Ethanolvergiftung - Die Wirkungen von Ethanol werden beschrieben. Ebenso die Symptome bei Intoxikation PDF

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Die Wirkungen von Ethanol werden beschrieben. Ebenso die Symptome bei Intoxikation und Therapiemöglichkeiten. Anschließend gibt es noch ein Fallbeispiel mit Bezug auf die Fahrtauglichkeit....

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Die Ethanolintoxikation

Metabolismus und Wirkungen von Ethanol Ethanol wird rasch resorbiert und in der Leber durch Alkohol-Dehydrogenasen der Klasse 1 und das mikrosomale ethanoloxidierende System vorerst zu Acetaldehyd umgewandelt. Acetaldehyd wird durch die Aldehyd-Dehydrogenase Typ 2 (ALDH2) zu Acetat oxidiert. Ein Polymorphismus der ALDH2, der vor allem in Ostasien verbreitet ist, kann zu einem deutlich verlangsamten Abbau führen. Da die Alkoholdehydrogenasen rasch gesättigt sind, folgt der Abbau über einer PlasmaEthanol Konzentration von ca. 0.5 ‰ (10mM) einer Kinetik 0. Ordnung, also linear und unabhängig von der Konzentration, mit einer Geschwindigkeit von ca. 0.15 ‰ pro Stunde. Die Wirkungen von Ethanol basieren auf Interaktion mit verschiedenen Neurotransmittersystemen: Ethanol mindert die glutamaterge, exzitatorische Neurotransmission am NMDA-Rezeptor, der über Ca2+-Einstrom, Aktivierung der Ca2+/Calmodulin-Kinase und Phosphorylierung des AMPARezeptors die Empfindlichkeit für Glutamat erhöht und zusammen mit modifizierter Proteinbiosynthese zur strukturellen Veränderung der Synapse beiträgt. Durch diese Vorgänge lassen sich synaptische Plastizität und die damit einhergehende Förderung von Lernvorgängen und Gedächtnisbildung erklären. Bei exzessivem Alkoholkonsum wird, vereinbar mit diesen Mechanismen, eine Gedächtnisstörung beobachtet. Die langfristig gesteigerte Ethanol-Einnahme führt im Sinne der zentralnervösen Homöostase zu einer Zunahme der NMDA-Rezeptoren, was bei abrupter Einstellung der Alkoholzufuhr zu einem Rebound-Effekt führt und die Hyperaktivität im Entzug und ggf. Krampfanfälle erklärt. Ethanol bindet an den GABA-A-Rezeptor und fördert dessen inhibitorische Wirkung, die sich bei exzessivem Alkoholkonsum als Sedation bemerkbar macht. Wie beim NMDA-Rezeptor kommt es auch hier mit einer konsekutiven Abnahme der GABA-A-Rezeptoren zu einem homöostatischen Gegenwirken. Dieser Mechanismus trägt als Rebound-Effekt im Entzug ebenfalls zur Hyperaktivität bei, da GABA nun auf weniger Rezeptoren trifft und seine inhibitorische, dämpfende Wirkung dadurch abnimmt. Ethanol führt zur einer Erregung dopaminerger Neurone im ventralen Tegmentum, was zu einer vermehrten Freisetzung von Dopamin im Nucleus accumbens führt. Durch Aktivierung dieses Belohnungssystems kommt es zu positiven Glücksgefühlen, was zur Folge hat, dass die dazu führenden Verhaltensweisen verstärkt werden. Es kommt somit zu einem gesteigerten Alkoholverlangen. Dieses Konzept trägt zur Suchtentstehung bei. Das Verlangen nach Alkohol wird nicht nur durch das dopaminerge System vermittelt, sondern scheint auch mit Beeinflussung des opioidergen Systems in Zusammenhang zu stehen. Ethanol erhöht die extrazelluläre Konzentration der endogenen Opioide im Nucleus accumbens und Opioid-Antagonisten (z.B. Naltrexon) führen zu einer Abnahme des Verlangens nach Alkohol, wodurch die These untermauert wird. Ethanol bewirkt auch eine Erhöhung der Serotoninspiegel im zentralen Nervensystem und aktiviert, vermutlich durch Einfluss auf den Corticotropin-releasing factor (CRF), das Stress-System der Hypothalamus-Hypophysen-NNR-Achse, das mit der Entwicklung von Abhängigkeit und Entzugssymptomen in Verbindung steht.

Akute und chronische toxische Wirkungen Die Ethanolintoxikation ist die häufigste manifeste Vergiftung, mit akuten und chronischen Wirkungen auf verschiedene Organsysteme. Der Verlauf und das klinische Bild einer akuten Ethanolintoxikation sind abhängig von der Blutalkoholkonzentration (BAK). Bei einer BAK von 0,3 - 1 ‰ erleben die Betroffenen eine euphorische Phase mit Enthemmung, Redseligkeit, zunehmenden Selbstbewusstsein, Abnahme von Urteilsfähigkeit und Aufmerksamkeit, ab 0,6 ‰ kommt es zu einer verlängerten Reaktionszeit und geringer Sprachstörung. Von 1,0 bis 2,0 ‰ besteht ein Exzitationsstadium mit zunehmender Enthemmung, Erregung, Aggressivität und gesteigerter Atmung. Darauf folgt bis 2,5 ‰ ein Rauschstadium, in dem es zu einem Eintrüben des Bewusstseins, zu anterograder Amnesie und zu einer deutlich reduzierten Schmerzwahrnehmung kommt. Anschließend folgt das Narkosestadium bis zu einer BAK von 4 ‰ mit Bewusstlosigkeit, Harn,- und Stuhlinkontinenz und beginnendem Schock. Schlussendlich kommt es ab 4 ‰ zum Asphyxiestadium mit tiefem Koma, Areflexie, Schock bis hin zum Herz-Kreislaufversagen und zentralem Atemversagen. Weitere Wirkungen sind Übelkeit und Erbrechen. Der Kreislauf reagiert mit peripherer Vasodilatation und Blutdruckabfall begleitet von Erwärmung und Rötung. Außerdem kann es zu einem "Holiday heart syndrome" kommen, dass durch atriale und ventrikuläre Tachyarryhthmien und neu aufgetretenes Vorhofflimmern charakterisiert ist. Metabolische/Endokrine Effekte umfassen eine Hemmung der Glukoneogenese mit Gefahr einer Hypoglykämie, Elektrolytstörungen (Hypokaliämie, Hypomagnesiämie) und Diureseneigung durch gehemmte ADH-Sekretion. Bei chronischer Intoxikation zeigen sich vielfältige Wirkungen auf unterschiedliche Organe. Neben Gewöhnung und Abhängigkeit mit Entzugssymptomatik, kann es durch Thiaminmangel (Vit. B1) zur Wernicke-Enzephalopathie (Trias: gestörte Okulomotorik, Ataxie, Orientierungslosigkeit) und zum Korsakow-Syndrom (anterograde und retrograde Amnesie, Konfabulationen) kommen. Als Folge einer Malnutrition können sich auch ein Vitamin B12- und Vitamin B6-Mangel entwickeln. Die Beteiligung der Leber äußert sich durch eine Fettleber und Hepatitis bis hin zu Leberzirrhose und Tumor. Es kann sowohl eine akute als auch chronische Pankreatitis auftreten. Weitere gastrointestinale Folgen sind eine erosive Gastritis, Ulcera und das Mallory-Weiss-Syndrom. Es kommt bei erhöhten Homocystein-Serumspiegeln zu alkoholinduzierter Hirnatrophie. Des Weiteren zeigen sich Polyneuropathien, toxische Kardiomyopathie, Alkoholembryopathie, Gynäkomastie durch Östrogen-Anstieg und ein erhöhtes Krebsrisiko, besonders im Kopf-Hals-Bereich. Nach abruptem Einstellen des Alkoholkonsums kommt es zu Entzugssymptomen, die auf die o.g. Rebound-Phänomene zurückzuführen sind. Die Ausprägung der Entzugssymptomatik umfasst ein weites Spektrum, vom milden Entzugssyndrom bis hin zum lebensbedrohlichen Delirium tremens. Ein mildes Entzugssyndrom tritt etwa 6 Stunden nach der letzten Alkoholeinnahme auf und ist durch