Pasternak Kaziemierz, Kiełczykowska Małgorzata - Alkoholizm i narkomania a makro i mikropierwiastki w badaniach doświadczalnych i klinicznych.pdf - Narkomania - AnnabellePe

Alkoholizm i Narkomania 2003, Tom 16: nr 1-2, 25-37

ALKOHOLIZM I NARKOMANIA A MAKRO-

I MIKROPIERWIASTKI W BADANIACH

DOŒWIADCZALNYCH I KLINICZNYCH

Kazimierz Pasternak, Ma³gorzata Kie³czykowska

Katedra i Zak³ad Chemii Ogólnej Wydzia³u Lekarskiego

Akademii Medycznej w Lublinie

A LCOHOLISM , DRUG ADDICTION AND MACRO - AND MICROELEMENTS IN EXPERIMEN -

TAL AND CLINICAL STUDIES

A BSTRACT – Alcoholism and drug addictions are serious social problems. They

lead to organism destroying and even to death. Alcohol and drug addictions cause

the metabolic changes and disturb homeostasis of macro- and microelements.

In this paper we reviewed alcohol and drug abuse influence on the Mg, Ca, K,

Na, and Fe, Zn, Cu, Se, Mn concentrations in experimental and clinical studies.

Most of the clinical investigations showed the decrease of the magnesium

concentrations in serum of alcohol abusers in comparison with the healthy

control groups. It regarded both of the total and ionized magnesium. The ethanol

withdrawal led to the normalisation. Hypomagnesemia was observed in pa-

tients with alcoholic pancreatitis and liver cirrhosis. The single dose of ethanol

can lead to the decrease of serum magnesium. The experimental studies sho-

wed both the alcohol-induced hypomagnesemia and the decrease of magne-

sium contents in the tissues of kidney and brain.

Alcohol abuse disturbs also the homeostasis of calcium. The degree of hypo-

calcemia is correlated with the severity of abuse. The single, moderate dose of

alcohol consumed by healthy subjects doesn’t affect the serum calcium level.

However, in patients with alcoholic pancreatitis the serum calcium level was

decreased. The positive results obtained in alcoholics treated with calcium supple-

mentation confirm the dependence between the calcium homeostasis and the alcohol

abuse.

Alcohol abuse disturbs also sodium and potassium metabolism. The single,

acute ethanol poisoning or moderate alcohol consumption didn’t effect the le-

vels of these elements, but the chronic alcoholism, leading to the pancreatitis or

liver cirrhosis results in the decrease of serum sodium and potassium.

Kazimierz Pasternak, Ma³gorzata Kie³czykowska

The intake of alcohol exerts also an influence on the microelements con-

centrations. The studies comprising the subjects without the liver damages

showed the rise of serum iron, connected with the increase of serum ferritin

and transferrin saturation. The withdrawal of alcohol led to normalization.

Non-transferrin-bound iron is especially toxic for the cells because it is capable

of initiating the lipid peroxidation. This form of iron was found considerably

more often in the case of active abusers, particularly when the abuse led to the

liver cirrhosis. The results of the studies indicate univocally, that alcoholism

seriously influences the iron metabolism when the consumption of ethanol

causes the damage of organs, mainly of the liver. The intoxication of animals

with ethanol showed the significant increase of iron level in liver.

The level of serum zinc in the consumers of alcohol is significantly diminished

and the degrees of deficiency are correlated with the severity of cirrhosis. It sugge-

sts that the zinc deficiency appears in the beginning of the alcohol abuse.

In the studies of the copper level the different results were obtained. Both

of increase and decrease were observed. The serum selenium in alcoholic sub-

jects was diminished, what was connected with the decrease of glutathione

peroxidase activity.

The studies showed that drug addiction didn’t effect the serum level of ma-

gnesium. Authors suggest, that it can be caused by the intake of magnesium

from the tissues stores.

In the drug addicts the urinary excretion of copper was decreased and the excre-

tion of zinc was increased twice. This fact is of great importance because zinc

plays role in immunological system functions. The decrease of serum zinc was

observed in drug addicts and the detoxification didn’t exert any positive effects.

The studies of the serum copper in drug addicts showed its increase. The

same results were obtained for manganese and iron.

These observations univocally showed that both alcoholism and drug addic-

tion causes very severe disturbances of macro- and microelements.

Key words: alcoholism, drug abuse, macroelements, microelements.

Nadu¿ywanie alkoholu i substancji psychoaktywnych staje siê coraz wa¿niejszym

problemem spo³ecznym. D³ugotrwa³e ich przyjmowanie mo¿e powodowaæ nieod-

wracalne zmiany somatyczne i psychiczne a w konsekwencji nawet œmieræ.

Badania naukowe wykazuj¹ ogromne znaczenie zachowania w³aœciwego poziomu

makro- i mikropierwiastków dla prawid³owego funkcjonowania organizmu. Coraz wiêk-

sz¹ rolê przypisuje siê zaburzeniom gospodarki „pierwiastków ¿ycia” w wielu schorze-

niach neurologicznych i psychiatrycznych (tak¿e u osób uzale¿nionych od alkoholu) (47).

Do makropierwiastków zaliczane s¹ magnez, wapñ, potas, sód i fosfor. Wapñ jest

obok fosforu g³ównym sk³adnikiem koœci, bierze udzia³ w przewodnictwie nerwo-

wym oraz w procesie krzepniêcia krwi, reguluje aktywnoœæ wielu enzymów i mo¿e

byæ wtórnym przekaŸnikiem informacji hormonalnej. Wskutek niedoboru wapnia

mog¹ wyst¹piæ bóle kostne, osteomalacja, os³abienie miêœniowe, zaburzenia krzep-

Alkoholizm i narkomania a makro- i mikropierwiastki w badaniach doœwiadczalnych i ...

niêcia krwi. Nadmiar tego pierwiastka mo¿e prowadziæ do zaburzeñ w uk³adzie mo-

czowym, nerwowym i kostnym (39).

Potas stanowi najwa¿niejszy kation wewn¹trzkomórkowy. Bierze udzia³ w regu-

lacji potencja³u b³on komórkowych oraz pobudliwoœci komórek nerwowych i miê-

œniowych, aktywuje wiele enzymów. Zarówno niedobór, jak i nadmiar potasu powo-

duj¹ zaburzenia dzia³ania uk³adu miêœniowego, nerwowego oraz serca (39).

Drugim pod wzglêdem iloœci kationem wewn¹trzkomórkowym jest magnez. Jako

aktywator wielu enzymów uczestniczy w przemianach lipidów, bia³ek i wêglowoda-

nów, bierze udzia³ w wytwarzaniu zwi¹zków wysokoenergetycznych oraz wp³ywa

na procesy oksydoredukcyjne (26, 39). Stê¿enie tego pierwiastka w organizmie po-

zostaje w œcis³ej zale¿noœci ze stê¿eniami innych makropierwiastków. Niedobór ma-

gnezu towarzyszy nerwicom, sytuacjom stresowym, zaburzeniom dzia³ania przytar-

czyc, cukrzycy oraz hipertyreozie, powoduje schorzenia uk³adu sercowo-naczynio-

wego (26, 39). Stwierdzono równie¿, ¿e niedobór magnezu towarzyszy nadu¿ywa-

niu od alkoholu (3, 6). Suplementacja magnezem mo¿e hamowaæ powstawanie za-

burzeñ zwi¹zanych bezpoœrednio z niedoborem magnezu, który to niedobór bywa

zwi¹zany z uzale¿nieniem od alkoholu (3, 15).

Mikropierwiastki takie jak: ¿elazo, cynk, miedŸ, chrom, wanad, selen i lit wystê-

puj¹ w organizmie w du¿o mniejszych iloœciach, ale utrzymanie ich homeostazy ma

równie¿ istotne znaczenie.

¯elazo bierze udzia³ w prawid³owym oddychaniu komórkowym i funkcjach mó-

zgu (24). Jest ono sk³adnikiem zwi¹zków porfirynowych takich jak: hemoglobina,

mioglobina i cytochromy oraz enzymów. Niedobór ¿elaza powoduje przede wszyst-

kim niedokrwistoœæ, natomiast jego nadmiar mo¿e prowadziæ do hemochromatozy.

Jest to gromadzenie siê ¿elaza w tkankach prowadz¹ce do ich uszkodzenia i zaburze-

nia funkcjonowania (15, 39).

Cynk jest jednym z najwa¿niejszych mikroelementów. Pe³ni rolê aktywatora wie-

lu enzymów, m. in. dysmutazy ponadtlenkowej SOD stanowi¹cej bardzo wa¿ne ogni-

wo bariery antyoksydacyjnej organizmu (4, 15, 16, 47). Cynk stymuluje procesy

odpornoœciowe, jest niezbêdny do prawid³owego wzrostu, wp³ywa na strukturê skó-

ry i b³on œluzowych oraz na utrzymywanie poziomu witaminy A we krwi (16, 39).

Niedobór cynku mo¿e byæ przyczyn¹ zaburzeñ psychicznych, utraty ³aknienia, wy-

padania w³osów i zmian skórnych oraz zaburzeñ tolerancji glukozy (16, 42).

MiedŸ nale¿y do pierwiastków, które pe³ni¹ niezwykle wa¿n¹ rolê w prawid³o-

wym metabolizmie, pomimo ¿e ich zawartoœæ w organizmie jest niewielka. Pierwia-

stek ten jest sk³adnikiem wielu enzymów, m. in. oksydazy cytochromowej i SOD

(25, 39). Metabolizm miedzi wykazuje bardzo silne powi¹zanie z metabolizmem

¿elaza (15, 24, 25, 47). Niedobór miedzi mo¿e powodowaæ niedokrwistoœæ, zmiany

w obrêbie o.u.n. i demineralizacjê koœci (15, 25, 47).

Mangan wystêpuje w organizmie w iloœciach œladowych (10-20 mg), ale jest nie-

zbêdny do prawid³owego funkcjonowania organizmu. Aktywuje wiele enzymów, bie-

rze udzia³ w przemianach wêglowodanów i lipidów, rozwoju koœæca oraz w procesie

krwiotwórczym (39).

Kazimierz Pasternak, Ma³gorzata Kie³czykowska

Spoœród metaloidów selen odgrywa szczególnie wa¿n¹ rolê w organizmie. Jako

sk³adnik peroksydazy glutationowej jest nastêpnym wa¿nym elementem bariery an-

tyoksydacyjnej, bierze udzia³ w procesie oddychania komórkowego, odgrywa rolê

w procesach immunologicznych (4, 15, 39). Niedobór selenu mo¿e byæ przyczyn¹

zaburzeñ w uk³adzie miêœniowym (15).

Lit jest pierwiastkiem, którego znaczenie dla organizmu nie jest tak powszechnie

znane jak innych mikroelementów. Lit dzia³a synergistycznie z magnezem i powo-

duje jego zatrzymywanie w ustroju (22). Jest pierwiastkiem zmniejszaj¹cym niektó-

re objawy intoksykacji alkoholem (47).

Autorzy wskazuj¹ na niedobory makro- i mikroelementów w organizmach osób

uzale¿nionych od alkoholu spowodowane zwiêkszonym wydalaniem z moczem, za-

burzeniami wch³aniania, nieodpowiedni¹ diet¹, czêstymi biegunkami i wymiotami

(15, 20, 21, 22, 23, 24, 25).

Ze wzglêdu na ogromne znaczenie zachowania w³aœciwego stê¿enia biopierwiast-

ków, przeprowadzono wiele badañ, które mia³y na celu okreœlenie ich zawartoœci w

p³ynach ustrojowych i tkankach osób uzale¿nionych od alkoholu i innych substancji

psychoaktywnych. Lim i Jakob badaj¹c pacjentów spo¿ywaj¹cych du¿e dawki alko-

holu przez co najmniej rok przed hospitalizacj¹, stwierdzili u nich obni¿ony poziom

magnezu w tkance miêœniowej. Tak¿e stê¿enie ca³kowitego i mikroprzes¹czalnego

magnezu w surowicy by³o mniejsze ni¿ u pacjentów stanowi¹cych grupê kontroln¹.

Do¿ylne podawanie magnezu w postaci MgSO 4 podnosi³o znacz¹co poziom tego

pierwiastka w miêœniach i surowicy. Zawartoœæ magnezu w tkance kostnej u osób

uzale¿nionych od alkoholu nie wykazywa³a ró¿nic w stosunku do grupy kontrolnej i

nie uleg³a zmianie po okresie suplementacji (29).

Lewandowicz prowadz¹c badania na grupie 30 osób nadu¿ywaj¹cych alkoholu

stwierdzi³ u nich obni¿enie poziomu magnezu w surowicy krwi w stosunku do kon-

trolnej grupy ludzi zdrowych (26).

Prace Wu i Kenny dotyczy³y zawartoœci ca³kowitego i zjonizowanego magnezu w

surowicy pacjentów bêd¹cych pod wp³ywem alkoholu w momencie przyjmowania do

szpitala. Stê¿enie zjonizowanego magnezu by³o mniejsze ni¿ u pacjentów z grupy kon-

trolnej, natomiast poziomy magnezu ca³kowitego w obu grupach nie ró¿ni³y siê (48).

Z kolei badania Hristowej i wsp. przeprowadzone na grupie osób przewlekle nad-

u¿ywaj¹cych alkoholu wykaza³y, ¿e poziom ca³kowitego magnezu w surowicy by³

ni¿szy w stosunku do grupy kontrolnej. Uleg³ on wyraŸnemu podwy¿szeniu po okre-

sie 3-tygodniowej abstynencji. Stê¿enie magnezu zjonizowanego w grupie alkoholi-

ków by³o zdecydowanie mniejsze lub wykazywa³o bardzo niewielkie obni¿enie (13).

Badania dotycz¹ce stê¿enia magnezu w osoczu osób uzale¿nionych od alkoholu

wykaza³y, ¿e by³o ono mniejsze ni¿ w grupie kontrolnej, tym bardziej im d³u¿szy by³

okres uzale¿nienia. Poziom magnezu obni¿a siê wraz z wiekiem przy spo¿ywaniu

alkoholi niekonsumpcyjnych (18).

Jak wykazano, ju¿ jednorazowa dawka alkoholu ma wp³yw na stê¿enie magnezu w

surowicy krwi osób zdrowych. Jednorazowe spo¿ycie sta³ej dawki alkoholu w postaci

wódki lub wina obni¿a³o poziom magnezu, ale tylko w przypadku wódki obni¿enie by³o

Alkoholizm i narkomania a makro- i mikropierwiastki w badaniach doœwiadczalnych i ...

statystycznie istotne. Spo¿ycie piwa nie zmieni³o zawartoœci magnezu w surowicy. Takie

wyniki autorzy t³umaczyli ró¿n¹ zawartoœci¹ tego pierwiastka w napojach alkoholowych (40).

Ze wzglêdu na wielkie znaczenie utrzymania homeostazy magnezu w organizmie pro-

wadzone by³y prace dotycz¹ce sposobów suplementacji. Pach i wsp. stwierdzili, ¿e poda-

wanie preparatów magnezu osobom z objawami alkoholowego zespo³u abstynencyjnego

znacz¹co zwiêkszy³o stê¿enie magnezu w surowicy krwi (34). Bior¹c pod uwagê to, ¿e

poziom magnezu w surowicy nie jest dobrym wskaŸnikiem do oceny jego deficytu w

organizmie Papazachariou i wsp. przeprowadzili badania nad retencj¹ ma³ej dawki tego

pierwiastka podanego do¿ylnie u pacjentów z przewlek³ym zapaleniem trzustki, w

wiêkszoœci spowodowanym przewlek³ym piciem alkoholu. Wartoœci retencji w grupie

badanych pacjentów by³y znacznie wiêksze ni¿ w grupie kontrolnej, podczas gdy po-

ziom magnezu w surowicy nie wykazywa³ zasadniczych ró¿nic w obu grupach. Tylko u

jednego pacjenta zanotowano hipomagnezemiê (35).

Na niedobór magnezu powsta³y w organizmie pod wp³ywem alkoholu wskazuj¹ bada-

nia poziomu tego pierwiastka w moczu osób znajduj¹cych siê w stanie upojenia alkoho-

lowego w chwili œmierci. By³ on znacz¹co obni¿ony w stosunku do wartoœci referencyj-

nych (31). Hipomagnezemiê obserwowano równie¿ u pacjenta z ostrym zapaleniem trzustki

wywo³anym spo¿yciem alkoholu (28). Stê¿enie magnezu w surowicy i miêœniach pa-

cjentów z marskoœci¹ w¹troby spowodowan¹ spo¿ywaniem alkoholu w trakcie podawa-

nia spironolaktonu by³o zmniejszone w stosunku do grupy kontrolnej (1).

Rylander i wsp. badali poziom zjonizowanego magnezu w osoczu i ca³kowitego w

erytrocytach, a tak¿e jego wydalanie z moczem przed i po wykonaniu testu obci¹¿e-

nia magnezem przez jego podawanie doustne u osób spo¿ywaj¹cych umiarkowane

iloœci alkoholu. Stê¿enie magnezu w obu postaciach praktycznie nie ró¿ni³o siê w

porównaniu z kontroln¹ grup¹ abstynentów. Stê¿enie magnezu w moczu przed te-

stem by³o w niewielkim stopniu zwiêkszone w grupie kontrolnej. Po wykonaniu

testu obci¹¿aj¹cego osoby spo¿ywaj¹ce alkohol mia³y znacz¹co zwiêkszon¹ zawar-

toœæ magnezu w moczu. Autorzy wnioskowali st¹d, ¿e nawet spo¿ywanie alkoholu

przez osoby nieuzale¿nione powoduje zmiany w metabolizmie magnezu (43).

Doœwiadczenie prowadzone na myszach, którym do¿o³¹dkowo podawano etanol

wykaza³o obni¿enie poziomu magnezu w surowicy, mózgu, p³ucach i nerkach zaœ

podwy¿szenie w w¹trobie, miêœniu uda i œledzionie (36).

Alkohol mo¿e wywieraæ równie¿ wp³yw na stê¿enia innych makropierwiastków.

Wg Ljunghalla i wsp. jednorazowe spo¿ycie alkoholu nie powoduje zmian w po-

ziomie wapnia w surowicy ludzi zdrowych (30). Tak¿e rodzaj napoju alkoholowego

(wódka, wino, piwo) spo¿ywanego w jednorazowej dawce przez osoby zdrowe, nie

wp³ywa na poziom wapnia w surowicy (40).

Pomiary poziomu wapnia zjonizowanego w osoczu krwi osób spo¿ywaj¹cych

umiarkowane iloœci alkoholu w porównaniu z grup¹ abstynentów wykaza³y brak

istotnych ró¿nic pomiêdzy grupami. Oznaczono równie¿ zawartoœæ wapnia w moczu

przed i po wykonaniu testu doustnego obci¹¿enia magnezem. Przed eksperymentem

stê¿enie wapnia by³o wiêksze u osób spo¿ywaj¹cych alkohol, po wykonaniu testu

ró¿nica w stosunku do grupy kontrolnej uleg³a powiêkszeniu. Autorzy postawili

Pasternak Kaziemierz, Kiełczykowska Małgorzata - Alkoholizm i narkomania a makro i mikropierwiastki w badaniach doświadczalnych i klinicznych.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: