概論#
酒精(乙醇,ethanol)在人類歷史上已有至少 8000 年的使用紀錄。在現代社會,飲酒是被廣泛接受的休閒行為,但酒精同時也是全球最常被濫用的藥物,造成巨大的醫療和社會代價。
- 美國約 75% 成人規律飲酒,其中 8–10% 有酒精使用障礙(alcohol-use disorder)
- 每年超過 85,000 人死於酒精相關原因,逾 600,000 次急診與酒精相關
- 每年數以萬計的兒童因母親妊娠期飲酒而出生有形態和功能缺陷
- 酒精是所有藥物中(除菸草外)造成最多可預防死亡和發病的物質
本章同時涵蓋甲醇(methanol)和乙二醇(ethylene glycol)的毒理學,兩者均在工業上廣泛使用,且有一定的中毒頻率。
乙醇的基本藥理學#
藥物動力學#
吸收:乙醇為小分子水溶性物質,由胃腸道快速吸收。空腹狀態下口服後 30 分鐘內達血中峰值;食物延遲胃排空從而延緩吸收。
分布:分布快速,組織濃度與血液濃度相近;分布容積近似全身體液(0.5–0.7 L/kg)。女性因體內總水量較少,且胃部乙醇去氫酶(ADH)活性較低,服用同等口服劑量後血中峰值濃度高於男性。
代謝:超過 90% 的乙醇在肝臟氧化代謝;少量由肺部和尿液排出(呼氣酒精測試的基礎)。
在通常可達到的血中濃度下,乙醇代謝遵循零級動力學(zero-order kinetics),即代謝速率與濃度無關,固定為約每小時 7–10 g(相當於一杯飲料)。
乙醇的代謝途徑#
途徑一:醇脫氫酶(ADH)途徑
乙醇由胞質 ADH 酶催化轉化為乙醛,同時將 NAD⁺ 還原為 NADH。乙醇氧化造成肝臟 NADH 過多,影響脂肪酸代謝,導致急性酒精中毒相關的乳酸性酸中毒(lactic acidosis)和低血糖(hypoglycemia)。ADH 有多種遺傳多態性,ADH1B*2 等位基因(在東亞人群中較常見)使乙醇快速轉化為乙醛,對酒精依賴有保護作用。
途徑二:微粒體乙醇氧化系統(MEOS)
由細胞色素 P450(主要為 CYP2E1、CYP1A2、CYP3A4)組成,使用 NADPH 作為輔因子。長期飲酒可誘導 MEOS 活性,不僅加速乙醇本身的代謝,也加速其他由同一 P450 系統清除的藥物,並產生有毒的細胞色素 P450 反應副產物(毒素、自由基、H₂O₂)。
乙醛代謝
乙醛由線粒體 NAD 依賴性乙醛脫氫酶(ALDH)氧化為乙酸。雙硫侖(disulfiram)抑制 ALDH,使乙醛蓄積,引起飲酒後的不適反應。東亞人群中常見的 ALDH2 基因突變導致酶活性降低,對酒精使用障礙有強力保護作用。
急性乙醇暴露的藥效學#
中樞神經系統#
乙醇為 CNS 抑制劑,臨床效果與血中濃度密切相關:
| 血中酒精濃度 (mg/dL) | 非耐受個體的臨床效果 |
|---|---|
| 50–100 | 鎮靜、主觀愉悅感、反應時間延長 |
| 100–200 | 運動功能受損、口齒不清、共濟失調 |
| 200–300 | 嘔吐、昏睡 |
| 300–400 | 昏迷 |
| >400 | 呼吸抑制、死亡 |
CNS 效果在血中濃度上升時最為明顯(急性耐受性)。慢性酒精依賴者對乙醇效果有耐受性,可能在血中濃度 300–400 mg/dL 時僅表現輕度中毒。
分子機轉:乙醇影響多種膜蛋白和信號通路,關鍵作用:
- 增強 GABA_A 受體功能(增強抑制性傳遞)
- 抑制 NMDA 型麩胺酸受體(減弱興奮性傳遞,影響認知功能與記憶)
「斷片」(blackouts)—飲酒時的記憶空缺—可能源於高濃度乙醇對 NMDA 受體的抑制。
心臟與平滑肌#
- 急性攝入中等量乙醇(血中濃度超過 100 mg/dL)可顯著抑制心肌收縮力
- 乙醇為血管擴張劑(中樞效果 + 乙醛對平滑肌的直接鬆弛),嚴重過量時低溫環境可出現顯著低體溫
- 乙醇可鬆弛子宮,曾用於抑制早產(現已被更安全的子宮鬆弛藥取代)
慢性飲酒的後果#
慢性大量飲酒對多個重要器官系統造成嚴重損害,包括:乙醇和乙醛的直接毒性、代謝後果(氧化壓力增加、麩胱甘肽耗竭、線粒體損傷)以及細胞激素介導的損傷。
肝臟與胃腸道#
- 肝病是酒精濫用最常見的醫療併發症,15–30% 的重度慢性飲酒者最終發展為嚴重肝病
- 病程:酒精性脂肪肝(可逆)→ 酒精性肝炎 → 肝硬化和肝衰竭
- 美國慢性酒精濫用是肝硬化和需要肝移植的主要原因
- 女性比男性更容易出現酒精性肝毒性;合併 B 或 C 型肝炎感染增加嚴重肝病風險
- 其他:慢性胰臟炎(西方世界最常見原因)、胃炎、小腸損傷(腹瀉、體重減輕、多種維生素缺乏)
神經系統#
耐受性與依賴性#
長期大量飲酒導致耐受性(tolerance)以及身體和心理依賴。分子基礎包括 NMDA 受體和電壓敏感鈣通道的上調(可能是戒斷期癲癇的原因),以及 GABA_A 受體反應的下調。
酒精的獎賞效果涉及腦部中腦邊緣多巴胺獎賞迴路(mesolimbic dopamine reward circuit),增加伏隔核(nucleus accumbens)多巴胺釋放。納曲酮(naltrexone)能幫助戒酒,支持了酒精與類鴉片藥物共享神經化學獎賞系統的假說。
神經毒性#
- 周邊神經病變:最常見神經學異常,從手腳遠端感覺異常開始
- 韋尼克-科薩科夫症候群(Wernicke-Korsakoff syndrome):由硫胺素(thiamine)缺乏引起,特徵為眼外肌麻痺、共濟失調、意識混亂(可進展至昏迷和死亡)
所有疑似韋尼克-科薩科夫症候群的患者(包括幾乎所有以意識改變或癲癇發作呈現於急診的患者)應立即給予**硫胺素(thiamine)**治療。眼部症狀、共濟失調和意識混亂通常在給予硫胺素後迅速改善,但多數患者會留下慢性記憶障礙(科薩科夫精神病 Korsakoff psychosis)。
心血管系統#
- 心肌病變:長期大量飲酒導致擴張性心肌病(cardiomyopathy),伴心室肥大和纖維化
- 心律不整:大量或狂飲(binge drinking)與心房及心室心律不整有關;戒斷期可出現嚴重心律不整(反映鉀、鎂代謝異常)
- 高血壓:每日超過 3 杯與高血壓的關聯牢固確立,乙醇估計佔高血壓病例的 5%
- 「J 型」心保護:流行病學數據顯示適量飲酒(中等量)可降低冠心病、缺血性中風和周邊動脈病變的風險(可能機轉:升高 HDL 膽固醇、抑制炎症、增加 t-PA);但此觀察性研究結果尚無隨機臨床試驗驗證
血液系統#
- 最常見:與葉酸缺乏相關的輕度貧血
- 鐵缺乏性貧血(胃腸道出血)
- 溶血性綜合症(部分與高脂血症和嚴重肝病相關)
內分泌系統與電解質平衡#
- 男性酒精性肝硬化患者可出現女性化乳房(gynecomastia)和睪丸萎縮
- 慢性肝病患者出現腹水、水腫、電解質紊亂(低鉀、繼發性醛固酮增多症)
- 大量乙醇代謝導致低血糖(肝醣異生受損)和酮症(脂肪分解增加)
胎兒酒精症候群(Fetal Alcohol Syndrome, FAS)#
慢性母親飲酒的致畸效果包括:
- 宮內生長遲緩(intrauterine growth retardation)
- 小頭畸形(microcephaly)
- 協調能力差
- 面中部發育不足(外觀扁平)
- 輕微關節異常
- 嚴重者:先天性心臟缺陷和智能障礙
乙醇迅速穿越胎盤,在胎兒血中達到與母體相似的濃度,而胎兒肝臟幾乎沒有 ADH 活性,須依賴母體和胎盤清除酒精。
妊娠期間飲酒沒有已知的安全量。酒精是導致智能障礙和先天性畸形的主要可預防原因之一。
免疫系統與癌症#
- 免疫功能複雜改變:肺部免疫功能受抑制(增加肺炎風險);肝臟和胰臟出現病理性過度免疫反應
- 增加口腔、咽部、喉部、食道和肝臟癌症的風險;女性乳癌風險也略有增加
酒精-藥物交互作用#
藥物動力學交互作用:
- 長期飲酒誘導 CYP2E1 等 P450 酶,加速其他藥物代謝(包括對乙醯胺基酚 acetaminophen,增加肝毒性風險)
- 急性飲酒可因酶競爭或肝血流減少而抑制其他藥物代謝
每日飲酒 3 杯或以上者使用對乙醯胺基酚(acetaminophen)有肝毒性風險增加。FDA 要求非處方含對乙醯胺基酚產品標示此警告。
藥效動力學交互作用:
- 與其他 CNS 抑制劑(鎮靜催眠藥)合用有加成性 CNS 抑制效果,最為重要且危險
- 可增強血管擴張劑和口服降血糖藥的效果
急性酒精中毒的處置#
急性酒精中毒最重要的治療目標:預防嚴重呼吸抑制和吸入嘔吐物。
即使血中酒精濃度很高,只要能維持呼吸和心血管功能,存活率通常仍可。致死血中濃度平均超過 400 mg/dL,但因耐受性不同而有差異。
治療措施:
- 維持呼吸道暢通和通氣
- 糾正電解質失衡,治療低血糖和酮症酸中毒(給予葡萄糖)
- 立即給予硫胺素(thiamine)(預防韋尼克-科薩科夫症候群)
- 補充電解質溶液(嘔吐、脫水患者)
酒精戒斷症候群的處置#
戒斷症狀時程:
- 停酒後 6–8 小時:脈搏增快、血壓升高、震顫、焦慮、失眠(輕度)
- 1–5 天:戒斷性癲癇、酒精性幻覺
- 48–72 小時後:震顫性譫妄(delirium tremens)—以譫妄、激動、自主神經系統不穩定、低度發燒和多汗為特徵
酒精戒斷是成人最常見的癲癇原因之一,且可有危及生命的表現。戒斷的嚴重程度與飲酒劑量、持續時間成正比。
藥物治療原則:以長效鎮靜-催眠藥替代酒精,再逐漸減量(tapering)。
- 長效苯二氮平類(chlordiazepoxide、diazepam):需要較少頻率給藥,活性代謝物緩慢排除相當於內建的減量效果;但肝功能受損患者慎用
- 短效苯二氮平類(lorazepam、oxazepam):直接代謝為無活性水溶性代謝物,特別適用於肝病酒精患者
- 同時補充鉀、鎂、磷和硫胺素
完全解毒需要數週至數月,而非僅幾天的酒精戒斷。
慢性酒精症的治療#
戒毒後,心理社會治療(密集住院或門診復健)是主要療法。三種藥物獲 FDA 批准為酒精依賴的輔助治療:
納曲酮(Naltrexone)#
- 非選擇性競爭性類鴉片受體拮抗劑(阻斷 μ 受體)
- 減少復飲率和對酒精的渴望,在依從性高的患者中效果尤為明顯
- 口服 50 mg/日,或每 4 週肌肉注射一次(長效製劑)
納曲酮對類鴉片藥物身體依賴者會誘發急性戒斷症候群,故必須在停用類鴉片藥物後才能開始治療。同時具有劑量依賴性肝毒性,肝功能異常者慎用。
阿坎酸(Acamprosate)#
- 弱 NMDA 受體拮抗劑 + GABA_A 受體活化劑
- 在歐洲臨床試驗中,配合心理治療能減少短期和長期(>6 個月)復發率
- 腎臟排泄,嚴重腎損害患者禁用
- 每次 333 mg,每日三次(隨餐服用);主要不良反應為胃腸道症狀和皮疹
雙硫侖(Disulfiram)#
- 抑制乙醛脫氫酶(ALDH),使飲酒後乙醛蓄積
- 飲酒後數分鐘內出現:臉部潮紅、頭痛、噁心、嘔吐、出汗、低血壓、意識混亂
- 因依從性差且臨床效果證據薄弱,現已較少使用
- 可抑制苯妥英(phenytoin)、口服抗凝藥(oral anticoagulants)、異菸鹼酸(isoniazid)的代謝
其他藥物#
目前在研究中(均無 FDA 批准的酒精依賴適應症):
- 抗癲癇藥:托吡酯(topiramate)、加巴噴丁(gabapentin)、丙戊酸(valproate)
- 巴氯芬(baclofen):GABA_B 受體促效劑
- 伐尼克蘭(varenicline):尼古丁促效劑,動物研究顯示可減少狂飲
其他醇類的藥理學#
甲醇(Methanol)#
甲醇(木醇,methyl alcohol)廣泛用於工業和溶劑,常見於固體燃料和擋風玻璃清洗液。毒性並非甲醇本身,而是其代謝產物**甲醛(formaldehyde)和甲酸(formate)**造成。由於轉化為毒性代謝物的速度較慢,嚴重毒性出現前常有 6–30 小時的延遲。
臨床特徵:
- 早期:非特異性(類似乙醇中毒、胃炎、滲透壓間隙升高)
- 特徵性:視覺障礙(「像在暴風雪中」)+ 陰離子間隙代謝性酸中毒
- 嚴重者:心動過緩、昏迷、癲癇發作;血中甲醇 > 50 mg/dL 需血液透析
治療:
- 維持呼吸支持
- 福美匹唑(fomepizole):ADH 抑制劑,靜脈注射(首選);靜脈乙醇為替代方案
- 血液透析(清除甲醇和甲酸)
- 碳酸氫鈉(治療代謝性酸中毒)
- 葉酸/亞葉酸(輔助甲酸氧化)
乙二醇(Ethylene Glycol)#
用於冷卻劑、防凍液和工業溶劑;本身相對無毒,但代謝後產生毒性醛類和草酸鹽(oxalate)。
中毒三期:
- 攝入後數小時:短暫興奮後 CNS 抑制
- 延遲 4–12 小時:酸性代謝物和乳酸蓄積引起嚴重代謝性酸中毒
- 草酸鈣結晶沉積於腎小管,導致腎衰竭
診斷要點:陰離子間隙酸中毒 + 滲透壓間隙 + 尿液草酸結晶(無視覺症狀,與甲醇中毒區別)
治療:福美匹唑(與甲醇中毒相同方案);血中濃度 > 50 mg/dL、顯著代謝性酸中毒或腎損害時需血液透析。
福美匹唑已大幅減少需要血液透析的患者比例,尤其是酸中毒較輕、腎功能尚完整者。