Алкометры и алкотестеры

Невозможно создать точный достоверный профессиональный алкометр и грамотно применять его без полного понимания всех особенностей поведения алкоголя в организме человека. Материалы, содержащиеся в этой статье, помогут Вам составить ясное представление о движении алкоголя в средах человеческого организма.

Основные факторы, которые следует учитывать, измеряя содержание алкоголя в организме человека с помощью алкометров, следующие:

  • концентрация алкоголя в организме постоянно меняется, начиная с момента его приема и до полного выведения; следует иметь в виду, что каждый алкометр измеряет содержание алкоголя в данный момент времени, не давая информации о том, что было до момента измерения и о том, что будет после;
  • при измерении содержания алкоголя по выдыхаемому воздуху наиболее точный результат дает измерение в воздухе, наиболее близком к альвеолярному, то есть, в самом конце выдоха; поэтому каждый профессиональный прибор имеет контроль длительности выдоха или объема выдыхаемого воздуха;
  • результаты измерения может завысить фиксированный на слизистой поверхности рта алкоголь, если измерение проводилось сразу после приема алкогольсодержащего лекарства или пищи, содержащей продукты брожения; единственный профессиональный алкометр, который определяет связанный алкоголь по нарастающему фронту сигнала – Lion Intoxilyzer 8000; применяя остальные алкометры, надо следить за тем, чтобы между приемом какой-либо пищи, напитков и лекарств и измерением содержания алкоголя в выдыхаемом воздухе прошло не менее 10 минут;
  • вследствие различий в весе, активности ферментов и моторики желудочно-кишечного тракта, принадлежности к мужскому или женскому полу и к разным народностям, наконец, вследствие разницы в закуске одно и то же количество выпитого алкоголя может у разных людей создать разную концентрацию алкоголя в крови и, следовательно, в выдыхаемом воздухе; поэтому невозможно определить концентрацию алкоголя в крови методом расчета, исходя из количества выпитого алкоголя – ее можно только измерить с помощью точного профессионального алкометра;
  • в организме человека имеется уровень эндогенного – вырабатывающегося в организме алкоголя, который у некоторых людей может достигать высоких концентраций, заметно влияющих на результат измерения;

Итак, давайте рассмотрим взаимоотношения человеческого организма и алкоголя поподробнее.
Алкоголь сопутствует жизнедеятельности человека с древних времен – с тех пор, как люди научились заготавливать продукты питания методом сквашивания или сбраживания. В продуктах естественного брожения – простокваша, квас, моченые ягоды и плоды – содержится 1–2% алкоголя. Регулярно поступая в организм в таких дозах, алкоголь участвует в метаболических процессах, поддерживая чувство комфорта, бодрости, снижая напряжение и тревогу и даже, по мнению специалистов, поднимая иммунитет. Люди стремятся достичь этого комфорта за счет употребления специально приготовленных алкогольных напитков, и сегодня алкоголь является одним из наиболее распространенных и часто употребляемых психоактивных веществ.

Влияние алкоголя на человека.
Еще на грани XIX – XX веков было экспериментально доказано, что начальное влияние на психику наблюдается уже при приеме 7–8 г чистого алкоголя, а отчетливое – при приеме 20–30 г. В высоких дозах потребляемый алкоголь воздействует на центральную нервную систему как депрессант. Это означает, что он замедляет процессы, происходящие в высших центрах головного мозга, способствуя внешнему проявлению симптомов алкогольной интоксикации, таких как:

  • нарушение тонкой координации движений;
  • потеря способности удерживать равновесие;
  • потеря способности ориентироваться в пространстве;
  • нарушение слуха;
  • ослабление внимания, памяти;
  • рассеянность;

Результат воздействия на зрение человека может проявляться в виде:

  • сужения периферийного поля зрения (эффект туннельного зрения);
    черно-белого зрения;
  • агрессивной реакции на ослепляющий свет;
  • необходимости более длительной адаптации к изменению в освещении;
  • неправильном восприятии скорости и расстояния;
  • ухудшения цветовосприятия, особенно различения красного цвета;
  • ухудшения сумеречного зрения;

 

Отношение между уровнем алкогольной концентрации и степенью влияния алкогольной интоксикации.

BrAC, мг/литр (в выдыхаемом воздухе)

Промилле, г/литр (в крови)

Степень влияния

Симптомы

0 — 0, 29 0 — 0, 4 Трезвость Очевидных проявлений нет, но человек может быть излишне разговорчивым и быть в хорошем настроении.
0, 15 — 0, 5 0, 3 — 1, 0 Эйфория Повышенная самоуверенность и игнорирование запретов. Невнимательность, безрассудность и недостаточный контроль из-за плохой координации и замедленного чувственного восприятия.
0, 40 — 1, 0 0, 8 — 2, 0 Возбуждение Эмоциональная нестабильность и недостаток рассудительности. Нечеткость восприятия и координации (следовательно, шатающаяся походка). Замедленная реакция, возможно проявление тошноты и/или сильного желания прилечь
0, 70 — 1, 20 1, 40 — 2, 4 Замешательство Дезориентация, умственное помешательство и головокружение. Обостренные страх, злость и горе. Потеря способности правильно различать цвета, воспринимать формы, движение и измерение. Притупленное чувство боли. Неспособность держать баланс и невнятная речь. Возможна кома.
1, 10 — 1, 60 2, 2 — 3, 2 Оцепенение Апатия, общая вялость, которая может перерасти в паралич. Отмечающееся отсутствие реакции на возбудители. Неспособность стоять и ходить. Рвота, недержание мочи и кала. Ком, сон или оцепенение.
1, 50 — 2, 0 3, 0 — 4, 0 Кома Потеря сознания и кома. Подавленные или отсутствующие рефлексы. Гипотермия (пониженная температура). Поражение кровообращения и дыхания. Возможен летальный исход.
1, 90+ 3, 8+ Смерть Летальный исход из-за паралича дыхательных путей.

 

Совершенно понятно, что употребление даже малых доз алкоголя водителями или лицами, занятыми на сложных работах, может создать крайне опасную ситуацию. Ситуация осложняется тем, что алкоголь снижает способность человека к трезвой самокритике. Это проявляется в том, что пьяный водитель искренне считает, что ведет машину лучше и безопаснее, чем происходит в действительности.

Этапы движения алкоголя в человеческом организме.
Чтобы лучше понять теоретические основы измерения содержания алкоголя в организме человека, давайте рассмотрим этапы движения алкоголя в человеческом организме: прием алкоголя, всасывание в кровь, распространение и выведение.

Когда человек выпивает алкогольный напиток – жидкость последовательно поступает из полости рта в пищевод, желудок, двенадцатиперстную кишку и, в конце концов, в тонкий кишечник. Процесс всасывания алкоголя в кровь в основном происходит в двенадцатиперстной кишке. Благодаря малому размеру молекул и хорошей растворимости в воде алкоголь легко всасывается и уносится кровотоком через ее легкопроницаемые стенки, буквально усеянные кровеносными сосудами. Поступление алкоголя из желудка в тонкий кишечник может перекрыться клапаном-привратником, если концентрация алкоголя в напитке высокая. Этим объясняется тот факт, что человек может иногда, выпив две или три порции водки (40% алкоголя по объему) на голодный желудок, показать заниженный по сравнению с ожидаемым уровень концентрации алкоголя в крови на протяжении достаточно длительного промежутка времени.
Следует иметь в виду, что алкоголь не может проникнуть в человеческий организм в виде испарений через дыхательные пути или через кожный покров при его наружном втирании.
На протяжении всего времени, пока человек пьет алкогольный напиток, алкоголь проникает в его кровеносную систему. Таким образом, концентрация алкоголя в крови индивида постоянно растет. Даже когда человек выпил свою последнюю порцию алкогольного напитка, алкоголь все еще присутствует в его желудке и кишечнике.
Таким образом, фаза всасывания алкоголя в кровь, или, как ее еще называют, фаза резорбции, продолжается еще некоторое время после того, как человек перестал потреблять алкоголь. Если желудок и кишечник пустые – алкоголь был выпит натощак,- то поступивший в человеческий организм алкоголь быстро вступает в контакт со стенками кишечника, и всасывание может продолжаться около тридцати минут. Однако, если алкоголь принимался на фоне плотной закуски, всасывание алкоголя в кровь замедляется и может занять 1, 5 – 2 часа до своего полного завершения.
Протекая по мелким капиллярам двенадцатиперстной кишки, поток крови вбирает в себя молекулы алкоголя вместе с другими абсорбируемыми субстанциями, которые могут присутствовать в пищеварительном тракте, а затем попадает в воротную вену, подходящую к печени.
Небольшая часть молекул алкоголя расщепляется в печени. Остальные молекулы продолжают свое путешествие по кровеносной системе человека.
Покинув печень, кровь устремляется в правую половину сердца. Сокращение сердечной мышцы выталкивает венозную кровь в область легких по малому кругу кровообращения. Кровь насыщает алкоголем легочные ткани, откуда небольшая его часть испаряется в выдыхаемый воздух. Это содержание и может быть измерено с целью установления алкогольного опьянения.
Далее насыщенная кислородом артериальная кровь возвращается в левую половину сердца, для того чтобы вновь быть выброшенной в дальнейший путь по человеческому организму через аорту. По пути, как известно, кровь насыщает кислородом все человеческие органы.
Кровоток устремляется ко всем органам, насыщая молекулами алкоголя те ткани, которые содержат воду. Когда алкоголь достигает мозга, он вызывает торможение – депрессию – нормальных процессов в организме, что выражается в характерных симптомах алкогольной интоксикации.
В каждом цикле кровообращения в печени небольшое количество алкоголя под воздействием ферментов алкогольдегидрогеназы и, далее, ацетальдегиддегидрогеназы, подвергается химическому расщеплению, приводя к образованию диоксида углерода, который насыщает кровь и выделяется из организма c выдыхаемым воздухом. Эти ферменты имеют разную активность у мужчин и женщин, а также у людей, относящихся к разным национальным группам. Наиболее пассивны эти ферменты у палеоазиатов.
Процесс расщепления алкоголя происходит довольно медленно – от 5–8 до 24–36 часов. Однако, в конечном счете, около девяноста процентов потребленного алкоголя будет переработано печенью, так как кровь возвращается в печень по большому кругу кровообращения.
Оставшиеся десять процентов алкоголя выводятся непосредственно почками (с мочой), легкими (при дыхании), а также через кожу (с потом).
Важно помнить, что, пока алкоголь продолжает всасываться в кровь из желудка и/или двенадцатиперстной кишки, уровень алкоголя в крови будет расти намного быстрее по сравнению со скоростью его разложения в печени. Только когда скорость всасывания алкоголя становится ниже скорости его разложения, общий уровень алкоголя в крови начинает снижаться.
Эта фаза алкогольного метаболизма, известная как фаза выведения алкоголя из организма, или, как ее еще называют, фаза элиминации, продолжается до тех пор, пока весь потребленный алкоголь не покинет человеческий организм.
Скорость, с которой печень выводит алкоголь из крови человека, варьирует от человека к человеку, и даже у одного и того же человека в зависимости от обстоятельств. Однако средняя величина скорости снижения концентрации алкоголя в крови в основном составляет от 0, 1 до 0, 16 %о (промилле) в час. При высоких концентрациях алкоголя в крови окислительные процессы активизируются, и снижение концентрации в крови может достигать 0, 27 %о (промилле) в час.
Это означает, что в практике предрейсовых осмотров водителей или проверок ГИБДД на дорогах возможны ситуации, когда невысокий уровень алкоголя в дыхании человека, измеренный с помощью алкометра, может снизиться до нуля за время, прошедшее между освидетельствования на состояние алкогольного опьянения на дороге человека и медицинским освидетельствованием на состояние опьянения в медицинском учреждении. Причиной тому служат процессы метаболизма алкоголя в организме человека.
С другой стороны, если процесс всасывания алкоголя в кровь еще продолжается в момент освидетельствования на состояние алкогольного опьянения на дороге, уровень алкоголя за время до медицинского освидетельствования на состояние опьянения может даже возрасти.

Какие же факторы влияют на концентрацию алкоголя в организме?
В общем случае, чем больше человек выпьет, тем выше будет его индивидуальный уровень концентрации алкоголя в крови, в выдыхаемом воздухе и других биологических средах. Вместе с тем достигнутый максимальный уровень алкоголя будет также зависеть от следующих факторов.

  • Природа потребленного алкоголя.
    Более крепкие напитки дают более высокую концентрацию алкоголя в биологических средах. Однако, так как очень крепкие напитки могут раздражать стенки желудка и задерживать открытие клапана-привратника, регулирующего дальнейшее поступление содержимого из желудка в двенадцатиперстную кишку, такие напитки, как, например, водка, коньяк, виски (обычная концентрация алкоголя – не менее 40%) всасываются в кровь медленнее, чем алкогольные напитки средней крепости.
    Быстрее всего попадают в кровь напитки средней крепости с концентрацией алкоголя около 15–20%.
    Углекислый газ, содержащийся в шампанском, игристых винах или в газировке, используемой при приготовлении коктейлей, в целом ускоряет процесс попадания алкоголя в кровь.
  • Время.
    Значение имеют условия приема спиртных напитков. Если пьют сразу много и быстро следующими одна за другой порциями, то достигается более высокая концентрация алкоголя в организме, а картина опьянения более выраженная, чем в случаях, когда пьют медленно и мелкими порциями. В последнем случае рост концентрации алкоголя в крови, вызванный процессом всасывания, может оказаться практически равным скорости одновременного процесса разложения алкоголя в печени.
  • Сытость/голод.
    Присутствие пищи в желудке так же влияет на максимальный уровень алкоголя в организме, который может быть достигнут при потреблении определенного количества алкогольного напитка.
    Если желудок и двенадцатиперстная кишка не содержат в себе твердой пищи, алкоголь быстрее входит в соприкосновение со стенками, через которые всасывается в кровь. Присутствие пищи в желудке и двенадцатиперстной кишке препятствует всасыванию алкоголя через их стенки и, таким образом, уменьшает максимальный достижимый уровень алкоголя в организме. При употреблении жирной пищи всасывание в шесть раз дольше, чем натощак. Имеет смысл съесть тарелочку картофельного пюре перед тем, как потреблять алкогольный напиток, так как это уменьшит рост концентрации алкоголя в организме, хотя любитель выпить не должен слишком сильно полагаться на этот способ.
  • Вес.
    Примерно две трети человеческого тела составляет вода. Потребленный алкоголь разносится кровотоком и равномерно распределяется в этой воде. Чем больше тело, тем больше воды оно содержит, для того чтобы «разбавить» выпитый алкоголь, и тем ниже в результате концентрация алкоголя в крови и в выдыхаемом воздухе. Содержание воды в женском организме пропорционально меньше, чем в мужском. Таким образом, в женском организме концентрация алкоголя достигает более высокого уровня при одинаковом потреблении и равном весе.

 

Измерение содержания алкоголя в выдыхаемом воздухе.
Как мы уже писали, алкоголь попадает в легкие с венозной кровью, текущей по большому кругу кровообращения от желудка, двенадцатиперстной кишки, печени к сердцу, и далее – по малому (легочному) кругу кровообращения. В легких артерии разветвляются на все более тонкие, подходят к легочным пузырькам – альвеолам и разветвляются на капилляры, оплетая тонкие стенки альвеолярных пузырьков. Из альвеолярного воздуха в кровь диффундирует кислород, а из венозной крови в альвеолярный воздух уходит углекислый газ и часть молекул алкоголя.
Этот процесс обмена газами может быть схематически представлен следующим образом:
Круговорот молекул алкоголя в организме вместе с кровью по кругам кровообращения продолжается вплоть до полного расщепления и выведения алкоголя. Этот процесс крайне важен для определения содержания алкоголя в организме человека и является основополагающим для адекватного применения алкометров.
Успешно применять выдыхаемый воздух как диагностическую среду для определения содержания алкоголя в венозной крови позволяет тот факт, что количество алкоголя, испаряющегося в выдыхаемый воздух из крови, прямо пропорционально его концентрации в венозной крови.
В отличие от некоторых весьма распространенных домыслов, исследование выдыхаемого воздуха не измеряет алкоголь, содержащийся в желудке, или остающийся в полости рта. Исследованию подвергается концентрация алкоголя, находящегося в крови освидетельствуемого лица.

Для того, чтобы результат тестирования дыхания на присутствие в нем алкоголя мог точно отразить концентрацию алкоголя в человеческом организме, в процессе забора образца выдыхаемого человеком воздуха должны быть учтены следующие особенности.

  • Анализ альвеолярного воздуха.
    Правильное измерение концентрации алкоголя в человеческом организме – концентрации, которая отражает степень алкогольного опьянения, — может быть получено только путем исследования легочного альвеолярного воздуха, так как именно он ближе всего соприкасается с кровью.
    Воздух, находящийся в ротовой полости, а также в верхней части дыхательных путей, никогда не находится в тесном соприкосновении с кровью. Анализ такого воздуха даст сильно заниженный уровень алкоголя. Близкий к альвеолярному воздух становится доступен для анализа только при глубоком выдохе. Именно поэтому все профессиональные алкометры фирмы Lion Laboratories имеют контроль длительности выдоха.
  • Алкоголь в полости рта.
    Концентрация алкоголя в напитке много выше той, которая когда-либо может присутствовать в крови человека. Это значит, что если проба выдыхаемого воздуха берется сразу после того, как испытуемый выпил алкогольный напиток, прибор покажет очень высокий уровень алкоголя. Причина этого кроется в связанном алкоголе, остающемся на слизистой ротовой полости. Некоторое количество этого алкоголя испаряется в выдыхаемый воздух, однако, результат тестирования не будет отражать реальную концентрацию алкоголя в крови. Как правило, весь алкоголь, оставшийся в ротовой полости, рассеивается за 10 минут, поэтому измерение содержания алкоголя в выдыхаемом воздухе имеет смысл проводить не ранее, чем через 10 минут после приема пищи, напитков или лекарств, которые могут содержать алкоголь.
  • Уровень эндогенного алкоголя.
    В человеческом организме имеется уровень естественного – эндогенного,- алкоголя, который вырабатывается в ходе метаболических процессов. Согласно одной из гипотез, способность к выработке эндогенного алкоголя появилась у людей эволюционным путем по мере употребления в пищу продуктов брожения. У некоторых индивидуумов уровень эндогенного алкоголя может достигать заметных концентраций – 0, 5 промилле и выше.

Итак, мы рассмотрели особенности, которые следует учитывать при измерении содержания алкоголя, с точки зрения поведения алкоголя в организме. Рассмотреть задачу с точки зрения функциональных особенностей прибора мы постарались в разделе «Основные требования к алкометрам на примере приборов Lion».