Но прежде давайте вспомним элементарные сведения из школьного курса органической химии, изучающей соединения углерода (C). Спиртами (или алкоголями) называют производные углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода (H) замещены гидроксильной группой (OH). Спирты, содержащие одну гидроксильную группу, называют одноатомными, содержащие две и больше — многоатомными. Среди огромного разнообразия спиртов для нас представляют интерес первые пять одноатомных спиртов. Представляю их химическую формулу по порядку:
• CH3OH — метиловый спирт (метанол или древесный спирт). Первый представитель одноатомных спиртов. Формула каждого последующего спирта увеличивается на одну и ту же группу CH2, то есть на один атом углерода и два атома водорода;
• C2H5OH или CH3CH2OH — этиловый спирт (этанол или винный спирт);
• C3H7OH или CH3CH2CH2OH — пропиловый спирт (пропанол);
• C4H9OH или CH3CH2CH2CH2OH — бутиловый спирт (бутанол);
• C5H11OH или CH3CH2CH2CH2CH2OH — амиловый спирт (пентанол).
Все перечисленные спирты являются очень ядовитыми техническими жидкостями, которые применяются в химической промышленности в качестве растворителей и для синтеза многих веществ. Смертельная доза метилового спирта для человека составляет 30–100 мл, этилового — 250–400 мл, пропилового — 100–400 мл, бутилового — 200–250 мл, амилового — 30–50 мл. Все они очень похожи по своим физико-химическим свойствам, а метиловый и этиловый спирты по запаху и вкусу практически неразличимы. Люди предпочитают этиловый спирт, но и все остальные перечисленные спирты обладают наркотическим действием и как особо вредные примеси присутствуют в алкогольных напитках. Спирты с числом атомов углерода шесть и более в алкогольных напитках не обнаруживаются, а спирты, содержащие в своей цепочке 16 и более атомов углерода, являются твердыми веществами. Из многоатомных спиртов стоит упомянуть этиленгликоль (основа антифриза и тормозной жидкости), который пользуют отдельные наши сограждане, демонстрируя при этом чудеса выживаемости или погибая по собственной глупости. Формула этиленгликоля, между прочим, очень похожа на формулу этанола.
Из этилового спирта, который мы пьем, производят порох, пластмассы, синтетический каучук, ацетон, уксусную кислоту, хлораль и многие другие соединения. Он используется как прекрасный растворитель и в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания и реактивных двигателей. Получают этанол несколькими способами, в том числе:
1) Из газа этилена при соединении с водой, реакция выглядит так:
C2H4 + H2O = C2H5OH. Этилен, в свою очередь, получают из нефти.
2) Из хлорэтила при взаимодействии со щелочью:
C2H5Cl + NaOH = C2H5OH + NaCl
3) Из древесины (целлюлозы) путем соединения с водой в присутствии катализаторов, такой спирт называют гидролизным.
4) Из растительных продуктов, содержащих крахмал (картофель и другие овощи, хлебные злаки) и из фруктов и ягод, содержащих сахар. Этиловый спирт образуется при сбраживании сахаристых веществ:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Реакция идет только до 12–14 градусов. Чтобы повысить концентрацию спирта применяют перегонку, это ремесло прекрасно освоено у нас в деревнях.
Хочу обратить ваше внимание, что из картофеля и этилена, из винограда и древесины, из бананов и хлорэтила, получают одно и то же вещество с формулой C2H5OH. В Англии проводилось специальное сравнительное исследование токсичности для животных и человека пищевого спирта и спирта, применяющегося в промышленности. Разницы выявлено не было.
Переходя к описанию свойств алкоголя, замечу, что в дальнейшем изложении под часто употребляемым словом «алкоголь» будет подразумеваться этиловый спирт. Для наглядности все свойства алкоголя разделим на фармакологические (то, как вещество с химической формулой C2H5OH действует на организм) и психологические (то, как люди воспринимают данное вещество).
Фармакологические свойства алкоголя
Фармакологические свойства складываются из токсического эффекта и наркотического.
