에탄올 측정

에틸알코올(에탄올, C2H5OH ₎ 은 진정-최면 효과가 있습니다. 에탄올은 메탄올, 에틸렌글리콜, 기타 알코올과 마찬가지로 경구 섭취 시 분자량이 작고 지용성 _이 낮아 위(20%)와 소장(80%)에서 쉽게 흡수됩니다. 흡수율은 농도에 따라 달라지는데, 예를 들어 위에서는 약 30% 농도에서 최대치를 보입니다. 에탄올 증기는 폐에서 쉽게 흡수될 수 있습니다. 공복에 에탄올을 섭취하면 30분 후에 혈중 농도가 최대치에 도달합니다. 장 내에 음식물이 있으면 흡수가 지연됩니다. 에탄올은 신체 조직에 빠르고 고르게 분포됩니다. 섭취한 에탄올의 90% 이상이 간에서 산화되고, 나머지는 폐와 신장을 통해 7~12시간 이내에 배설됩니다. 단위 시간당 산화되는 알코올의 양은 체중 또는 간에 비례합니다. 성인은 1시간에 7~10g(0.15~0.22mol)의 에탄올을 대사할 수 있습니다.

에탄올 대사는 주로 간에서 일어나며, 알코올 탈수소효소와 미세소체 에탄올 산화 시스템(MEOS)이라는 두 가지 효소 시스템이 관여합니다.

에탄올 대사의 주요 경로는 알코올 탈수소효소를 포함하는데, 이는 아연(Zn ^{) 2+ 을} 함유한 세포질 효소로, 알코올을 아세트알데히드로 전환하는 과정을 촉매합니다. 이 효소는 주로 간에서 발견되지만 뇌와 위 등 다른 장기에도 존재합니다. 남성의 경우, 상당량의 에탄올이 위 알코올 탈수소효소에 의해 대사됩니다. MEOS는 혼합 기능 산화효소를 포함합니다. MEOS를 포함하는 에탄올 대사의 중간 생성물 중 하나가 아세트알데히드입니다.

혈중 알코올 농도가 100mg%(22nmol/l) 미만일 때는 알코올 탈수소효소에 의해 산화가 주로 이루어지는 반면, 농도가 높아지면 MEOS가 더 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다. 현재 만성 알코올 섭취가 알코올 탈수소효소 활성을 증가시킨다는 것은 입증되지 않았지만, MEOS 활성이 증가한다는 것은 확실하게 입증되었습니다. 에탄올에서 생성된 아세트알데히드의 90% 이상이 간에서 미토콘드리아 알데히드 탈수소효소의 작용으로 아세트산으로 산화됩니다. 두 가지 에탄올 전환 반응 모두 NAD 의존적입니다. 알코올 중독 중 NAD 섭취로 인한 NAD 결핍은 호기성 대사를 차단하고 탄수화물과 아미노산 해당작용의 최종 산물인 젖산의 전환을 제한할 수 있습니다. 젖산은 혈액에 축적되어 대사성 산증을 유발합니다.

알코올이 중추신경계에 미치는 작용 기전은 알려져 있지 않습니다. 그러나 비생리학적 농도의 에탄올이 전기적 신경 자극을 생성하는 이온 펌프를 억제한다는 것이 밝혀졌습니다. 결과적으로 알코올은 다른 마취제와 마찬가지로 중추신경계의 기능을 억제합니다. 알코올 중독의 경우, 진정제-수면제 과다 복용의 전형적인 효과와 함께 심혈관계 효과(혈관 확장, 빈맥) 및 위장관 자극이 발생합니다. 혈중 에탄올 농도와 중독의 임상 증상 간의 관계는 표 11-2에 제시되어 있습니다. 단일 섭취 시 에탄올의 치사량은 체중 1kg당 4~12g(평균적으로 내성이 없는 경우 96% 에탄올 300ml)입니다. 혈중 에탄올 농도가 500mg%를 초과하면 알코올성 혼수 상태가 발생하고, 2000mg%를 초과하면 사망에 이릅니다.

혈액 및 소변 중 에탄올 농도와 중독 임상 증상 간의 관계

에탄올 농도, mg%		알코올 중독의 단계	임상 증상
피	오줌
10-50	10-70	술 취하지 않은 상태	대부분의 사람들에게는 약한 영향
40-100	30-140	행복감	자제력과 반응 시간이 20% 감소했습니다.
100-200	75-300	자극	조정 능력 저하, 비판적 판단력 상실, 반응 시간 증가(100%)
200~300개	300-400	착란	방향 감각 상실, 말더듬기, 감각 장애, 기억 상실
300-400	400~500	무감각	서 있거나 걷는 능력이 저하됨
500개 이상	600개 이상	혼수	호흡 부전, 모든 반사 작용이 억제됨
2000개 이상	2400개 이상	죽음	호흡 마비

혈장 에탄올 농도가 약 80mg%에 이르면 보행 불안정, 어눌한 말투, 그리고 간단한 작업 수행의 어려움이 나타납니다. 이러한 이유로 여러 국가에서 이 농도를 운전 금지 기준치로 삼고 있습니다. 에탄올 농도가 낮더라도 운전 능력은 저하됩니다.

혈청 내 에탄올 농도를 측정할 때, 혈액 내 농도보다 10~35% 더 높다는 점을 유념해야 합니다. 알코올 탈수소효소를 이용한 에탄올 측정법을 사용할 경우, 다른 알코올(예: 이소프로판올)이 기질로 작용하여 간섭을 일으켜 위양성 결과를 초래할 수 있습니다.

중독 정도는 세 가지 요인에 따라 달라집니다. 혈중 에탄올 농도, 알코올 농도 증가율, 그리고 혈중 에탄올 농도가 상승한 상태가 유지되는 시간입니다. 섭취량, 위장 점막 상태, 그리고 체내 약물의 존재 여부 또한 중독 정도에 영향을 미칩니다.

혈액 내 에탄올 수치를 평가하려면 다음 규칙을 사용해야 합니다.

• 마지막 복용 후 0.5~3시간 후에 혈중 알코올 농도가 최고치에 도달합니다.
• 보드카 30g, 와인 한 잔, 맥주 330ml를 마실 때마다 혈액 내 에탄올 농도가 15~25mg% 증가합니다.
• 여성은 남성보다 알코올을 더 빨리 분해하며, 혈중 알코올 농도는 35~45% 더 높습니다. 월경 전 기간에는 혈중 에탄올 농도가 더 빠르고 더 크게 증가합니다.
• 경구 피임약을 복용하면 혈액 내 에탄올 농도가 증가하고 중독 상태가 지속되는 기간이 늘어납니다.
• 소변의 에탄올 농도는 혈중 농도와 상관관계가 없으므로, 이를 사용해 중독 정도를 평가할 수는 없습니다.
• 노인의 경우 젊은 사람보다 중독이 더 빨리 진행됩니다.

현재 알코올 농도 측정에 사용되는 호흡 검사는 고유한 특성과 한계를 가지고 있습니다. 호기 중 에탄올 농도는 혈중 농도의 약 0.05%, 즉 0.04mg%(0.04mg/l)이며, 혈중 농도는 80mg%(800mg/l)로 호흡 검사로 검출하기에 충분합니다.

호흡 검사로 에탄올을 감지할 시간

알코올 종류	복용량, ml	감지 시간, h
보드카 40°	50	1.5
보드카 40°	100	3.5
보드카 40°	200	7
보드카 40°	250	9
보드카 40°	500	18
코냑	100	4
샴페인	100	1
코냑과 샴페인	150	5
포트	200	3.5
포트	300	4
포트	400	5
맥주 6°	500	0.75
3.4° 이하의 맥주	500	정의되지 않음

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