Tremor, Unruhe, Tachykardie, Übelkeit, Erbrechen und Schlaflosigkeit gekennzeichnet. Ein schweres Entzugssyndrom tritt 48-96 Stunden nach der letzten Einnahme auf und ist durch Bewusstseins- und Orientierungsstörungen, Halluzinationen (vor allem visuell) und vegetative Symptome geprägt. Das Delirium tremens ist die schwerste Ausprägung eines Entzugs. Hierbei kommt es zu schweren Bewusstseinsstörungen, visuellen Halluzinationen, Agitation, Tremor, Tachykardie, Hypertonie und Komplikationen wie Elektrolytstörungen (Hypokaliämie, Hypomagnesiämie), Herzrhythmusstörungen, Schock, Pneumonie, Niereninsuffizienz und Leberinsuffizienz. Die Letalität des Delirs beträgt unbehandelt 15%, unter Therapie 2%.

Therapeutische Ansätze Bei leichter Intoxikation muss abgewogen werden ob Eigen,- oder Fremdgefährdung besteht, eine ärztliche Versorgung ist prinzipiell nicht notwendig. Bei akuter schwerer Intoxikation müssen Vitalparameter überwacht und besonders die Gefahr der zentralen Atemlähmung bedacht und ggf. intubiert und beatmet werden. Außerdem müssen Wasser- und Elektrolythaushalt ggf. korrigiert werden. Die Gefahr einer Hypoglykämie muss ebenfalls in Betracht gezogen und mit GlucoseLösungen therapiert werden. Bei Erregungszuständen kann die Gabe sedativ wirksamer Pharmaka indiziert sein, aber nur solche ohne atemdepressive Wirkung, z.B. Antipsychotika, keine Benzodiazepine. Bei schwerer Intoxikation ist die Hämodialyse Ultima Ratio. Ein weiterer Wirkstoff ist Metadoxin. Metadoxin beschleunigt den Metabolismus von Ethanol durch Steigerung der Aktivität der Aldehyd-Dehydrogenase und Erhöhung der Plasma-Clearance von Ethanol und Acetaldehyd. Eine Studie hat gezeigt, dass Metadoxin die Elimination von Ethanol beschleunigt und zu einer schnelleren Erholung von einer Intoxikation führt. Bis jetzt ist Metadoxin jedoch nur in wenigen Ländern, wie z.B. Indien, China, Italien und Ukraine zugelassen und weitere Studien müssen folgen. Die bei chronischer Alkoholeinnahme resultierenden Organschäden müssen organbezogen behandelt werden. Grundsätzlich ist bei chronischem Alkoholismus eine Psychotherapie indiziert. Das Verlangen nach Alkohol kann medikamentös folgendermaßen reduziert werden: Da die endogenen Opioide am Verlangen beteiligt zu sein scheinen, lässt sich dieser Effekt mit Naltrexon, einem µ-Rezeptor-Antagonisten, reduzieren. Die Therapiedauer beträgt mindestens 3 Monate. Es wird nach Aufnahme in einen aktiven Metaboliten mit 13-stündiger HWZ umgewandelt und bedarf daher nur einer einmal täglichen oralen Gabe von 50mg. Acamprosat wirkt indirekt antagonistisch am NMDA-Rezeptor und moduliert die GABAerge Neurotransmission und zeigt mit diesen Wirkungen einen abstinenzerhaltenden Effekt. Nebenwirkungen umfassen Diarrhöen, Übelkeit, Erbrechen und Bauchschmerzen. Acamprosat ist nicht geeignet als Entzugs-Therapie und muss ebenfalls mindestens 3 Monate verabreicht werden. Disulfiram hemmt die Aldehyd-Dehydrogenase und bewirkt eine Unverträglichkeit gegenüber Alkohol (Acetaldehyd-Syndrom), wird aber nicht mehr eingesetzt. Bei Alkoholeinnahme kommt es zu Kopfschmerzen, Tachykardie, Übelkeit, Erbrechen, Hitzegefühl und starker Hautrötung an Kopf, Schultern und Brust. Diese Symptome sollten den Patienten am Alkoholkonsum hindern und somit die Sucht heilen (Aversionstherapie). Nach Absetzen von Disulfiram hält die Alkoholunverträglichkeit bis zu 14 Tagen an. Es wird nur langsam eliminiert und muss daher nur jeden zweiten Tag verabreicht werden. Bei chronischem Alkoholismus kommt es zum Thiaminmangel mit seinen Folgeerkrankungen. Die Indikation für eine Substitutionstherapie wird großzügig gestellt und mit 50-100 mg/d i.v., dann p.o. weiter, durchgeführt. Im akuten Entzug wird ebenfalls bei jedem Patienten gleich nach Aufnahme Thiamin verabreicht. Unter Bilanzierung wird ausreichend Flüssigkeit zugeführt und Elektrolytstörungen werden korrigiert. Im Entzugssyndrom werden in erster Linie Benzodiazepine, Alpha-2-Agonisten oder Clomethiazol angewandt. Die Therapie des Entzugs kann anhand des CIWA-Ar-Scores (Clinical Institute Withdrawal Assessment for Alcohol) durchgeführt werden. Der Score beschreibt den Schweregrad eines Entzugs mit Berücksichtigung verschiedener Symptome wie Übelkeit und Erbrechen, Tremor, Unruhe, Kopfschmerzen, etc.. Die maximal mögliche Punktezahl beträgt 67. Eine minimale Ausprägung besteht bei weniger als 8, eine milde Ausprägung bei 8-15 Punkten und eine moderate Ausprägung bei 16-20 Punkten.

In diesen Stadien werden Benzodiazepine wie Lorazepam und Chlordiazepoxid eingesetzt und je nach Ausprägung niedriger oder höher dosiert. Patienten mit schwerem Entzugssyndrom (Score größer als 20) und Risiko ein Delirium tremens zu entwickeln sollten auf eine Intensivstation transferiert werden und Lorazepam i.v. erhalten. Bei Persistenz der Symptome trotz hoher Dosierung können bspw. Dexmedetomidin oder Clonidin, beide Alpha-2-Agonisten, hinzugefügt werden. Wenn die Entzugsymptome weiterhin nicht ansprechen, kann als Ultima Ratio noch Propofol eingesetzt werden. Benzodiazepine werden aufgrund der geringeren Toxizität gegenüber Clomethiazol und anderen Sedativa bevorzugt. Die Blutalkoholkonzentration in Bezug auf Fahrtauglichkeit Die Blutalkoholkonzentration (BAK) wird von mehreren Faktoren beeinflusst. Neben Körpergröße, Gewicht, interindividuell unterschiedlichem Wasseranteil und Geschlecht ist auch das Trinkverhalten und die Verweildauer des Alkohols im Magen ausschlaggebend. Eine längere Verweildauer, z.B. nach fettreicher Mahlzeit, bewirkt eine langsamere Aufnahme von Alkohol und somit eine flachere Kurve der BAK. Zur Berechnung der BAK eignet sich die Widmark-Formel: Der Massenanteil des Alkohols in ‰ ergibt sich aus der aufgenommenen Masse des Alkohols [g] geteilt durch das Produkt aus Körpergewicht [kg] und geschlechtsspezifischen Verteilungsfaktor (Männer: 0.68, Frauen: 0.55). Da nicht der gesamte Alkohol aufgenommen wird, werden noch 20% als Durchschnittswert abgezogen. Die Masse des Alkohols ergibt sich wiederum aus dem Volumen des Getränks multipliziert mit dem Alkoholvolumenanteil und der Dichte von Alkohol (0,8 g/mL) In Österreich gilt im Straßenverkehr die gesetzlich vorgeschriebene Höchstgrenze von weniger als 0.5 ‰ Alkoholgehalt im Blut. Beispiel: Durch Umformung der Widmark-Formel und Berücksichtigung der unvollständigen Aufnahme des Alkohols erhält man für einen 80kg schweren Mann eine aufgenommene Alkohol Masse von 34g. Bier hat einen Alkoholgehalt von ca. 5 Volumenprozent, Wein und Sekt von 12 Vol.-% und Schnaps von 38 Vol.-%. Daraus lässt sich die Trinkmenge, das Volumen des Getränks, errechnen: Bier: 850ml, Wein 354ml, Schnaps: 112ml. Ein Glas Bier fasst in etwa 300ml, ein Weinglas 125ml und ein Glas Schnaps 40ml. Daher würde jener Mann nach jeweils etwa 3 Gläsern Bier, 3 Gläsern Wein und 3 Gläsern Schnaps die vorgeschriebene Höchstgrenze des Alkoholgehalts überschreiten. Vorausgesetzt ist natürlich, dass der Betroffene diese Menge in einem Zug einnimmt und der Abbau von Ethanol somit in dieser Rechnung vernachlässigt werden kann. Ein Sektglas fasst etwa 100ml. Sekt bezeichnet Qualitätsschaumwein, hat in etwa dieselben Volumenprozent wie Wein, ist jedoch mit Kohlensäure versetzt. Eine Studie hat gezeigt, dass die Plasma-Konzentration von Alkohol bei Probanden, die mit Kohlensäure versetzten Champagner zu sich nahmen, schneller anstieg als bei Probanden, welche Champagner ohne Kohlensäure zu sich nahmen, was auf eine schnellere Absorptionsrate von mit Kohlensäure versetzten alkoholischen Getränken hindeuten könnte. Es zeigte sich ebenso ein Unterschied in der Reaktionszeit der beiden Testgruppen. Die Probanden mit Kohlensäure versetzten Champagner zeigten hierbei eine signifikant langsamere Reaktionszeit als die Probanden, die den Champagner ohne Kohlensäure zu sich nahmen. Somit kann man trotz der gleichen Volumenprozent von Wein und Sekt, auch bei gleicher Trinkmenge bei derselben Person nicht sicher auf eine gleiche Blutalkoholkonzentration und Fahrtauglichkeit schließen.

Quellen: Freissmuth, M., Böhm, S., Offermans, S.: Pharmakologie und Toxikologie. Von den molekularen Grundlagen zur Pharmakotherapie. 2. Auflage. Wien: Springer-Verlag, 2015 Karow, T.: Allgemeine und spezielle Pharmakologie und Toxikologie. 28. Auflage. Köln: Verlag Thomas Karow, 2019 Papadakis, M. A.: Current Medical Diagnosis & Treatment 2020. 59th edition. San Francisco: McGraw-Hill Education, 2020 Gilpin, N.W.: Neurobiology of Alcohol Dependence. Alcohol Res Health. 2008; 31(3): 185-195. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2770186/ Vonghia, A.: Acute alcohol intoxication. European Journal of Internal Medicine. 2008; Dec;19(8):561-7. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19046719 Ridout, F.: The effects of carbon dioxide in champagne on psychometric performance and bloodalcohol concentration. Alcohol and alcoholism (Oxford, Oxfordshire) 2003; Jul-Aug;38(4):381-5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12814909 Deutschenbaur, L.: Neurobiologische Effekte von Alkohol. Rosenfluh Publikationen AG. In: Psychiatrie & Neurologie. 1/2014. https://www.rosenfluh.ch/psychiatrie-neurologie-201401/neurobiologische-effekte-von-alkohol...