Химия по жизни. Как устроен наш быт, отношения, предметы и вещи с точки зрения химических реакций, атомов и молекул: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Так как Швейцария – это единственная страна, давшая верное определение абсенту, давайте поподробнее рассмотрим процесс производства этого напитка именно там. В Швейцарии абсент производят путем замачивания аниса, полыни и фенхеля в растворе 96 % этанола. Этот процесс называется мацерацией: растения впитывают в себя этанол через полупроницаемую мембрану. К тому же этанолу передается цветочный аромат трав.

Затем проводится дистилляция, которая ничем не отличается от перегонки водки. В результате крепость «настойки» снижается до 70 %. Некоторые производители добавляют чуть больше воды, чтобы снизить крепость еще сильнее. После этого абсент снова проходит процесс мацерации, однако в этот раз используются другие травы: мелисса, иссоп и полынь. Это похож на заваривание чая, только в конечном продукте будет большое содержание хлорофилла. Именно благодаря ему абсент приобретает свой традиционный зеленый цвет.

Да, всего несколько глотков абсента, как и любого другого крепкого напитка, могут негативно повлиять на организм. Высокий уровень содержания спирта способен вызвать серию химических реакций, влияющих на функционирование органов. Дело в том, что наше тело метаболизирует алкоголь не так, как пищу. Сначала этанол всасывается в вены тонкого кишечника, после чего перемещается сразу в печень. (Именно поэтому проверяется уровень алкоголя крови при вождении в нетрезвом виде.)

Как только этанол достигает печени, фермент алкогольдегидраза (или АДГ) разрывает две ковалентные связи в молекуле этанола (С₂H₅OH). Этот процесс называется частичным окислением этанола, в результате образуется ацетальдегид (СH₃СHO). Скоро вы начнете ненавидеть ацетальдегид, а пока что знайте, что он быстро превращается в ион ацетата (CH₃CHO^—).

Затем появляется другой фермент, альдегиддегидрогеназа, который расщепляет ион ацетата на углекислый газ и воду прежде, чем мы выдохнем углекислый газ. Звучит достаточно безобидно, правда? Если бы вы ничего не понимали в химии, то это все напоминало бы процесс переваривания пищи желудком.

Итак, в чем же состоит химия опьянения? Что же такое содержится в этаноле (CH₃CH₂OH), что всего лишь после нескольких стаканчиков у меня появляется огромное желание надеть ковбойские сапоги и станцевать техасский тустеп? И почему при употреблении алкоголя натощак мы быстрее пьянеем?

Во-первых, после приема внутрь этанолу требуется всего лишь пять минут, чтобы достигнуть мозга. Через еще пять минут у вас появится чувство легкого опьянения. Этого времени достаточно, чтобы ваш мозг начал взаимодействовать с этанолом и высвобождать дофамин. Дофамин действует как нейротрансмиттер или молекула, передающая сигналы от одного рецептора к другому. Когда мы пьем алкоголь, наш мозг выбрасывает в кровь молекулы дофамина. Они заставляют человека чувствовать «счастье». Однако, как мы уже обсуждали в главе о фитнесе, ряд исследований показал, что молекулы дофамина не заставляют человека заняться чем-нибудь. В данном случае дофамин сигнализирует о положительных аспектах какого-либо действия, к примеру употребления алкоголя. Именно поэтому люди считают, что дофамин связан с удовольствием.

Этанол взаимодействует с нашими натриевыми, кальциевыми, калиевыми каналами и взаимодействует с другим нейротрансмиттером в нашем мозгу, гамма-аминомасляной кислотой (ГАМК). Это подавляет активность мозга, что сразу отображается на поведении выпившего человека. Именно из-за ГАМК у пьяных людей наблюдается несвязная речь и неуклюжесть в движениях. Не путайте с плохими танцами, которые постоянно ассоциируются с ABBA[14].

Кроме ГАМК, этанол нарушает работу другого нейротрансмиттера. Глутамат – это важная молекула, играющая огромную роль в том, как именно наш мозг создает воспоминания и изучает новые вещи. Когда движение глутамата замедляется или останавливается, пьяный человек с трудом усваивает новую информацию или создает новые воспоминания. Я вам клянусь, у некоторых людей как будто есть какие-то блокаторы глутамата, потому что они ничего не помнят даже после одного или двух стаканов. Поразительно. Именно это может случиться с вами после ночной попойки.

Благодаря трем перечисленным факторам мы можем видеть пьяных людей в состоянии эйфории, спотыкающихся о собственные ноги и ничего не помнящих на следующее утро. И, конечно же, все зависит от количества выпитого.

Дозировка этанола в человеческом организме называется содержанием алкоголя в крови (САК). САК – это число, которым обозначается процент этанола в крови. Управление транспортным средством допустимо только в том случае, если содержание алкоголя в крови не превышает 0,08. Дело в том, что человек начинает ощущать себя опьяненным, когда содержание алкоголя в крови колеблется от 0,09 до 0,18.

При САК 0,19 и выше сознание начинает путаться. В большой степени это связано с тем, что глутамат блокирует способность мозга создавать новые воспоминания. На данном уровне САК отсутствует четкая координация движения, так как за это отвечает нейротрансмиттер ГАМК. Если вы когда-нибудь теряли сознание от выпитого, то, скорее всего, уровень САК был выше 0,19.

Когда уровень САК превышает 0,25, у человека могут наблюдаться симптомы алкогольной интоксикации. И на данном этапе все становится очень серьезно: в таком состоянии человек может захлебнуться рвотными массами и умереть.

Если каким-то образом уровень САК достигнет 0,35, человек может впасть в кому. Возникают нарушения дыхания и сердцебиения. При САК 0,45 существует высокий (практически гарантированный) риск смерти. Мозг не сможет функционировать нужным образом, из-за чего ваше тело не справится с такими простыми вещами, как дыхание. При всем этом шведские власти заявляют, что у одного из жителей страны САК составляет 0,545!

Просто представьте, каково это. Предположим, что в среднем в человеческом теле есть пять литров крови. САК, равный 0,545, тогда будет указывать на то, что в крови содержится унция (почти 30 грамм) чистого этанола. Это то же самое, что иметь 2,5 унции (70 грамм) водки в крови! Когда у пьяного водителя берут кровь, это делается для того, чтобы в лаборатории можно было определить количество этанола в крови человека.

Но если для определения САК нужен образец крови, то каким образом полицейские определяют количество этанола у случайных водителей?

Ну, у них есть только один вариант.

Они используют алкогольно-респираторную трубку. Большинство этих устройств преобразуют пары этанола (CH₃CH₂OH) в вашем дыхании в уксусную кислоту (CH₃COOH) всего за несколько минут. Мы уже обсуждали этот процесс ранее, когда говорили о пиве: если пиво перебродит, этанол превратится в уксусную кислоту.

Так как в нашей атмосфере не содержится уксусная кислота, результат алкотестера будет связан с количеством этанола в вашем организме. Именно так алкотестер может быстро и точно определить уровень САК.

По правде говоря, карманные алкотестеры, которыми пользуются полицейскими, не очень точны, так что их показания нельзя использовать как доказательство в суде. Тем не менее они все еще справляются с поставленной задачей, и их показания можно использовать для вашего ареста. Затем полицейский отвезет вас в больницу, чтобы взять образец крови.

Алкотестеры свободно продаются в магазинах и аптеках, поэтому каждый желающий может купить его и проверить себя после нескольких шотов в баре. Если ваш САК выше 0,08, то вам нужно вызвать Uber или Lyft (или своего друга), чтобы добраться до дома. В наше время очень легко найти альтернативный способ попасть домой; не нужно подвергать риску свою жизнь и жизни других людей. После нескольких «Маргарит» ГАМК работает против вас.

И хотя в моменте нарушения работы нейротрансмиттеров кажется забавными и смешными, на следующее утро вы можете почувствовать себя просто отвратительно. Похмелье является худшей частью попойки с друзьями. Но кроме сильного обезвоживания вы столкнетесь еще кое с чем: ферменты вашей печени активно расщепляют этанол, из-за чего в ней начинает копиться та молекула, о которой я уже говорила ранее, – ацетальдегид.

По сути, ацетальдегид – это промежуточное соединением в синтезе других веществ, в основном иона ацетата, который распадается на углекислый газ и воду. Однако этот процесс занимает определенное время. Токсичная молекула ацетальдегида копится в вашем организме на протяжении нескольких часов (после того, как будут расщеплены все молекулы этанола), прежде чем она начнет распадаться дальше.

Особенно это касается носителей мутации гена алкогольдегидрогеназы. У этой группы людей этанолу требуется совсем немного времени, чтобы превратиться в ацетальдегид; однако после их организм пытается преобразовать ацетальдегид в ацетат ион. Если такое случается, то все тело покрывается красными пятнами. Пятна могут появиться как сразу, так и через некоторое время и являются верным признаком того, что наступает похмелье.

Самая противная часть похмелья – потеря электролитов при выведении алкоголя из организма. Электролиты (или минералы, я рассказывала о них в главе о завтраке) можно разделить на два типа: катионы (положительно заряженные ионы) и анионы (отрицательно заряженные ионы). Основными катионами в нашем организме являются кальций, магний, калий и натрий, а анионами – хлорид, бикарбонат и гидрофосфат. Как правило, в нашем организме поддерживается соотношение обоих типов электролитов 1:1.

В обычное время наши почки, чтобы поддерживать нужную концентрацию каждого типа электролитов. Это очень важно, поскольку электролиты регулируют pH нашей крови, а также отвечают за сокращение мышц (к примеру, сердца). Однако в «счастливые часы» наши почки работают на пределе своих возможностей. Почему?

Этанол – это мочегонное средство, следовательно, вы будете часто хотеть в туалет. Каждый раз из вашего организма будут выходить необходимые организму электролиты. Именно поэтому утром лучше выпить Gatorade (серия изотонических напитков, производимых PepsiCo), а не съесть блинчики с шоколадной крошкой. Изотонический напиток – это быстрый и недорогой способ восполнить запасы калия и магния, необходимые для борьбы с усталостью и болью, вызванной от чрезмерного употребления алкоголя.

Хотите знать, как победить похмелье? Будьте ответственным взрослым. Перед тем, как выпить алкоголь, «увлажните» свое тело. Вам также нужно не только пить, но и есть обычную еду; таким образом, сначала этанол пройдет через вашу пищу и только потом попадет в кровоток. В данном случае сложные углеводы, которые мы обсуждали в прошлой главе, например картофель или кукуруза, будут действовать как физический барьер, замедляющий всасывание этанола в кровь. Так что не забывайте про еду!

Итак, что нового мы узнали? Весь алкоголь – это результат брожения, а все алкогольные напитки – результат брожения и перегонки. Виноделы с трепетом относятся к яблочной кислоте, а пивовары ни за что не откажутся от своего сусла. Для большинства из нас совершенно нормально пропустить несколько стаканчиков с друзьями, наесться чили кон кесо, а затем попробовать станцевать техасский тустеп. Только не забывайте, что рано или поздно, но вам придется столкнуться с побочными эффектами от принятия этанола.

12. Конец дня и отдых. В спальне

[14] ABBA – популярная шведская поп-группа, созданная в 1972 году. (Прим. лит. ред.)