉行動談到酒精(和吸入麻醉劑)增強抑制性神經遞質GABA的效果的能力。增強抑制劑通常會導致遲鈍,這與醉酒者的行為相符。酒精不僅增強抑制劑,還削弱興奮性神經遞質谷氨酸的效果。減弱興奮性神經遞質的效果也會導致遲鈍。酒精通過與這些通路上的接受細胞受體相互作用來實現這一點。

酒精影響大腦的各個中心,無論是高階還是低階。不同的中心對相同的BAC的敏感性不同——高階中心比低階中心更敏感。隨著BAC的增加,大腦越來越多的中心受到影響。

酒精影響大腦的順序如下:

  1. 大腦皮層
  2. 邊緣系統
  3. 小腦
  4. 下丘腦和腦垂體
  5. 延髓(腦幹)

神經細胞如何交流

神經細胞通過傳送化學信息與其他細胞(如肌肉或腺體細胞)交流。這些信息稱為神經遞質。電信號沿著一個神經細胞傳遞,導致它釋放神經遞質進入細胞之間的小間隙,稱為突觸。神經遞質穿過間隙,與接收細胞膜上的一種稱為受體的蛋白質結合,並引起接收細胞的變化(電、化學或機械)。神經遞質和受體是特定的,就像鎖和鑰匙。神經遞質可以興奮接收細胞,導致反應或抑制接收細胞,防止刺激。

酒精和大腦

大腦皮層是大腦的最高部分。皮層處理來自感官的信息,進行“思考”處理和意識(與基底神經節結構結合),啟動大部分自願肌肉運動並影響低階大腦中心。在皮層中,酒精會:

  • 抑制行為抑制中心:人變得更加健談、自信且社交抑制減少。
  • 減慢來自感官的信息處理:人會在視覺、聽覺、嗅覺、觸覺和味覺上遇到困難;疼痛的閾值也提高了。
  • 抑制思考過程:人不會做出良好的判斷或清晰思考。

這些效果隨著BAC的增加而變得更加明顯。

邊緣系統由稱為海馬體和隔區的大腦區域組成。邊緣系統控制情緒和記憶。隨著酒精影響這個系統,人會情緒波動(憤怒、攻擊性、退縮)和記憶喪失。

小腦協調肌肉的運動。啟動肌肉運動的腦部信號源自大腦皮層的運動中心,經由延髓和脊髓傳遞到肌肉。當神經信號通過延髓時,會受到來自小腦的神經衝動的影響。小腦控制精細運動。例如,您通常可以閉著眼睛順利地將手指觸摸到鼻子;如果小腦不正常運作,這個動作將非常搖晃或顫抖。隨著酒精影響小腦,肌肉運動變得不協調。

除了協調自願肌肉運動,小腦還協調維持平衡所需的精細肌肉運動。因此,隨著酒精影響小腦,人會經常失去平衡。在這個階段,這個人可能被描述為“醉得跌跌撞撞”。

下丘腦是控制和影響許多自動腦功能的腦區,通過對延髓的作用進行協調,並通過對腦垂體的化學和神經衝動行動協調許多化學或內分泌功能(如性激素、甲狀腺激素和生長激素的分泌)。酒精對下丘腦和腦垂體有兩個明顯的影響,這些影響性行為和尿液排泄。

酒精抑制控制性喚起和表現的下丘腦神經中心。隨著BAC的增加,性行為增加,但性表現下降。

過量飲酒還會抑制腦垂體的抗利尿激素(ADH)分泌,該激素作用於腎臟以重新吸收水分。酒精作用於下丘腦/腦垂體以降低循環中的ADH水平。當ADH水平下降時,腎臟重新吸收的水分減少;因此,腎臟產生更多尿液。

延髓或腦幹控制或影響所有自動的身體功能,如呼吸、心率、體溫和意識。隨著酒精開始影響延髓的上層中心,如網狀結構,人會開始感到困倦,隨著BAC的增加可能最終失去意識。如果BAC高到影響呼吸、心率和體溫中心,人的呼吸會變慢或完全停止,血壓和體溫會下降。這些情況可能是致命的。

酒精和其他身體功能

除了大腦,酒精還會引起其他健康問題,影響身體功能,包括:

  • 刺激胃和腸道的內壁:這可能導致嘔吐。
  • 增加胃和腸道的血流量:這會增加這些器官的分泌,特別是胃酸分泌。
  • 增加皮膚的血流量:這會使人出汗並看起來臉色發紅。出汗會導致體熱喪失,人體溫可能實際下降到正常以下。
  • 減少肌肉的血流量:這會導致肌肉酸痛,特別是在從酒精中恢復時(“宿醉”)。

所有酒精的影響會持續到攝入的酒精被身體消除為止。

酗酒

根據世界衛生組織2018年《全球酒精和健康狀況報告》,全球估計有2.37億男性和4600萬女性患有某種形式的酒精使用障礙。

在美國,約有2860萬成年人(18歲及以上)(佔該年齡組的11.3%)患有酒精使用障礙(AUD),這是一種慢性復發性腦疾病,涉及受影響的人強迫性使用酒精,失去對飲酒量的控制,並在不飲酒時處於負面情緒狀態。這包括1630萬男性。2010年,酒精濫用使美國損失了2490億美元。

研究表明,近年來酒精使用總體上升,問題飲酒(包括酒精濫用,即飲酒至導致反復且重大的生活問題,以及酒精依賴,即無法停止飲酒)上升比例更高,特別是在女性、少數族裔、老年人和低社會經濟階層。

根據美國物質濫用和精神健康服務管理局(SAMHSA)的數據,近年來報告飲酒的12-20歲女孩比例高於其男性同齡人。隨著持續暴露於酒精,人體如何應對或適應?身體對酒精的耐受性增加包括以下變化:

  • 增加肝臟用於分解酒精的酶水平
  • 增加腦和神經系統神經元的活動

這些身體適應會改變一個人的行為。隨著長期酒精暴露,肝臟中的乙醇脫氫酶和乙醛脫氫酶水平增加。這意味著身體更有效地消除血液中的高酒精水平。然而,這也意味著人必須飲更多的酒才能體驗到與之前相同的效果,這導致更多的飲酒並促進成癮。

神經細胞的正常化學和電功能增加以補償酒精暴露的抑制效果。這種增加的神經活動幫助人們在較高的BAC下正常運作;然而,它也使他們在不飲酒時易怒。此外,增加的神經活動可能使他們渴望酒精。最確定的是,增加的神經活動導致酒精戒斷時的幻覺和抽搐(如震顫譫妄),並使克服酒精濫用和依賴變得困難。

長期飲酒的影響

除了前述的適應,長期暴露於酒精還會導致許多不良的酒精相關身體影響:

  • 肝臟活動增加導致細胞死亡和組織硬化(肝硬化)。
  • 各中心的腦細胞死亡,從而減少總腦量。
  • 胃和腸道潰瘍可能形成,因為持續的酒精使用刺激和破壞這些器官的內壁。
  • 心臟補償因酒精引起的最初低血壓,導致血壓升高。
  • 男性性細胞(精子)生成減少,因為下丘腦/腦垂體性激素分泌減少,可能還有酒精對睾丸的直接影響。
  • 營養不良導致鐵和維生素B水平下降,從而引起貧血。
  • 因為酗酒者經常失去平衡而經常摔倒,他們更容易受到瘀傷和骨折的影響;這在年齡增大時尤其如此。

最後,酒精濫用和依賴會引起情感和社會問題。因為酒精影響邊緣系統的情感中心,酗酒者可能變得焦慮、抑鬱,甚至自殺。酒精的情感和身體影響可能導致婚姻和家庭問題,包括家庭暴力,以及工作相關問題,如過度缺勤和表現不佳。

雖然酗酒對個人的健康和社會環境有毀滅性的影響,但有醫學和心理方法可以治療這個問題。

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