Существует огромное количество ядовитых веществ. Область медицины, изучающая отравления ядами, называется токсикологией. В учебниках токсикологии традиционно большое внимание уделяется отравлениям алкоголем и его суррогатами, как самому распространенному виду отравлений. В соответствии с общим характером токсического поражения выделяют яды нервно-паралитического действия, кожно-резорбтивного действия, общетоксического, удушающего, слезоточивого и раздражающего действия. По данной классификации алкоголь относится к группе ядов общетоксического действия, вызывающих судороги, отек мозга, параличи, кому. Типичными представителями ядов общетоксического действия, помимо алкоголя, являются синильная кислота и угарный газ. Если кому-то покажется, что автор сгущает краски, откройте учебник профессора Е. А. Лужникова «Клиническая токсикология» на 25 странице и убедитесь в правдивости информации.
При приеме внутрь алкоголь быстро всасывается отчасти в желудке, а в основном в тонком кишечнике, и уже через 5–10 минут появляется в крови. Пик концентрации алкоголя в крови наступает через час после приема натощак и через 1,5–2 часа, если желудок был наполнен пищей. Тяжесть отравления алкоголем прямо пропорциональна его концентрации в крови. При содержании алкоголя 0,1 % (100 мг в 100 мл крови) у человека отмечается эйфория, завышенная самооценка, говорливость, снижается внимание и критические способности, что соответствует легкой степени опьянения. Человек в таком состоянии ненормален и нездоров в первую очередь из-за повреждения рассудка. В норме мыслительным процессом руководит наше сознание. Если в кровь попал алкоголь, то он обязательно будет присутствовать и в головном мозге, и уже этанол начнет управлять мышлением. В легком опьянении у некоторых людей, по их собственным ощущениям, прорезаются красноречие и искрометный юмор, они становятся душой компании. Но это только видимость. Трезвые люди слышат при этом вместо остроумия нуднятину или пошлость. Типичным нарушением мышления является алкогольная персеверация — бесконечное назойливое повторение какой-нибудь одной и той же глупости. Трезвым людям становится еще хуже, когда подвыпившие начинают петь. Они не поют, а горлопанят, всегда мимо мелодии и поперек ритма, хотя им самим кажется, что алкоголь пробуждает в них талант Паваротти. И уж совсем жалкое зрелище, когда вдохновленные этиловым спиртом идут впляс, сами «танцоры» уверены, что выдают колена не хуже солистов ансамбля Моисеева. Очень хорошо отрезвляет в таких случаях просмотр подробной видеозаписи мероприятия. Многие персонажи съемки отказываются верить увиденному трезвыми глазами.
При концентрации 0,2 % значительно нарушается координация, человек не может самостоятельно идти, речь становится бессвязной, язык заплетается. Это средняя степень опьянения (отравления). Концентрация 0,4 % ведет к коматозному состоянию. Смерть от остановки дыхания наступает при содержании в крови 0,6–0,7 % алкоголя.
Попадая в организм человека, алкоголь дезорганизует работу всех органов и систем, а не только головного мозга, специалисты называют это «биохимической бурей». Как и все известные яды, этиловый спирт вызывает гипоксию — кислородное голодание клеток организма, вплоть до паралича дыхательного центра при тяжелых отравлениях. Алкоголь также разрушает мембраны клеток, ведет к обезвоживанию организма. Этиловый спирт, являясь отличным горючим для двигателей внутреннего сгорания, повышающим октановое число, не может служить источником энергии для людей. Организм человека не обладает способностью утилизировать калории алкоголя. Универсальным «топливом» для всех органов и клеток организма человека служит глюкоза. Алкоголь наоборот, нарушает усвоение глюкозы. Дело в том, что как только алкоголь всасывается в кровь, организм бросает все силы на обезвреживание этого яда чтобы обеспечить выживание. Алкоголь сначала превращается в уже известный нам крайне ядовитый ацетальдегид, затем в тоже токсичную уксусную кислоту, и только после этого распадается на углекислый газ и воду, которые выводятся из организма через легкие и почки. Цепочка расщепления алкоголя выглядит следующим образом:
