الثلاثاء، 30 أبريل 2013

الإيثانول

الإيثانول
الإيثانول

 الإيثانول

المعادلة الجزيئية للإيثانول هي C2H6O
ومعادلة المبنى للإيثانول هي CH3CH2OH

معادلة المبنى للإيثانول تتركّب من قسم كربوني قصير يحوي ذرتين كربون وخمسة ذرات هيدروجين ومن مجموعة إضافية – مجموعة –OH وهذه المجموعة تدعى مجموعة هيدروكسيلية. هذه المجموعة تشترك في التفاعلات الكيماوية المختلفة التي يشترك بها جزيء الإيثانول. هذه المجموعة مهمة جداً وعملياً هي التي تعطي الصفات الكيماوية لجزيء الإيثانول. من المعروف ان الماء HOH والهكسان CH3CH2CH2CH2CH2CH3 لا يذوبان الواحد بالاخر. بينما الإيثانول يذوب في الماء ويذوب في الهكسان. كيف يمكن ان يذوب الإيثانول في مادتين لا تذوبان مع بعضهما البعض ؟

القدرة لمادتين جزيئيتين ان تذوبا مع بعضهما البعض تنبع من الامكانية لجزيئات كل مادة ان تنتشر وتندمج بين جزيئات المادة الاخرى مع بناء شبكة من الاربطة البين جزيئية المشتركة. ينبع من هذا الكلام, ان المواد التي بين جزيئاتها تتواجد اربطة فاندرفالس تستطيع ان تذوب فقط في مواد التي بين جزيئاتها تتواجد اربطة فاندرفالس, بينما مواد التي بين جزيئاتها تتواجد اربطة هيدروجينية تستطيع ان تذوب في مواد التي بين جزيئاتها تتواجد اربطة هيدروجينية. لذلك, من الواضح ان هكسان ومواد مشابهة له التي بين جزيئاتها تتواجد اربطة فاندرفالس لا تستطيع ان تذوب في الماء الذي بين جزيئاته تتواجد اربطة هيدروجينية.

 اما بالنسبة للإيثانول فيوجد له هيكل كربوني يستطيع ان يندمج في شبكة من اربطة فاندرفالس التي تتواجد بين جزيئات الهكسان ويوجد له مجموعة هيدروكسيلية التي تستطيع ان تندمج في شبكة من الاربطة الهيدروجينية التي تتواجد في جزيئات الماء.

مسار دخول الإيثانول الى الجسم
عندما نشرب مشروبات كحولية, يصل الإيثانول الى جهاز الهضم. وكما ذكرنا سابقا, صفات الإيثانول هي : جزيئات صغيرة تذوب بشكل جيد في الماء, ويتم امتصاصه الى سائل الدم بدون أية عملية هضم مسبقة. 20% منه يتم امتصاصه من خلال جدار المعدة و 80% منه يتم امتصاصه من خلال الامعاء الدقيقة. الإيثانول يُنقل مع سائل الدم الى كل أقسام الجسم ولذلك يظهر تأثيره بعد شربه بزمن قصير.

هنالك علاقة بين كميات الإيثانول التي يشربها الشخص خلال زمن معيّن, وبين تركيز الإيثانول في دم الشخص وبين تصرفاته. تركيز الإيثانول يختلف بين المشروبات الكحولية المختلفة ولذلك من أجل حساب كمية الإيثانول التي يشربها الشخص, يجب الأخذ بالحسبان ليس فقط  حجم المشروب انما أيضا  تركيز الإيثانول في المشروب.

تركيز الإيثانول في مشروبات كحولية مختلفة
اسم المشروب
حجم الوجبة (ملل)
تركيز الإثانول  %
بيرة
300
4
نبيذ
125
10
شيري , ليكر
50
20
فودكا, ويسكي, عرق, براندي وجين
25
40


1.                  إحسب حجم الإيثانول الذي تحتويه كل وجبة من المشروبات المذكورة في الجدول.
2.                  ما هو الاستنتاج الذي يظهر استناداً على نتائج الحسابات  في السؤال الاوّل ؟

الجدول التالي يعرض العلاقة بين كميات الإيثانول التي يشربها شخص خلال ساعة, تركيز الإيثانول في دمه وتأثير الإيثانول على تصرفاته:
وجبات الإيثانول التي يتم تناولها خلال ساعة
تركيز الإيثانول في الدم (%)
التأثير على نشاط الانسان
1
0.03-0.02
شعور جيد, سلوك اجتماعي جيد, التخلص من الخجل, الكلام بشكل مريح
2
0.05
إعاقة مرااكز في الدماغ التي تسيطر على عمليات التفكير والقرار والحركة. شعور انبساط شديد وراضي عن نفسه وعن اعماله.
4
0.10
إعاقة كبيرة لعمليات التفكير والحركة. الشخص يتصرف بدون أية قيود ويشكل خطر على نفسه وعلى الاشخاص المحيطين به.
6
0.15
يفقد التوازن عند الحركة, صعوبة في الكلام, ردود فعل بطيئة جداً, تصرفات بدون أية قيود ويشكل خطر على نفسه وعلى الأشخاص المحيطين به.
12
0.30
ثمالة
16
>0.50
خطر لفقدان الوعي, كوما  , موت
المعطيات في الجدول تتعلق لشخص وزنه 60-65 كغم وليس مدمن على الكحول. ووجبة كحول تعني لمشروب يحوي 12 ملل إيثانول.

3.                  في مصر ممنوع حسب القانون قيادة سيارة عندما يرتفع مستوى الإيثانول في الدم عن 0.05%. إشرح استنادا الى الجدول,أية وظائف تتعلق بقيادة سيارة تتضرّر من هذا المستوى للإيثانول والذي يجعل قيادة السيارة خطرة ؟
4.                  إحسب استناداً الى الجدول ما هو عدد كؤوس البيرة/ كؤوس نبيذ/ كؤوس ويسكي التي يصل بها تركيز الإيثانول في دم الشخص الى مستوى يكون به ممنوع قيادة سيارة حسب القانون في مصر (المقصود شرب خلال ساعة وقيادة سيارة بعد الشرب مباشرة) .
5.                  إحسب استناداً الي الجدول ما هو عدد كؤوس البيرة/ كؤوس نبيذ/ كؤوس ويسكي التي يصل بها تركيز الإيثانول في دم الشخص الى مستوى ممكن ان يدخل عندها الشخص الى حالة كوما ؟

عوامل تؤثر على سرعة امتصاص الإيثانول الى الدم
·                     حالة المعدة خلال الشرب : الشرب عندما تكون المعدة فارغة يزيد من تركيز الإيثانول في الدم. بينما عندما تكون المعدة ممتلئة, يكون انتقال الغذاء من المعدة الى الامعاء بطيء نسبياً. عندها يكون امتصاص الإيثانول الى الدم بطيء لانه يتم امتصاص الإيثانول من خلال الامعاء وفقط جزء بسيط يُمتص من خلال جدار المعدة.
·                     خلط المشروب الكحولي مع مشروب يحتوي على غاز : ايثانول المخلوط مع مشروب غازي يزيد من تركيز الإيثانول في الدم مقارنتاً مع نفس الكمية من الإيثانول المخلوطة مع ماء او عصير ثمار. ثاني اكسيد الكربون الموجود في الشمبانيا, الكولا, الصودا ينشّط انتقال الإيثانول من المعدة الى  الامعاء الدقيقة ومن هناك يزداد امتصاصه الى تيار الدم.
·                     جنس الشخص الذي يشرب الكحول : تركيز الإيثانول في دم النساء اعلى من تركيز الإيثانول في دم الرجال الذين شربوا نفس كمية المشروب. عندما نقارن جسم رجل مع جسم سيدة لهما نفس الارتفاع والوزن, نجد ان للرجل يوجد اكثر انسجة عضلات, بينما للسيدة يوجد اكثر انسجة دهنيات. انسجة العضلات نسبياً تحتوي على كمية اكبر من الماء. بما ان الإيثانول يذوب اكثر في الماء مما في الدهن, لذلك فان نفس كمية الإيثانول التي يشربها رجل وسيّدة يتشابهان في الارتفاع والوزن, سوف تتخفّف اكثر في جسم الرجل ولذلك يكون تركيز الإيثانول في دمه منخفض اكثر.

مسار خروج الإيثانول من الجسم
عملية إبعاد الإيثانول من سائل الدم تتم في الاساس في الكبد. في الكبد تتواجد انزيمات تسرّع من تحليل الإيثانول بعدّة مراحل أكسدة.
في المرحلة الأولى  الإيثانول يتأكسد الى إيثانال بواسطة انزيم إيثانول دهيدروغيناز:
CH3CH2OH                     CH3CHO                                                              
في المرحلة الثانية الإيثانال يتأكسد الى حامض إيتانوئي (חומצה אתאנואית) المعروفة بالخلّ (חומצת חומץ) بواسطة الانزيم الدهيد دهيدروغيناز:
CH3CHO                    CH3COOH                                                                 
الحامض الإيتانوئي ممكن ان يُستعمل في الكبد لبناء حوامض دهنية او ممكن ان يتأكسد حتى الحصول على ثاني اكسيد الكربون وماء,  مع استخلاص الطاقة في عملية التنفس الخلوي.
CH3COOH                      CO2  +  H2O                                                             
(ملاحظة: المعادلات تبرز المواد المتفاعلة والمواد الناتجة وهي ليست معادلات  متوازنة).

كمية الإيثانول التي يتخلص منها الكبد لا تتعلق بكمية الإيثانول في الدم وهي تتغير من شخص لأخر حسب نشاط الانزيمات المذكورة في كبد كل شخص.

جزء قليل من الإيثانول يخرج من الجسم عن طريق جهاز التنفس. الإيثانول هو مادة متطايرة, أي ان لها درجة غليان منخفضة نسبياً (78ºC). نتيجة لذلك, كمية معيّنة منه تنتقل من سائل الدم الى الرئتين, بشكل مشابه لانتقال ثاني اكسيد الكربون.  بعكس عملية التخلّص من الإيثانول بواسطة الكبد, كمية الإيثانول التي تخرج من خلال الرئتين تكون بعلاقة طردية مع تركيز الإيثانول في الدم. ويتم استغلال هذه الحقيقة في أماكن عديدة لفحص تركيز الإيثانول في دم السائقين, ويُعرف هذا الفحص ب- "فحص التنفس". في هذا الفحص يتم معرفة نسبة الإيثانول في الهواء الذي يُخرجه السائق خلال عملية الزفير ومنه يتم معرفة تركيز الإيثانول بصورة دقيقة في دم الشخص السائق.

الجسم يتخلص من الإيثانول بالاساس بواسطة الكبد وأيضاً بواسطة جهاز التنفس. هناك جزء قليل من الإيثانول يتم التخلص منه من الدورة الدموية بواسطة الكليتين. جسم الانسان يستطيع ان يتخلص خلال ساعة من كمية إيثانول تساوي الى ما هو أقل من كمية الإيثانول الموجودة في علبة بيرة.

تأثير الإيثانول على جهاز الاعصاب المركزي
الإيثانول الموجود في سائل الدم يصل أيضاً الى جهاز الاعصاب المركزي: الدماغ, العمود الفقري وخلايا الاعصاب التي تخرج منهما. في جهاز الاعصاب المركزي, الإيثانول يضرّ في عملية الاتصال بين الخلية "المرسلة"  وبين الخلية "المستقبلة". الخلية "المرسلة" هي خلية عصبية, بينما الخلية "المستقبلة" ممكن ان تكون خلية عصبية اخرى, خلية عضلية أو خلية غدة. عملية الإتصال تتم بواسطة مواد تدعى مواد وسيطة عصبية

. عندما تمر إشارة كهربائية على امتداد خلية عصبية واحدة تحفزها على اطلاق مواد وسيطة من طرف الخلية الى الفراغ بين الخليتين والذي يدعى سينابسا.

 المواد الوسيطة  تتحرك في الفراغ وتصل الى الخلية " المستقبلة" وهناك ترتبط مع المستقبلات الموجودة في غشاء الخلية. في جهاز الاعصاب هناك عدة انواع من المواد الوسيطة العصبية ولكل واحد له مستقبل خاص به. هناك مواد وسيطة عصبية تحفّز الخلية "المستقبلة", وهناك مواد وسيطة عصبية اخرى تعيق الخلية "المستقبلة".

الإيثانول يعيق في الدماغ تأثير مواد وسيطة عصبية محفزة, ويزيد من نشاط مواد وسيطة عصبية "معيقة" من خلال التأثير على مستقبلاتها, وفي كل الاحوال الإيثانول يعيق نشاط مراكز في الدماغ.

كيف يتطوّر إدمان الجسم على الإيثانول ؟
إدمان الجسم على الإيثانول, مثل كل سمّ اخر, يتطور نتيجة للاستهلاك خلال فترة زمنية طويلة. إحدى ظواهر الإدمان الجسماني هو تأقلم الجسم لوجود السمّ, حتى ان الشخص يشعر نفسه مريض عند عدم وجود السم. ظاهرة اخرى للإدمان الجسماني عل السمّ هو انه خلال الزمن ينخفض تأثير السم على الدماغ وهذه الظاهرة تدعى "القدرة على الاحتمال"

 نتيجة لهذه الظاهرة, يحتاج الشخص ان يشرب كميات كبيرة من المشروب الكحولي لكي يحصل على التأثير الذي تعوّد عليه. هناك آليتان تفسّران كيفية تطور "القدرة على الاحتمال":

الآلية الاولى – ارتفاع في مستوى الانزيمات في الكبد التي تسرع عملية تحليل الإيثانول مما يؤدي الى انخفاض تركيز الإيثانول في الدم.
 الآلية الثانية – ارتفاع في نشاط الدماغ لكي يغطي على التأثير المعيق للإيثانول ولكي يمكّن نشاط اعتيادي بالرغم من تركيز الإيثانول المرتفع في الدم. الشخص في هذه الحالة عندما لا يشرب مشروب كحولي, تركيز الإيثانول في دمه ينخفض وفي نفس الوقت جهاز الاعصاب عنده نشيط فوق العادة ونتيجة لذلك يزداد التوتر عند هذا الشخص أو ما معناه "يتعصبن".

تلخيص
ان شرب قليل من المشروب الكحولي ممكن ان يحسّن  الحالة النفسية وممكن ان يساعد بعض الاشخاص في تعاملهم مع باقي افراد المجتمع, لكن علينا ايضاً ان نعترف بالحقائق- وهي ان  لشرب المشروبات الكحولية هنالك سلبيات عديدة. ظاهرة شرب الكحول واستهلاك السموم بين الطلاب هي ظاهرة صعبة. لذلك, على الجهات المختلفة (العائلة, المدرسة, وزارة  التربية والتعليم والسلطة المحلية) ان يضعوا يداً بيد لمعالجة وتقليل هذه الظاهرة.

 ان ظاهرة  شرب البيرة ومشروبات كحولية اخرى هي في الاساس جزء من حياة الاشخاص البالغين, ولذلك من الضروري ان نتوقع ان تؤثر على مجتمعات الطلاب في الصفوف الاعدادية والثانوية. هناك مسؤولية تقع على العائلة التي تدعم الاولاد في المرحلتين الاعدادية والثانوية ولكن يجب ان تراقب تصرّفات وسلوك الابناء وخاصة في موضوع شرب المشروبات الكحولية. جهاز التعليم تقع عليه أيضاً المسؤولية, على جهاز التعليم ان يبدأ ببرامج مدرسية وخاصة في المدارس الابتدائية. يجب ان يكون الاهتمام في هذه البرامج على ان يكون الطالب مسؤول عن نفسه وعن تصرفاته بحيث ان لا يضر او لا يشكل خطر على الاخرين.

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق