Влияние этилового спирта на организм человека».

Влияние этилового спирта на организм человека».

Секция «Химия».

 

 

Автор: Корнева Алёна Андреевна

Ученица 10 «А» класса

МБОУ СОШ № 40.

Руководитель: Напылова Светлана Вячеславовна

Первой категории

Учитель химии.

 

Г. Дзержинск

Содержание.

Введение.__________________________________________________3.

I. Теоритическая часть:

1. Этанол. Основные сведения._______________________________4.

2. Физические и химические свойства._________________________5.

3. Применение этанола.______________________________________6.

4. Отрицательно влияние этанола на организм.__________________7.

5. Головной мозг.___________________________________________9.

6. Нервная система._________________________________________10.

7. Пищевод и желудок.______________________________________11.

8. Печень._________________________________________________12.

9. Мочеполовая система._____________________________________13.

10. Развитие алкоголизма. Смертельный исход.___________________14.

11. Положительное влияние этанола.____________________________15.

II. Практическая часть:

«Опыт № 1»_____________________________________________16.

«Опыт № 2»_____________________________________________17.

12. Заключение._____________________________________________18.

13. Список использованных источников информации.____________19.

 

Введение.

Актуальность темы.

Этиловый спирт играет далеко не последнюю роль в жизни человека. Он имеет, как негативные, так и положительные влияния. Я считаю, что будет интересно узнать о происходящих процессах при его употреблении, а так же какие положительные влияния он может оказывать. Мне нравится химия и медицина, поэтому я выбрала эту тему, чтобы узнать о действии этилового спирта на человека и о подследственном влиянии на его состояние.

 

Цель работы.

Провести исследовательскую работу, выявить положительное и отрицательное влияние этанола.

 

Задачи.

· Выяснить отрицательное влияние этанола на организм человека.

· Выяснить положительное влияние этанола на организм человека.

 

 

I. Теоритическая часть.

1.Этанол. Основные сведения.

Этанол - это одноатомный спирт с формулой C2H5OH, второй представитель гомологического ряда одноатомных спиртов, при стандартных условиях летучая, горючая, бесцветная прозрачная жидкость.

Существует 2 основных способа получения этанола — микробиологический (спиртовое брожение) и синтетический (гидратация этилена)

Наиболее старым техническим методом его получения является алкогольное, или спиртовое, брожение. Этот процесс основан на том, что один из простейших сахаров состава C₆H₁₂O₆ — виноградный сахар, или глюкоза, получаемый в технике из крахмала, в присутствии особого рода микроорганизмов, называемых дрожжевым грибком, распадается на спирт и углекислоту по уравнению: С₆Н₁₂О₆ 2СО₂ + 2С₂Н₅ОН

Этанол, полученный путём гидратации этилена или брожением, представляет собой водно-спиртовую смесь, содержащую примеси. Для его промышленного, пищевого и фармакопейного* применения необходима очистка.

Структурные формулы.

(Рис.1) Объемная молекула этанола

____________________________________________

*Фармакопея - сборник официальных документов, устанавливающих нормы качества лекарственного сырья 4

2. Физические и химические свойства.

· Физические свойства.

Внешний вид: в обычных условиях представляет собой бесцветную летучую жидкость с характерным запахом.

Свойства этанола:

Молекулярная масса	46,069 а. е. м.
Температура кипения	78,15° С
Температура плавления	-114,15° С
Растворимость	Смешивается с бензолом, водой, глицерином, диэтиловым эфиром, ацетоном, метанолом, уксусной кислотой, хлороформом.

(Табл.1)Физические свойства этанола.

 

· Химические свойства.

1. Взаимодействует со щелочными металлами с образованием этилатов (или в общем случае-алкоголятов) и водорода:

2С₂Н₅ОН + 2К 2С₂Н₅ОН + Н₂

2. Реагирует с карбоновыми кислотами с образованием сложных эфиров:

RCOOH + HOCH₂CH₃ RCOOCH₂CH₃ + H₂O

3. Вступает в реакцию дегидратации в присутствии серной кислоты (при 120° С) с образованием диэтилового эфира:

2CH₃CH₂OH CH₃CH₂OCH₂CH₃ + H₂

4. Сгорает на воздухе и в кислороде с выделением тепла:

C₂H₅OH + 3O₂ 2CO₂ + 3H₂O

5. Взаимодействует с гидридами и гидроксидами щелочных металлов с образованием этилатов:

CH₃CH₂OH + NaH CH₃CH₂ONa + H₂

CH₃CH₂OH + NaOH CH₃CH₂ONa + H₂O

6. Вступает в реакцию гидрогалогенирования в присутствии хлорида цинка:

CH₃CH₂OH + HCl CH₃CH₂Cl + H₂O

3.Применение этанола.

· Топливо:

1) может использоваться в качестве транспортного топлива, главным образом в качестве добавки биотоплива для бензина.

· Химическая промышленность:

1)служит сырьём для получения многих химических веществ, таких, как диэтиловый эфир, уксусная кислота, этилен и др.

2) является компонентом антифризов и стеклоомывателей.

3) является растворителем для репеллентов.

· Медицина:

1)этанол является противоядием при отравлении некоторыми токсичными спиртами, такими как метанол и этиленгликоль. 2)растворитель для лекарственных средств, для приготовления настоек, экстрактов из растительного сырья

3)Антисептик и дезинфицирующие средство.

· Пищевая промышленность:

1) Растворитель для пищевых ароматизаторов

2) Может быть использован как консервант для хлебобулочных изделий, а также в кондитерской промышленности

3) Также в небольших количествах содержится в ряде напитков, получаемых брожением, но не причисляемых к алкогольным (кефир, квас, кумыс, безалкогольное пиво и др.).

· Парфюмерия и косметика:

1) Является универсальным растворителем различных веществ и основным компонентом духов, одеколонов, аэрозолей и т. п.

2) Входит в состав разнообразных средств, включая даже такие как: зубные пасты, шампуни, средства для душа, и т. д.

 

4.Отрицательное влияние на организм.

Органы и системы органов, страдающие большего всего, при употреблении алкоголя:

· Головной мозг

· Нервная система

· Желудочно-кишечный тракт

· Печень

· Мочеполовая система

Этанол может синтезироваться в организме человека или поступает с пищей. Эндогенный¹ этиловый спирт содержится в крови в концентрации 0,0004 до 0,001 г/л.

Источниками этанола являются:

• превращение глюкозы: Глюкоза Пируват →Ацетальдегид →Этанол;

• спиртовое брожение углеводов микрофлорой кишечника и дыхательных путей.

Источником экзогенного² этанола для человека служат спиртные напитки, и даже некоторые пищевые продукты (соки, кефир, хлеб).

 

 

_________________________________________________

Эндогенный¹ -алкоголь, который выделяет организм человека.

Экзогенный² - происходящий или вырабатываемый вне организма или какой-либо его части

 

Экзогенный этанол быстро всасывается в желудке (20-30%) и в тонком кишечнике (70-80%), достигая через 30-60 минут максимальной концентрации в крови. Метаболизм (окисление) этанола начинается уже в слизистой оболочке рта и продолжается во многих органах, но главным образом в печени (до 70-95% окисляемого этанола).При употреблении этилового спирта более 20-40 граммов, в печени образуется уксусный альдегид - основной метаболит спирта, который в 30 раз токсичнее самого алкоголя.

O

CH₃-CH₂-OH + NAD⁺ CH₃-C + NAD + H⁺

Этанол H

Ацетальдегид

O

CH3-C + NAD + H⁺ + H₂O CH₃-COOH + NADH + H⁺

H Уксусная кислота

Ацетальдегид

 

 

(Рис.1) Вред алкоголя.

 

 

5.Головной мозг.

 

Этанол обладает выраженной органотропностью*, в мозгу его концентрация превосходит содержание в крови. Даже низкие дозы алкоголя запускают активностьГамма-аминомасляных кислот (ГАМК) — систем головного мозга. Именно этот процесс и приводит к седативному эффекту (подавление сознания), сопровождающемуся расслаблением мышц, сомноленцией и эйфорией (ощущением опьянения). При хроническом употреблении алкоголя ГАМК-системы адаптируются, что приводит к росту толерантности к алкоголю, а впоследствии и к алкогольной зависимости, которая сопровождается абстинентным синдромом (похмельный синдром).

Длительное употребление алкоголя может привести к уменьшению объёма головного мозга. Так же на поверхности коры головного мозга наблюдаются органические изменения нейронов. Эти изменения возникают в местах кровоизлияний и омертвление (некроз) участков вещества мозга. При употреблении больших количеств алкоголя может возникнуть разрыв капилляров головного мозга.

Многочисленные опыты на животных, проведённые Иваном Петровичем Павловым, показали, что после сравнительно небольших доз алкоголя у собаки гаснут выработанные условные рефлексы и восстанавливаются лишь через шесть дней. В многочисленных опытах выяснилось, что во всех без исключения случаях под влиянием алкоголя простейшие умственные восприятия человека нарушаются и замедляются не столь сильно, как более сложные.

Алкоголь действует преимущественно на высшие формы мозговой деятельности и может вызвать ухудшение памяти. Употребление алкоголя может вызвать снижение способности к умственному восприятию и переработке внешней информации и нарушение сознания.

(Рис.1) Головной мозг здорового и

пьющего человека.

_____________________________________________________

*Органотропность - свойство физического, химического или биологического фактора избирательно воздействовать на определенный орган. 9

6.Нервная система.

Каждая новая порция спиртного все больше парализует высшие нервные центры, словно связывая их и не позволяя вмешиваться в деятельность низших отделов мозга: нарушаются координация движений, например движение глаз (предметы начинают двоиться), появляется неуклюжая шатающаяся походка. Нарушение работы нервной системы и внутренних органов наблюдается при любом употреблении алкоголя: одноразовом, эпизодическом и систематическом.

Известно, что нарушения работы нервной системы напрямую связаны с концентрацией алкоголя в крови человека.

· Когда количество алкоголя составляет 0,04-0,05 процента, выключается кора головного мозга, человек теряет контроль над собой, утрачивает способность разумно рассуждать.

· При концентрации алкоголя в крови 0,1 процента угнетаются более глубокие отделы головного мозга, контролирующие движения. Движения человека становятся неуверенными и сопровождаются беспричинной радостью, оживлением, суетливостью. Однако у 15 процентов людей алкоголь может вызвать уныние, желание заснуть. По мере увеличения содержания алкоголя в крови ослабляется способность человека к слуховым и зрительным восприятиям, притупляется скорость двигательных реакций.

· Концентрация алкоголя, составляющая 0,2 процента, влияет на области мозга, контролирующие эмоциональное поведение человека. При этом пробуждаются низменные инстинкты, появляется внезапная агрессивность.

· При концентрации алкоголя в крови 0,3 процента человек хотя и находится в сознании, но не понимает того, что видит и слышит. Это состояние называют алкогольным отупением.

· Концентрация алкоголя в крови 0,4 процента ведет к потере сознания. Человек засыпает, дыхание его становится неровным, происходит непроизвольное опорожнение мочевого пузыря. Чувствительность отсутствует.

· При концентрации алкоголя в крови 0,6-0,7 процента может наступить смерть. В результате эпизодического приема алкоголя часто развивается болезненное пристрастие, безудержное влечение к алкоголю – алкоголизм.

 

 

7.Пищевод и желудок.

При приёме внутрь этанолсодержащей жидкости в первую очередь страдает пищевод и желудок. И чем больше концентрация яда в этой жидкости, тем тяжелее повреждение.

Этанол вызывает ожог стенок пищевода и желудка. При этом на стенках желудка образуется белый налёт, аналогичный белку сваренного яйца. Для восстановления омертвевшей ткани требуется значительное время.

Даже от небольших доз этилового спирта раздражаются железы, расположенные в стенке желудка и вырабатывающие желудочный сок. Сначала они выделяют слишком много слизи, а затем истощаются и атрофируются.

Пищеварение в желудке становится неполноценным, пища застаивается или, не переваренная, поступает в кишечник. Возникает гастрит, который, если не устранить его причину и серьёзно не лечить, может перейти в рак желудка.

Результаты непосредственного воздействия алкоголя на стенки желудка человека наблюдали американские учёные. Каждый из девятнадцати участников эксперимента со здоровым желудком выпивал натощак 200 г. виски. Через несколько минут после приёма виски наблюдались припухлость и покраснение слизистой оболочки. Через час можно было видеть многочисленные кровоточащие язвочки, а через несколько часов по слизистой оболочке желудка уже тянулись гнойные полосы. Картина у всех девятнадцати испытуемых оказалась практически одинаковой.

(Рис.1) Язва желудка и язва 12-перстной кишки.

8.Печень.

Влияние этилового спирта на печень - весьма значительно. Многие специалисты считают алкоголь прямым гепатотропным ядом*, а это значит, что этот орган при алкоголизме страдает, пожалуй, больше всего. Вследствие поражения печёночных клеток, происходит постепенное замещение паренхиматозной рубцовой ткани.

Вполне понятно, что такой орган уже не может выполнять возложенные на него функции, связанные, прежде всего, с обезвреживанием многих токсических веществ, являющихся конечными продуктами обменных процессов.

Вредное действие алкоголя на печень оказывается разными путями:

· Прямое токсическое действие

· Застой желчи и реакция клеток печени на воспаление.

Проходя через печёночный барьер, этиловый спирт губительно воздействует на клетки печени, которые под его влиянием погибают. На их месте образуется соединительная ткань, или попросту рубец, не выполняющий печёночной функции. Уменьшается способность печени сохранять витамин А, наблюдаются другие нарушения обмена веществ.

Печень постепенно уменьшается в размерах, то есть сморщивается, сосуды печени сдавливаются, кровь в них застаивается, давление повышается в 3-4 раза. И если происходит разрыв сосудов, начинается обильное кровотечение, от которого больные часто погибают.

(Рис.1) Печень здорового и больного человека.

__________________________________________

*Гепатотропный яд- ядовитые вещества (промышленные яды), поражающие преимущественно печень. 12

9.Мочеполовая система.

Влияние на мочеполовую систему, половую функцию и развитие плода.

Небольшие дозы этанола (создающие концентрацию в крови 100 мг% и менее) повышают половое влечение у мужчин, но в то же время снижают потенцию. Даже в отсутствие печеночной недостаточности у небольшого числа больных алкоголизмом возможно развитие необратимой атрофии яичек, сморщивание семенных канальцев и азооспермия(отсутствие в семенной жидкости сперматозоидов). У женщин повторный прием больших доз алкоголя ведет к аменорее, уменьшению размеров яичников, исчезновению желтых тел с сопутствующим бесплодием, а также к самопроизвольным абортам.

Этанол и ацетальдегид легко проникают через плаценту, что ведет к тяжелым последствиям для плода - так называемому фетальному алкогольному синдрому, включающему следующие признаки: аномалии строения лица (недоразвитые ушные раковины, маленькие зубы с недоразвитой эмалью), дефект межпредсердной перегородки, дефект межжелудочковой перегородки, неправильный рисунок складок на ладонях, ограничение подвижности суставов, умственная отсталость. Период наибольшей уязвимости плода и пороговые дозы этанола, вызывающие данный синдром, не установлены, поэтому беременным следует полностью воздерживаться от спиртного.

 

 

10.Развитие алкоголизма.

Алкоголизм характеризуется длительными периодами частых злоупотреблений алкоголем, неспособность контролировать прием алкоголя. При появлении физической зависимости появляется синдром отмены, толерантность к алкоголю, или необходимость потреблять все больше и больше алкоголя для достижения того же эффекта. Экспериментами и наблюдениями над пьющими людьми установлено, что ядовитость алкоголя тем сильнее, чем выше его концентрация. Этим объясняется неблагоприятное влияние крепких алкогольных «напитков» на развитие алкоголизма.

Смертельный исход.

Путем многочисленных экспериментов установлено наименьшее количество яда из расчета на килограмм веса тела, которое необходимо для отравления и гибели. Это так называемый токсический эквивалент. Из наблюдений над отравлением людей этиловым алкоголем выведен токсический эквивалент и для человека. Он равен 7-8 г. Для человека в 64 кг смертельная доза будет равна 500 г чистого алкоголя. Быстрота введения оказывает существенное влияние на ход отравления.

· Медленное введение уменьшает опасность. При поступлении в организм смертельной дозы температура тела снижается на 3-4 градуса. Смерть наступает через 12-40 часов. Если сделать подсчёт для водки 40°, то окажется, что смертельная доза равняется 1200 г.

· Острое отравление алкоголем, или так называемая "опойная" смерть, находится в зависимости от душевого потребления спирта и крепости «напитков». Анализ внезапных и случайных смертей показывает, что алкоголь как причина несчастных случаев занимает одно из ведущих мест. Установлено, что смерть от опоя в Российской империи случалась в 3-5 раз чаще, чем в других европейских странах. Исходя из этих данных, ученые делают совершенно справедливое заключение, что здесь существуют особые условия, вызывающие беспримерную по сравнению с другими странами алкогольную смертность, даже при более низком среднедушевом потреблении алкоголя.

Научно доказано, что чем ниже среднегодовая температура того или иного региона, тем тяжелее сказывается потребление алкоголя на организме человека.

11. Положительное влияние этанола.

Но не все так печально. В результате многих исследований было установлено и положительное влияние алкоголя на организм человека. Но оно отмечается только лишь при условии ограниченного потребления качественных напитков. Учеными установлен факт благоприятного воздействия красного вина на иммунитет. Это напиток нормализует обмен веществ в организме, препятствует возникновению атеросклероза, способствует выведению токсинов и шлаков. Глинтвейн поддерживает организм при простудах, бронхите и пневмонии. Шампанское и белое вино «подпитывают» ослабленную нервную систему. Водка уменьшает количество холестерина в крови. Пиво замедляет процесс старения, снижает вероятность возникновения болезней Альцгеймера и Паркинсона, рака, нормализует работу сердечно-сосудистой системы. Учеными даже установлены граничные нормы безопасного потребления спиртных напитков без неблагоприятного влияния алкоголя на организм человека. Это 20 грамм чистого алкоголя в день для мужчин и 10 грамм – для женщин.

 

II. Практическая часть.

Опыт № 1.

«Воздействие этилового спирта на развитие живых организмов».

Цель: Выяснить влияние этилового спирта на живые организмы на примере фасоли.

Реактивы и оборудование: этиловый спирт, фасоль, вода, 2 чашки Петри.

Ход работы:

1) В две чашки Петри я положила по 6 фасолин.

2) В одну чашку я добавила 3мл этилового спирта, а в другую воды.

3) Через 3 дня видим, что фасоль, которая была в этиловом спирте не проросла и побелела (рис.1), а фасоль находящаяся в воде набухла (рис.2).

 

 

 

(Рис.1) Фасоль в этаноле. (Рис.2) Фасоль в воде.

 

Вывод: На примере фасоли видно, что этиловый спирт вторгается в нормальную глубоко-внутреннюю жизнь организма на клеточном уровне как разрушитель, следовательно, этиловый спирт не пригоден для развития и жизни организмов.

 

 

Опыт № 2.

«Влияние этилового спирта на молекулы белков».

Цель: Выяснить, как влияет алкоголь на структуру и свойства белка.

Реактивы и оборудование: Этиловый спирт, яичный белок, вода.

Ход работы:

1) В два стаканчика я налила по 1 мл яичного белка.

2) В один стаканчик я добавила 2 мл воды (рис.1), белок растворился, так как он является легкорастворимым и хорошо усваивается организмом. А в другой стаканчик я добавила столько же этилового спирта (рис.2) после чего образовался белый студенистый осадок, в спирте белки не растворяются, потому что спирт отнимает у белков воду.

 

 

(Рис.1) Белок в спирте. (Рис.2) Белок в воде.

Вывод: Под влиянием этилового спирта и других органических растворителей, смешивающихся с водой,происходит денатурация белков, то есть потеря у белка его естественных свойств (растворимости, гидрофильности и др.) вследствие нарушения пространственной структуры молекул. Из этого следует, что не важно сколько выпили, реакция в головном мозге будет аналогичная: много выпили алкоголя – много клеток головного мозга погибнет, мало выпили – мало погибнет, но погибнут в любом случае.

 

 

12.Заключение.

При выполнении исследовательской работы, я еще раз вспомнила основные физические и химические свойства этилового спирта. Ознакомилась с применением этанола в разных сферах деятельности. Узнала об отрицательном влиянии этилового спирта на организм человека, при этом более углубленно ознакомилась с наиболее страдающими от его употребления органами и систем органов. А так же узнала как о вредоносном влияние этилового спирта, так и о положительном влияние этилосодержащей продукции, но после провидения практической части, я могу поменять свое мнение насчет положительного влияния. Потому что при провидении ряда опытов, я обнаружила, что этиловый спирт мешает развитию и жизни организмов, а так же убивает клетки головного мозга при любом выпитом его количестве.

 

13.Список использованных источников информации.

1) Большая советская энциклопедия: "Этанол относится к наркотическим веществам".

2) Большой Энциклопедический Словарь: "Алкоголь - это наркотический протоплазматический яд"

3) Материал из Википедии — свободной энциклопедии

(http://ru.wikipedia.org/wiki/%DD%F2%E0%ED%EE%EB)

4) Сумин С. А. Неотложные состояния. — 6 изд.

5) Маркизова, Н.Ф. Спирты: Серия «Токсикология для врачей»

6) Касмынина Т.В. «Влияние алкоголя на организм подростка»