Ethanol

Ethanol mit einer molaren Masse von 46,1 g/mol ist eine farblose Flüssigkeit der Dichte 0,785 kg/L (25 °C), die bei 78,3 °C siedet.

Das in Deutschland am meisten konsumierte Suchtmittel ist Ethanol, das insbesondere über Bier (50 g Ethanol/L), Wein (100 - 135 g Ethanol/L) und Schnaps (400 - 600 g Ethanol/L) zugeführt wird. Die Resorption erfolgt zu 20 % im Magen, zu 80 % im Dünndarm. Die Resorptionsgeschwindigkeit ist dabei abhängig vom Füllungszustand des Magens und seiner Entleerungsgeschwindigkeit. Eine besonders schnelle Resorption erfolgt bei nüchternem Magen. Die Verteilung erfolgt über den ganzen Organismus, wobei wasserhaltige Gewebe bevorzugt werden (z. B. Nieren). Etwa 90 % der aufgenommenen Ethanols werden mittels Biotransformation metabolisiert, lediglich 10 % werden unverändert über die Ausatemluft, Harn und Schweiß ausgeschieden.

Ethanol wird über zwei Abbauwege metabolisiert. Der wichtigere ist im Cytoplasma der Leberzelle und in den Zellen des Gastrointestinaltraktes lokalisiert. Bei diesem wird Ethanol katalytisch mit Hilfe der Enzyme Alkoholdehydrogenase und Actealdehyddehydrogenase in zwei Schritten zu Acetaldehyd und dann Acetat (Salz der Essigsäure) oxidiert. Hierzu ist NAD+ notwendig, dessen Bereitstellung in Bezug auf die Reaktionsgeschwindigkeit limitierend wirkt. Ab Konzentrationen von 0,2 g/L erfolgt der Abbau linear und folgt somit einer Reaktion 0. Ordnung. Pro Stunde nimmt die Ethanolkonzentration dann etwa um 0,15 Promille bei Männern ab, bei Frauen etwas weniger. Die Werte können von Individuum zu Individuum um ca. 30 % schwanken.

Das zweite Abbaussystem ist im Endoplasmatischen Retikulum des Hepatozyten lokalisiert und wird als mikrosomales Ethanol oxidierendes System (MEOS) bezeichnet. Unter Hinzunahme von NADPH und Sauerstoff wird Ethanol ebenfalls zu Acetat oxidiert, wobei MEOS aber nicht absättigbar ist und durch chronische Alkoholzufuhr induziert wird. Hierdurch wird eine Steigerung des Ethanoabbaus von 0,1 g/(L x h) auf 0,2 g/(L x h) möglich.

Akute Toxizität: Nachlassen der Aufmerksamkeit, Enthemmung mit Euphorie, Rededrang, Rausch, Sehstörungen, Distanzlosigkeit, Ataxie, Schlaf, Koma, Reflexlosigkeit, Atemstörungen

Chronische Toxizität: Organschäden werden bei Männern ab einem Konsum von 80 g Ethanol/Tag beobachtet, entsprechend 1,5 L Bier oder 0,6 L Wein. Bei Frauen wird diese Grenze bei 60 g Ethanol/Tag erreicht. Symptome/Krankheiten: Stomatitis, Gingivitis, Parotitis, Ösophaguskarzinom, Gastritis mit Ulcus, Anämie, Hypertonie, Kardiomyopathie, Leberzirrhose, Pankreatitis, Diabetes mellitus und Hperlipidämie.

Zu den neurologischen Folgeerkrankungen und -symptomen zählen: Epilepsie, Polyneuropathie, Korsakow-Psychose, Wernicke-Enzephalopathie, Myopathien, Parästhesien, Muskelatrophie

Weitere Analyte, die auf Alkoholabusus schließen lassen: Gamma-Glutamyltranspeptidase, mittleres korpuskuläres Volumen des Erythrozyten (MCV), Carbohydrate Deficient Transferrin (CDT).

Ethanolgehalte einiger Getränke:
- 1 Flasche Export- oder Pilsbier zu 0,5 L: ca. 20 g
- 1 Flasche Export- oder Pilsbier zu 0,33 L: ca. 13 g
- 1 Glas Bier zu 0,4 L: ca. 16 g
- 1 L Korn zu 32 Volumenprozent: ca. 250 g
- 20 mL Korn: ca. 5 g
- 1 L Weinbrand zu 38 Volumenprozent: ca. 300 g
- 20 mL Weinbrand: ca. 6 g
- 1 L Whiskey zu 43 Volumenprozent: ca. 340 g

Mit der Widmark-Formel besteht die Möglichkeit, eine Blutalkoholkonzentration rein rechnerisch zu ermitteln, wenn bekannt, welche Menge Ethanol aufgenommen wurde. Zur Berechnung muß zudem die Körpermasse m und der Verteilungsfaktor r bekannt sein. Personen mit relative hohem Fettgewebsanteil wie Pykniker und Frauen haben r-Werte von 0,55 - 0,60, während für Leptosome eine Wert von 0,80 angenommen wird. Für Männer normaler Konstitution ergibt ein r von 0,70 gute Ergebnisse. Die Widmark-Formel zu Berechnung der Blutalkoholkonzentration c lautet mit A als zugeführte Alkoholmenge:

c = A/(m x r)

Beispiel: Frau, Körpermasse 70 kg, zugeführte Alkoholmenge 300 mL Wein mit 13,0 % Ethanol. Sie hat also 39 mL reines Ethanol zu sich genommen. Die Dichte beträgt 0,79 kg/L, somit hat sie 0,039 L x 0,79 kg/L = 0,031 kg = 31 g Ethanol aufgenommen. Gemäß Widmark-Formel folgt dann mit r = 0,60:

c = 31 g/(70 kg x 0,60) = 0,7 g/kg = 0,7 Promille

Als stündlicher Abbauwert (Rückrechnungswert) darf etwa 0,15 Promille (0,18 g/L Serum) angenommen werden.