נוסח השאלה המלא: מומחים יקרים שלום, בקרוב אנחנו צריכים להגיש פרויקט סיום בכימיה, והנושא שבחרנו הוא השפעות האלכוהול על הכבד. רצינו לדעת אם תוכלו לספר לנו קצת על השפעות הכימיות שיש לאלכוהול על הכבד; איך האלכוהול נכנס לתאים, איך הוא משפיע על התאים וכו'.

ויולט ושירה שלום,

הכבד הוא איבר חיוני ביותר. הוא מנקה רעלים מהדם, מפריש מיצי מרה שדרושים לתהליך העיכול, מייצר את חלבוני הדם וגורמי הקרישה, אוגר שומנים, סוכרים, ברזל וויטמינים ומספק לגוף רכיבים כימים חיוניים. כל משקה האלכוהולי שאנו שותים עושה את דרכו במערכת העיכול ומגיע בסופו של דבר לכבד.


הכבד (באדום) ממוקם סמוך למערכת העיכול | האיור לקוח מוויקיפדיה. נוצר בידי Mariana RuizLadyofHats

כלי הדם במערכת העיכול מתלכדים לווריד שנושא את הדם הספוג באלכוהול לתוך הכבד. בתוך הכבד הווריד מתפצל שוב ושוב לנימים דקיקים שבאים במגע עם תאי הכבד. בתאי הכבד נמצאים חלבונים, הנקראים "אנזימים", שמסייעים בפירוק האלכוהול, או בשמו הכימי אתנול (CH3CH2OH).

תאי הכבד מפרקים את האתנול באמצעות אנזים שנקרא אלכוהול דהידרוגנאז (ADH), לחומר רעיל ביותר בשם אצטאלדהיד (CH3CHO). למרבה המזל האצטאלדהיד מפורק בדרך כלל במהירות בכבד לתרכובת פחות רעילה בשם אצטט (-CH3COO) שלאחר מכן מפורקת מחוץ לכבד לפחמן דו חמצני ולמים.


בירה – המשקה האלכוהולי הנפוץ בעולם | התמונה לקוחה מוויקיפדיה. נוצרה בידי Cyclonebill.

מחקרים מראים שצריכה של כוס יין אדום אחת ליום מורידה את הסיכון למחלות לב ולסוגים שונים של סרטן, ומאיטה את ההתפתחות של מחלות מוח ניווניות כמו אלצהיימר ופרקינסון. לעומת זאת, שתיית אלכוהול מרובה ובלתי מבוקרת גורמת לאובדן היתרונות הללו ויוצרת סיכון בריאותי חמור. כאשר צריכת האלכוהול מוגברת, מצטברת בכבד כמות גדולה של תוצרי פירוק רעילים שהכבד אינו מסוגל להתמודד עמם. למשל, עודפי אצטאלדהיד רעילים, שהורסים את תאי הכבד, פוגעים ביכולת של הכבד לנקות את הדם וגורמים מחלות שונות.

כך נוצר מעגל שהולך ומחזק את עצמו: עודפי האלכוהול יוצרים עודפי אצטאלדהיד, עודפי האצטאלדהיד פוגעים בתאי הכבד וביכולת שלהם לפרק את האצטאלדהיד לאצטט, וכך מצטברים עוד ועוד עודפי אצטאלדהיד רעילים. בשלב מסוים העודפים האלה יחמקו אל הדם ויגיעו דרכו לאיברים שונים.

מחקרים הראו שהצטברות אצטאלדהיד מגבירה את הסיכון לחלות בסרטן. למעשה, האצטאלדהיד מוגדר כקרצינוגן – כלומר חומר שהחשיפה אליו מעודדת התפתחות סרטן. עודפי אצטאלדהיד גורמים גם למחלות כבד שונות, ביניהן "מחלת כבד שומני" (Steatosis Hepatitis/Fatty Liver) – עודפי האלכוהול בכבד גורמים לייצור מוגבר של חומצת שומן בכבד, והשומן הזה מצטבר ומפריע לתפקוד התקין של הכבד. התופעה הזאת הפיכה ונעלמת כשהאדם מפסיק לשתות.

אם ממשיכים לצרוך אלכוהול בנוכחות כבד שומני, גובר הסיכון להתפתחות של מחלת כבד נוספת הנקראת הפטיטיס אלכוהולית (Alcoholic Hepatitis). המחלה הזו מאופיינת בדלקת בכבד, חום, הגדלת הכבד, צהבת ועלולה להידרדר עד לאי-ספיקת כבד. מחלה נוספת היא שחמת הכבד (Cirrhosis) – מחלה שבה רקמות הכבד נהרסות ומתחלפות ברקמה צלקתית. התוצאה היא פגיעה חמורה ובלתי הפיכה בתפקוד הכבד. 


צילום מיקרוסקופי של כבד עם שחמת הכבד | התמונה לקוחה מוויקיפדיה. נוצרה בידי Nephron.

בומרנג, בחזרה אליכן:

אחד התסמינים של שחמת הכבד הוא שינוי של צבע העור, העיניים ורקמות נוספות לצהוב. מדוע נצבעות הרקמות בצהוב? איך קשורים תפקודי הכבד הירודים לתופעה הזו?

להלן מקורות מידע נוספים שיוכלו להועיל לכן:

מחלות כבד אלכוהוליות: מאמר מאת ד"ר יונה קיטאי-כהן, מנהלת היחידה למחלות כבד; ד"ר אוהד בנימיני, מחלקה פנימית א' במרכז הרפואי מאיר בכפר סבא, הפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר, אוניברסיטת תל אביב

פירוק אלכוהול בגוף (אנגלית)

ד"ר ענת לונדון
המחלקה לנוירוביולוגיה
מכון ויצמן למדע



הערה לגולשים

אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.

16 תגובות

  • מאור

    אלכוהול בנוגע לההומיאוסטזיס

    מה הגורמים שהופר ההומיאוסטזיס ברמת ריכוז אלכוהול בגוף?

  • מאור

    ההומיאוסטזיס

    מה הגורמים להפרת ההומיאוסטזיס בגוף בריכוז האלכוהול בגוף,פשוט יש לי עבודה בנושא זה
    אשמח אם תענו לי בהקדם האפשרי מאור.

  • נדב

    אלכוהול והאנזים קטאלז

    תודה על ההסבר המפורט.
    הייתי שמח לדעת האם קיים קשר בין אלכוהל לבין פעילות האנזים קטלאז בכבד.
    תודה מראש, והמשך יום נעים

  • בנק

    האם כבד שומני משפיע על קצב פירוק או ספיגת אלכוהול

    האם כבד שומני משפיע על קצב פירוק או ספיגת אלכוהול בגוף ?

  • לימור

    תסמינים פגיעה בכבד

    אחד מתסמיני הפגיעה בכבד היא צהבת , גוון עור ולחמית העין בצבע צהבהב. מדוע זה כך?

  • לימור

    אנזימים מפרקי אלכוהול אצל נשים

    שלום, שמעתי היום בהרצאה שלנשים, בניגוד לגברים, אין אנזים שאחראי על פירוק האלכוהול. האם זה נכון? אם כן באיזו דרך מתפרק האלכוהול אצל נשים, אם בכלל? תודה. לימור.

  • ציפי

    שתיה של אלכוהול מלווה בדרך

    שתיה של אלכוהול מלווה בדרך כלל באכילה של בשר , דגים או גבינות . האם גם האוכל מעמיס על פעילות הכבד ובעצם יש כאן תחרות או עומס יתר על הכבד?

  • ציון גואטה

    האם מקבלים אנרגיה מאלכוהול?

    ד"ר ענת שלום,
    ברצוני לשאול מספר שאלות:
    1. האם כל האלכוהול מתפרק בכבד, או שחלקו מופרש כאתנול דרך מערכת השתן או הנשימה (כפי שקראתי באתרים מסוימים)? אם כן - האם יודעים כמה אחוזים מופרשים כאתנול [או שאולי זה תלוי בכמות האלכוהול ששותים]?
    2. ממה שהבנתי האתנול מתפרק לאצט אלדהיד C2H4O וממנו לחומצה אצטית CH3 COOH [חומץ]. כל זה בכבד. כתבת שמחוץ לכבד [איפה?] החומצה נהפכת לפחמן דו חמצני ולמים. האם בתהליך זה הגוף יכול להפוך את אחד מחומרי הביניים לATP ולתרום אנרגיה, או שבעצם הכל מופרש מהגוף ולא מוסיף לנו קלוריות?
    3. אם אכן חלק מהאתנול מצטרף למעגל האנרגיה בגוף - האם אפשר לומר שאלכוהול הוא מקור אנרגטי, או שמא יותר נכון לומר, שהגוף פשוט רוצה לפרק כמה שיותר מהר את האתנול (בגלל רעילותו), אלא שבתהליך הכימי הזה נוצרת אפשרות אנרגטית - אז הגוף כבר מנצל אותה? [בפשטות: האם דרך זו היא טובה לקבלת אנרגיה או שנעשית רק בלית ברירה?]השאלה היא מבחינה כימית - בלי להתייחס כרגע לנזקי האלכוהול שהם עצומים.
    תודה רבה על הכתבה
    ואשמח לתשובות - למרות האריכות בשאלותי, כיוון שמעניינות אותי מאוד ולא הצלחתי למצוא להם תשובה
    ציון

  • דר ענת לונדון

    אלכוהול כמקור אנרגיה

    ציון שלום, תודה על ההתעניינות בכתבה.

    להלן התשובות לשאלותייך:

    בערך כ-90% מהאלכוהול שאנו שותים נספג בקיבה ובמעיים, האלכוהול נכנס לזרם הדם ולבסוף עושה את דרכו לכבד שם הוא מפורק. עשרת האחוזים הנותרים מופרשים ללא שינוי דרך הריאות - בנשימה, אך גם בזיעה, ברוק ובשתן. קצב הספיגה והעיבוד של האלכוהול מושפע מגורמים שונים וביניהם מידת המלאות של הקיבה, משקל ואחוזי השומן בגוף, מין (זכר/נקבה) וחוזק המשקה.

    אכן, האלכוהול מפורק בכבד לאצטאלדהיד, חומר מסוכן ביותר המפורק במהרה לחומצה אצטית או לנגזרת שלה אצטט. החומצה האצטית יוצאת מן הכבד אל הדם ומפורקת לפחמן דו חמצני ומים בלב, בשרירי שלד (שריר משורטט) ובמח. האלכוהול מפורק בשלבים:

       C2H4O2 (חומצה אצטית)C2H4O (אצטאלדהיד)C2H6O (אתנול) 

    (מים ופחמן דו-חמצני 3H2O+2CO2 Acetyl-CoA

    לאלכוהול ערך אנרגטי גבוה ולראייה, מעבר להיותו מרכיב במשקאות חריפים, הוא מהווה דלק חלופי. הגוף שלנו יכול לייצר 7 קלוריות מכל גרם אלכוהול. למעשה, האלכוהול הוא האלמנט בעל הערך האנרגטי השני בגודלו, מיד לאחר שומן.

    מחקר שנערך באוניברסיטת ייל בארה"ב הראה לאחרונה כי צריכת אלכוהול מרובה מלווה בעליה ברמות אצטט במח ובהמרה של האצטט לאנרגיה. במשך שנים חשבו כי המח מסוגל להשתמש רק בסוכר כמקור אנרגטי. כיום מבינים כי במצבים קיצוניים המח מסוגל לנצל גם מקורות אחרים וביניהם האצטט שמקורו באלכוהול. את האצטט קולטים תאים במח הנקראים אסטרוציטים והם אחראים לפירוק שלו ולהפקת האנרגיה. החוקרים סוברים כי אותו 'פרס' אנרגטי המתקבל במח לאחר שתייה מרובה של משקאות חריפים הוא חלק מתהליך ההתמכרות לאלכוהול ויכול להסביר מדוע תהליכי הגמילה של אלכוהוליסטים קשים כל כך.

    עם זאת, ישנן עדויות סותרות בספרות המקצועית בנוגע ליכולת הגוף לנצל את האנרגיה המופקת מפירוק האלכוהול. יש לזכור שעל אף ערכו האנרגטי הגבוה, בניגוד למזונות אחרים, לאלכוהול ערך תזונתי נמוך. הוא אינו מכיל הרבה ויטמינים ומינרלים ואף מפריע לספיגה של ויטמינים ומינרלים ממקורות מזון אחרים. עובדה זו מתווספת לשאר ההשלכות המזיקות של צריכת אלכוהול מוגברת שהוזכרו בכתבה. לסיכום, יתכן כי זהו מקור אנרגטי טוב אך בהחלט לא בריא או מומלץ בצריכה מוגברת.

    דר' ענת לונדון

  • ציון

    השלבים בפירוק האלכוהול

    שוב שלום ותודה על תשובתך.
    האם 2 השלבים בפירוק האלכוהול שציינת בתשובתך (מאתנול לאצטאלדהיד וממנו לאצטט) הם 2 השלבים הידועים בשם אינדוקציה וקוניוגציה?
    לתשובתך אודה, ציון

  • דר ענת לונדון

    אינדוקציה וקוניוגציה

    ציון שלום,
    ככל הידוע לי המושגים שהזכרת אינם קשורים לשלבי הפירוק של אלכוהול בכבד.
    אינדוקציה היא תהליך של הסקת מסקנות מן הפרט אל הכלל, ובביולוגיה המושג משמש גם לתיאור תהליך של הפעלת גנים או השראה של פעילות ביולוגית כלשהי (למשל יצור חלבון).
    קוניוגציה הוא תהליך של מעבר חומר גנטי בין חיידקים.
    פירוק האלכוהול בכבד הוא תהליך חמצון-חיזור.

    בברכה,
    ד"ר ענת לונדון

  • ציון

    הבהרה

    תודה על תגובתך המהירה!
    כוונתי הייתה לאינדוקציה אנזימתית, זו המוזכרת במקצוע הפרמקוקינטיקה, וכוונתה בדרך כלל הוא לשינוי באנזימי מערכת CYP450, כפי המוזכר במאמר זה לדוגמה: http://thedental.co.il/Article.aspx?itemID=36
    בקוניוגציה, הכוונה בדרך כלל היא לחומר מסיס (מולקולה פולרית גדולה, כמו חומצה גלוקורינית לדוגמה), שנקשר לתוצר הרעיל שנוצר בכבד בכדי לפנותו.
    יש המכנים תהליכים אלו כPhase 1 וPhase 2.
    זהו תהליך רב עוצמה, הנוטל חלק משמעותי בניטרול רעלים (ותרופות) בכבד ובסילוקם.
    להבנתי משפחת CYP450, נוטלת חלק בתהליך החימצון חיזור שהזכרת (http://dc228.4shared.com/doc/8CKyak7p/preview.html), אלא שאני לא מבין כיצד התהליך הזה פועל וכיצד הוא מנטרל את האתנול?
    שוב תודה, ציון

  • דר ענת לונדון

    אינדוקציה של אנזימי פירוק אלכוהול

    ציון שלום ותודה על ההבהרה,

    אנזימי ה- CYP450שהזכרת משמשים במסלול נוסף (ופחות שכיח) של פירוק אלכוהול שלא פורט בכתבה. אנזים זה משמש בתהליך החמצון של האתנול שמאבד שני מימנים והופך לאצטאלדהיד ואחר כך מפורק לאצטט בתהליך חמצון נוסף.

    מדובר בתהליך שמופעל בצריכה כרונית של אלכוהול ובאיברים שבהם פעילות האנזים אלכוהול דהידרוגנאז נמוכה, למשל במוח. תהליך זה מלווה ביצירה של רדיקלים חופשיים ומעלה את הסיכון לפגיעה ברקמות.

    אנזים ה- CYP450 עובר אינדוקציה, כלומר השראה מוגברת של פעילותו בנוכחות רמות גבוהות של אלכוהול. היות וזה אנזים שמפרק את האלכוהול ופועל בצורה מוגברת, ובמיוחד במוח, הוא עלול לגרום לירידה באפקט האלכוהול. נוצרת תחושה בגוף שלא התקבל מספיק אלכוהול (סובלנות לאלכוהול) ויש דרישה להגברת המינון –. זה תהליך אופייני להתמכרות לאחר צריכה ממושכת של סם. אותה הבעיה קיימת גם בצריכה של תרופות מרשם במהלכה מאבדת התרופה מהאפקט שלה בעקבות אינדוקציית יתר של אנזימי פירוק.

    Phase 1 ו-phase 2 שציינת מקושרים לתהליכי פירוק של תרופות או סמים בגוף. Phase 1 – כולל, בין השאר, תהליך חמצון חיזור שמתרחש גם במקרה של פירוק אלכוהול.

    ככל הידוע לי קוניוגציה כקישור של קבוצה חדשה ומסיסה אינה חלק שגרתי מתהליך הפירוק. ישנם מקרים בהם אצטאלדהיד מצטבר ונקשר לגלותטיון (Glutathione, פפטיד קצר), בתהליך קוניוגציה, במקום לעבור פירוק על ידי אצטאלדהיד דהידרוגנז ליצירת אצטט. תופעה זו יכולה מצד אחד להפחית את הרעילות שמקורה באצטאלדהיד, אך מצד שני התוצר של הקוניוגציה עלול ליצור תגובות נוספות ולגרום לנזק.

    אני מקווה שזה עונה על שאלותיך,

    בברכה,
    ד"ר ענת לונדון

  • ציון

    בהחלט עוזר לסדר את הדברים

    שוב תודה על התשובה המפורטת והתגובה המהירה.
    אם אני מבין נכון הרי שצורת הפירוק השגרתית של אלכוהול היא ע"י שני אנזימים: אלכוהול דהידרוגנאז שהופך אות האתנול לאצטאלדהיד וזה האחרון הופך בשלב נוסף לאצטט, ע"י האנזים אצטאלדהיד דהידרוגנאז. כלומר פירוק אנזימטי מלא בשני שלבים.
    שאלותי:
    1. האם הבנתי נכון?
    2. האם פירוק אנזימטי = תהליך חמצון - חיזור?
    3. כיצד בעצם תהליכי חמצון - חיזור גורמים לפירוק ונטרול רעל כל שהוא (במקרה שלנו אלכוהול)?
    4. האם אי אפשר לומר ששני השלבים הללו מקבילים לPhase 1 ו-phase 2 שאותם ציינו לעיל?
    הדבר הנוסף שהבנתי מתשובתך הוא, שישנה דרך נוספת (ופחות שגרתית) לפנות את האלכוהול והיא דרך משפחת CYP450 בשלב הראשון ודרך קוניוגציה בשלב השני (כגון צימוד לגלותטיון).
    בהקשר הזה ברצוני לשאול:
    5. האם הבנתי נכון?
    6. האם תהליך זה של פירוק אנזימטי הוא השגרתי בכל פירוק רעלני, או רק באלכוהול - ודווקא בשאר המקרים (כמו בתרופות) הפירוק נעשה ע"י CYP450 וע"י קוניוגציה (שלפחות לפי הקישור מתוך האתר של ההסתדרות הרפואית בישראל: http://www.ima.org.il/Internes/ViewCategory.aspx?CategoryId=7254#.U3R0Mf...), כוללת בתוכה גם צימוד לחומצה גלוקורינית, תרכובות סולפטיות - כמו הגלותטיון שהזכרת, אצטליציה ומתילציה)? כלומר שאלתי היא, האם באופן כללי אפשר לומר שהשיטה המרכזית שבה הכבד מנטרל רעלים היא ע"י אינדוקציה וקוניוגציה, או דווקא פירוק אנזימטי פשוט (שלא כולל את משפחת CYP450)?
    7. האם מחויב הדבר, שאם היה שימוש בשלב ראשון באופציה השכיחה (כלומר פירוק ע"י אלכוהול דהידרוגנאז) השלב השני יתבצע גם הוא ע"י אצטאלדהיד דהידרוגנז, או שיכול להיות שיעבור קוניוגציה ויקשר לגלוטתיון כנ"ל? וגם ההפך - האם יכול להיות שהפירוק הראשוני יהיה ע"י CYP450 ובכל זאת השלב השני יהיה ע"י אצטאלדהיד דהידרוגנז - כלומר - הכל נעשה לפי יכולת הפעילות שזמינה לכבד לפעולה?

    מקווה שלא הטרחתי מידי בשאלותי, נראה לי שאת המקור המוסמך הטוב ביותר שמצאתי שיכול לענות לי על שאלות אלו.
    שוב תודה, ציון

  • דר ענת לונדון

    תשובות בנוגע לפירוק אלכוהול

    ציון שלום,
    1. צורת הפירוק הנפוצה ביותר של אלכוהול היא אכן בתהליך חמצון-חיזור שמתווך על ידי האנזימים אלכוהול דהידרוגנאז ואלדהיד דהידרוגנאז.
    2. פירוק מתווך אנזימים יכול להתבצע בתהליכים שונים. אנזימים כמו אלכוהול דהידרוגנאז מתווכים תהליכי חמצון חיזור ונקראים אנזימים אוקסידורדוקטאזים. ישנם למשל, אנזימים שמתווכים העברת קבוצות כימיות מחומר לחומר ונקראים טרנספראזים, או אנזימים שמתווכים פירוק באמצעות חילוץ מולקולת מים בתהליך הידרוליזה ונקראים הידרולאזים. כלומר לא כל פירוק אנזימטי הוא בהכרח תהליך חמצון חיזור.
    3. בתהליך החמצון של אלכוהול, אתנול מוסר אלקטרונים והופך לאצטאלדהיד שעובר חמצון נוסף לחומצה אצטית, חומצת חומץ, חומר שאינו רעיל ויכול להתפרק למים ופחמן דו-חמצני. זאת אחת הצורות שבה הגוף מנטרל אלכוהול ורעלנים אחרים.
    4. במידה ואצטאלדהיד עובר צימוד = קוניוגציה לחומר נוסף וכתוצאה מכך מופרש מהגוף ניתן לייחס את זה לתבנית של phase 1 ו-phase 2 שמקובלת בפרמקוקינטיקה. כאשר הפאזה הראשונה היא תהליך החמצון חיזור שמתווך על ידי האנזים CYP450, והשלב השני הוא קוניוגציה לחומר כלשהו. עם זאת, ברוב המקרים אצטאלדהיד, מפורק על ידי אלדהיד דהידרוגנאז בתהליך חמצון נוסף לאצטט, ללא קוניוגציה, גם אם האנזים CYP450 מעורב בשלב הראשון. הקוניוגציה נדירה יותר, ומתרחשת למשל, בהצטברות יתר של אצטאלדהיד בכדי למנוע הרעלה.
    5-7 הבחירה במנגנון הפירוק ובאנזימים המתווכים קשורה בריכוז הרעלן, זמינות האנזימים השונים ברקמות בהן מצטבר הרעלן ועוצמת האפיניות / הזיקה של האנזים לרעלן (עד כמה האנזים "אוהב" את אותו רעלן שעליו הוא פועל). למשל, לאנזים CYP450 יש אפיניות נמוכה יותר לאלכוהול לעומת האנזים אלכוהול דהידרוגנאז ולכן פירוק אלכוהול יתרחש בדרך כלל באמצעות אלכוהול דהידרוגנאז ואילו אנזים CYP450 יכנס לפעולה רק בצריכה כרונית של אלכוהול, כאשר יש רמות גבוהות של אלכוהול בגוף. בנוסף, קיימים מנגנוני פירוק נוספים של אלכוהול כגון פירוק על ידי קטלאז או פירוק במנגנונים שאינם כוללים תהליכי חמצון חיזור.
    בברכה,
    ד"ר ענת לונדון

  • ציון

    וואו!! תודה!

    על היחס המהיר ועל התשובות המפורטות.
    לימדת אותי חומר משמעותי וגם תוך כדי העברת שיעור ב- איך מלמדים.
    כל טוב, ציון