Alkohol, Ethanol

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Alkohol, Ethanol

„Alkohol“ Ethanol
Peter Bützer
Abstract
Ethanol ist eine ganz besondere Substanz. Es ist klein, weit verbreitet, leicht zu produzieren und altbekannt. Er
kommt natürlich vor, ist jedoch nicht harmlos. Das Molekül enthält einen Teil von Wasser und einen Teil der wenig
„wasserfreundlich“ ist. Es ist leicht entzündbar und gut brennbar. Die Herstellung von Treibstoff aus den
Nahrungsquellen ist ethisch höchst problematisch, aber oft wirtschaftlich lukrativ. In kleinen Dosen wirkt es
euphorisierend, in grossen Dosen narkotisch. Es beeinflusst die Gefühle, aber gefühlsmässig kann man mit
Alkohol nicht richtig umgehen, nur ganz rational. In kleinsten Konzentrationen ist es ungiftig, in grossen
Konzentrationen desifiszierend. Für das Ungeborene ist Alkohol sehr gefährlich.
Mit chemischen, physikalischen und physiologischen Eigenschaften werden Geschichte und mit Systemdynamik
das Verhalten beschrieben.
Ethanol is an extraordinary substance. It's a small molecule, often used, easy to produce and well known. It occurs
naturally, but is not harmless. The molecule consists of a part of water and a lipophilic group. It is easy to ignite
and burns well. The production of fuel from sources of food is ethically highly problematic, but often economically
lucrative. In small doses it acts euphoric, narcotic in large doses. It affects the feelings, but emotionally, we can not
properly deal with alcohol, only with rational decisions. In very low concentrations it is toxic, disinfectant in high
concentrations. For the unborn child alcohol is very dangerous.
With chemical, physical and physiological characteristics the history is described and with system dynamics
explanations for the behaviour are found.
Inhalt
1.
2.
3.
4.
5.
Physikalische Eigenschaften ...............................................................................................................................2
Geschichtliches ...................................................................................................................................................4
Physiologische Eigenschaften .............................................................................................................................7
Alkoholismus .....................................................................................................................................................12
Blutalkoholgehalte, Alkoholstoffwechsel............................................................................................................13
5.1
Der klassische Alkoholtest mit der Ausatmungsluft ...................................................................................14
5.2
Wie ist die gesetzliche Regelung? .............................................................................................................15
5.3
Die Haaranalyse .........................................................................................................................................15
6. Aufnahme von Ethanol ......................................................................................................................................16
7. Abbau von Ethanol ............................................................................................................................................18
8. Die „Alkoholkurve“ .............................................................................................................................................21
9. Neurologische Wirkung von Ethanol .................................................................................................................24
10.
Aufgaben ........................................................................................................................................................25
11.
Lösungen .......................................................................................................................................................26
13.
Glossar...........................................................................................................................................................31
6 Literatur .............................................................................................................................................................36
Prof. Dr. Peter Bützer, Pädagogische Hochschule St.Gallen
Februar 2015
2
Peter Bützer
1. Physikalische Eigenschaften
Ethanol oder Ethylalkohol ist der Stoff, den alle Welt kurz "Alkohol" nennt. Man kennt diese
Substanz auch unter den Namen: Äthylalkohol, Äthanol, Spiritus, Brennsprit oder Weingeist,
EtOH. GHS-Klassierung : Gefahr,
H-Sätze:
H225: Flüssigkeit und Dampf leicht entzündbar.
P-Sätze:
P210: Von Hitze/Funken/offener Flamme/heißen Oberflächen fernhalten. Nicht rauchen.
P233: Behälter dicht verschlossen halten. Tabelle 1: Daten zu Ethanol
Summenformel
Konformation
CAS No.
InChI=1/C2H6O/c1-2-3/h3H,2H2,1H3
SMILES: CCO
Molmasse g/mol
Schmelzpunkt (Smp.) °C
Siedepunkt (Bp.) °C
Flammpunkt: °C
Zündpunkt:
Explosionsgrenzen (UEG –OEG) Vol. %
Zersetzungstemperatur (°C)
Brandklasse (brennbare Flüssigkeit)
Brennbarkeit (Flammensymbol)
Heizwert MJ/kg
3
Dichte g/cm (20°C)
Dampfdruck (20°C) mbar
Dampfdruck (20°C) mmHg
Viskosität Pa s
Oberflächenspannung N/m
Brechungsindex
Geruchsschwelle ppm
3
Geruchsschwelle mg/m
MAK ppm, neu AGW ppm
3
MAK mg/m
Kurzzeit MAK-Wert: Faktor für max. 15 Min.
LD(50) mg/kg (oral Ratte)
Dampfdichteverhältnis (Luft=1)
Log POW (experimentell)
WGK (schwach wassergefährdend)
Kritische Temperatur °C
Kritischer Druck bar
C2H6O, CH3CH2OH
gestaffelt 
(nicht ekliptisch )
64-17-5
46.08
-114
78
12
425 °C
3.5 – 15
ca. 700
B
leichtentzündlich
29.68
0.79
57
0.43
0.0012
0.02275
1.36
93-360
178
500
960
4
2500 (3.2 ml/kg)
1.6
-0.1
1
243.1
63.8
Abbildung 1: Modelle von
Ethanol hat am C-Atom, an welchem der Sauerstoff gebunden ist, einen Ethanol; oben Stick and Ball,
positiven Pol. Hier greift der Sauerstoff bei der Oxidation an.
unten Elektronendichteverteilung (Rot: hohe Dichte,
Ethanol ist farblos, mischbar mit Wasser in allen Verhältnissen, reagiert Blau: kleine Dichte)
exotherm mit Wasser und bindet dabei Wasser. Es ist zum Teil auch lipophil.
Bei Mischung mit Wasser kommt es zu einer Volumenkontraktion und Wärmeentwicklung: z. B. geben 52 Vol.Teile Ethanol und 48 Vol.-Teile Wasser nicht 100, sondern nur 96,3 Vol.-Teile der Mischung; die Kontraktion ist
bei annähernd gleichen Volumen der Komponenten am grössten. Den Ethanol-Gehalt wässriger Mischungen kann
man nicht einfach berechnen, sondern nur nach der Dichte aus Tabellen entnehmen; es ist deshalb
zweckmässiger, mit Gewichts-% zu rechnen (Dichte- und Konzentrations-Tabellen finden sich in der Literatur 
Handbook).
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Klare, farblose, würzig riechende und brennend schmeckende, leicht entzündliche, hygroskopische Flüssigkeit, die
mit schwach blau leuchtender Flamme zu Kohlendioxid und Wasser verbrennt nach:
Totale Oxidation von Ethanol: CH3-CH2-OH + 3 O2  2 CO2 + 3 H2O
1
Bioethanol wurde bereits im legendären Model-T von Henry Ford 1908 als Treibstoff verwendet - es braucht aber
für dieselbe Energiemenge etwa 1/3 mehr Masse als Benzin (erneuerbare Rohstoffe) ( Problem
Acetaldehydbildung). Er baute eine Farm mit Ethanolanlage mit der Idee: „The fuel of the future is going to come
from fruit like that sumach out by the road, or from apples, weeds, sawdust – almost anything“.
Alkohol liefert beim Stoffwechsel auch Energie: Fett liefert etwa 38.9 kJ/g, Eiweisse und Kohlenhydrate liefern
etwa 17.3 kJ/g, Ethanol ca. 29.3 kJ/g (pro Tag benötigen wir bei leichter Arbeit ca. 10 MJ Energie).
Nach den Fetten hat Ethanol die höchste spezifische Energie! Trinken macht nicht schlank!
Oberhalb der kritischen Temperatur lässt sich ein Gas auch unter Anwendung stärkster Drücke nicht mehr
5
verflüssigen: kritische Temperatur 243,1°C, kritischer Druck 63,8 bar (63,8 · 10 Pa).
Mit Wasser und einer Reihe anderer Lösungsmitteln bildet Ethanol Azeotrope; im Falle des Wassers siedet ein
Gemisch aus 95,57 Gew.-% Ethanol und 4,43 Gew.-% Wasser konstant bei 78,2°C.
Chemisch hat das Molekül eine OH- Gruppe, die einer Hälfte des Wassermoleküls entspricht. Diese OH-Gruppe
hat zum C-Atom eine relativ lange Bindung, weil die beiden freien Elektronenpaare des Sauerstoffes nahe zum
Kern hingezogen werden (viel s-Charakter, damit haben die anderen Bindungen viel p-Charakter).
Ethanol bildet mit Säuren geruchsstarke Ester, das findet auch bei der Lagerung von Wein ganz langsam statt:
OH
HO
O
R
R
+
O
Ester
+ H2O
O
Auch die Esterhydrolyse läuft gleichzeitig, wobei sich Ester in Alkohol und Säure zerlegen. Ein optimal gelagerter
Wein hat ein Maximum an den gewünschten Estern.
Alkoholpulver?
Alkohol eingeschlossen in wasserlösliche Dextrine mit Geschmacksstoffen kann zu „Alkoholpulvern“ führen, die
für alkoholische Getränke nur nach mit Wasser angerührt werden müssen z.B. Palcohol, Instabeer, Subyou,
Booz2go.
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2. Geschichtliches
Eine systematische Herstellung von einer Art Bier war erst seit dem Neolithikum (Jungsteinzeit) vor etwa 9’000
Jahren möglich. In dieser Zeit begannen die Menschen, allmählich sesshaft zu werden und ihr Jäger- und
Sammlerdasein gegen das von Landwirten einzutauschen. Besonders die Flussdeltas des "Fruchtbaren
Halbmondes" von Mesopotamien und Ägypten lieferten reiche Ernten an Getreide wie Weizen und Gerste. Die
Vergärung ihrer stärkehaltigen Körner war der erste Schritt zur Herstellung von Bier.
Vergären von Stärke:
(C6H10O5)n + n H2O  2n C2H6O + 2n CO2; n: Anzahl Glucosemoleküle pro Stärkemolekül
O
C
O
OH
OH
O
OH
OH
OH
Hefezelle
OH
Abbildung 2: Vergären von Glucose mit Hefe liefert Ethanol
Historiker und Archäologen streiten noch darüber, ob Sumerer, die Bewohner Mesopotamiens oder Ägypter die
ersten Bierproduzenten waren und ob sich die Menschen zuerst darauf verstanden, aus Getreidebrei Brot oder
Bier (das "flüssige Brot") herzustellen. Fest steht, dass die Ägypter schon vor dem 3. Jahrtausend vor Christus
Gersten- und Weizenbier tranken. Vor wenigen Jahren entdeckten Ägyptologen guterhaltene Reste einer
pharaonischen Brauerei, und es gelang ihnen, das altägyptische Bier (henket) nachzubrauen.
Auch die Herstellung von Wein setzte eine, zumindest in Grundzügen, entwickelte Landwirtschaft voraus. Neben
Getreidefeldern legten die Menschen der Jungsteinzeit auch Obstkulturen an. Dabei züchteten sie besonders
süsse und wohlschmeckende Früchte heran. Schliesslich domestizierten sie auch wilden Wein, der dann so viel
Zucker enthielt, dass er sich für eine Vergärung eignete. Den ersten gezielten Weinanbau sehen Fachleute in
Armenien vor ca. 8’000 Jahren. Die Griechen und die Römer der Antike kannten Alkohol in Form von Wein und
Bier. Der Gott des Weines hiess bei den Griechen Dionysos, bei den Römern Bacchus.
Waren Bier und Wein im europäischen Kulturkreis bis noch vor ca. 100 Jahren mehr oder weniger
Alltagsgetränke, so nahmen die asiatischen Hochkulturen schon sehr früh einen anderen Weg. Die
Trinkwasseraufbereitung durch einfaches Abkochen führte zur Erfindung vieler nichtalkoholischer Getränke, wie
z.B. den Tee. Diese Entwicklung wurde jedoch auch durch zwei genetische Besonderheiten bedingt. Etwa der
Hälfte der Asiaten fehlt ein Enzym für den vollständigen Abbau von Alkohol. Nach Alkoholgenuss häuft sich
deshalb das giftige Zwischenprodukt Acetaldehyd (2 CH3-CH2OH + O2  2 CH3-CHO + 2 H2O) an, das zu
Kopfschmerzen und Übelkeit führt.
In unserem europäischen Kulturkreis wurde bis vor wenigen Jahren durch gezielte Hemmung dieses Enzyms
versucht, Alkoholikern das Trinken abzugewöhnen. Hinzu kommt, dass die meisten Asiaten über eine Form der
Alkoholdehydrogenase verfügen, die bei weitem nicht so leistungsfähig ist wie beispielsweise die eines
Gewohnheitstrinkers.
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Um 700 nach Christus erfanden arabische Alchimisten die Destillation. Dabei machten sie sich zu Nutze, dass
Ethanol bei einer tieferen Temperatur (78,3°) siedet als Wasser (100°), deswegen eher verdampft und sich beim
Abkühlen wieder verflüssigt. Aus dem arabischen kuhl (Essenz von Stoffen) entwickelte sich das Wort alcohol
(vini) im Sinne von "Essenz des Weines"; Weingeist=(Äthanol. Nun war es möglich, Getränke mit einem hohen
Gehalt an Alkohol herzustellen. Die alkoholische Gärung stösst nämlich selbst bei einem hohen Zuckergehalt der
Ausgangssubstanz an eine Grenze, da die Hefepilze nur eine Alkoholkonzentration von etwa 16 Volumenprozent
tolerieren. Der genaue Grenzwert ist abhängig von der Hefe und liegt zwischen 5 Prozent und 23 Prozent.
Unter den 20 grössten Sünden im Islam steht der Genuss von Alkohol (arabisch: al-Kuhul) an dreizehnter Stelle.
„O ihr, die ihr glaubt! Siehe, Berauschendes, Glücksspiele, Opfersteine und Lospfeile sind ein Greuel, Satans
Werk. Meidet sie, auf dass es euch wohl ergehe.“
Koran, Sure 5, 90
Im Islam ist Alkohol als Getränk gänzlich verboten, nicht als Bestandteil eines Medikaments oder bei äusserlicher
Anwendung.
Der Ursprung des Wortes "Berauschendes", ist "khamara" und bedeutet "zu bedecken". Dieses Wort nur mit
"Wein" oder "Alkohol" zu übersetzen ist zu eng. Alles, was die Sinne bedeckt oder behindert wird angesprochen.
Dies umfasst alles, was das Bewusstsein negativ beeinflusst, z. B. auch Drogen wie Marihuana, Heroin, Kokain,
Alkohol, Haschisch. Mit dieser Begründung hat sich die Auffassung durchgesetzt, dass der Genuss von Wein für
Muslime verboten ist wie auch alles auf andere Weise Berauschende wie z. B. Drogen.
Historisch überliefert ist ein Alkoholverbot von Karl dem Grossen von 800 n.Chr.: „Kein Graf soll zu Gericht sitzen,
ausser nüchtern.“
Aber erst im 12. Jahrhundert kam die Destillationskunst über die medizinische Schule von Salerno nach Europa.
Hier setzte sich für den hochprozentigen Alkohol bald die Bezeichnungen aqua vitae (Wasser des Lebens) und
aqua ardens (brennendes Wasser) durch. Mit der Ausbreitung der grossen Seuchen des 14. Jahrhunderts hielten
auch Branntwein und andere Spirituosen ihren Siegeszug in Europa. Während der grossen Pesteppidemie von
1347 bis 1352 war der Alkohol wegen seiner gemütsaufhellenden und schmerzstillenden Wirkung das einzige
Mittel, an das sich die Menschen in ihrer Not klammerten, auch wenn es gegen die Pest selber machtlos war.
Nach dem Ende der Seuche war der Konsum hochprozentiger Spirituosen fester Bestandteil der Saufgelage
mittelalterlicher Lebensfreude, wobei Mahnungen gegen Trunksucht und die gesundheitlichen Folgen dieser
Exzesse unbeachtet blieben.
Als es im 19. Jahrhundert endlich gelang, Mikroorganismen als Verursacher vieler Krankheiten zu identifizieren
und das Trinkwasser von ihnen zu reinigen, verzichteten immer mehr Menschen auf Alkohol. Die Alkoholabstinenz
wurde zudem durch die Einsicht gefördert, dass Alkohol abhängig bzw. süchtig macht und dies eine Krankheit ist.
Benjamin Rush, Mitunterzeichner der Amerikanischen Unabhängigkeitserklärung, war einer der Ersten, der die
körperlichen und psychischen Symptome von Alkoholmissbrauch und –abhängigkeit beschrieb. Auf ihn geht die
Temperenz- (Mässigungs-) bewegung zurück, die schliesslich in den USA in der Prohibition mündete (1920 –
1932: alle alkoholischen Getränke waren verboten und die beschlagnahmten wurden vernichtet).
Alkohol ist ein gesellschaftliches Problem, als Droge, als Ursache von Gewalt und als Auslöser von Unfällen. In
2
Europa ist Alkohol an der Hälfte von Gewaltanwendung beteiligt .
Seit Menschengedenken wird Alkohol als Nahrungs-, Heil-, Genuss- und Rauschmittel gebraucht.
Ethanolnachweis
Das älteste Verfahren beruht auf der Reduktion von orange gefärbten Chrom(VI)- zu grün gefärbten Chrom(II)Salzen.
K2Cr2O7(orange) + 4 H2SO4 +
3 C2H6O  K2SO4 +
Kaliumbichromat Schwefelsäure Ethanol
Kaliumsulfat
Cr2(SO4)3(grün) + 3 C2H4O + 7 H2O
Chromsulfat
Acetaldehyd
Heute werden vor allem elektrochemische und spektrochemische (Infrarot-Spektroskopie) Methoden zum
Nachweis verwendet.
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Chemische Synthese
So genanntes Syntheseethanol wird vor allem nach zwei technischen Verfahrensrouten erzeugt, wobei in beiden
Fällen Ethen (CH2=CH2) als eine Ausgangskomponente dient.
1. Man führt eine indirekte Hydratisierung durch. Im ersten Arbeitsgang leitet man Ethen oder Ethen
enthaltende Gase in Schwefelsäure. Dies geschieht unter bestimmten Reaktionsbedingungen in
speziellen Absorptionstürmen. Durch Anlagerung der Säure an das Ethen bildet sich ein
Schwefelsäureester, der im anschliessenden zweiten Schritt verseift wird (z. B. hydrolytische Spaltung mit
Wasser).
H
SO4H
OH
+ H2O
+ H2SO4
+ H2SO4
2. Man lagert mit Hilfe eines sauren Katalysators in der Gasphase Wasser an das Ethen an – übliche
Prozessbedingungen sind z. B. 300 °C und 70 bar (700 Kilopascal).
H
Kat
OH
+ H2O
Eine Besonderheit: Ein Rausch ohne einen Tropfen Alkohol zu Trinken
3
Wenige Personen auf dieser Erde leiden am sogenannten Auto-Brewery-Syndrome, bei dem Hefepilz
Saccharomyces cervisiae im Darm zuckerhaltige Nahrung in Ethanol umwandelt. Ausgelöst wird es mitunter durch
Antibiotika. Sie können wieder frei von Symptomen werden – dank einer Therapie zur Wiederherstellung der
Darmflora.
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3. Physiologische Eigenschaften
5
Toxikologische Eigenschaften
Das Molekül Ethanol ist sehr klein und mit dem lebenswichtigen
4
Auge
Mensch
20 ppm
4
Auge (mild)
Kaninchen
79-400 mg
4
Auge (schwer)
Kaninchen
100-500 mg/24 h
Draize Test
Kaninchen
20 mg/24 h
Haut (mittel)
Draize Test
Kaninchen
500 mg/24 h
Auge (schwer)
3
LC50 inhalativ
Maus
39.0 g/m /4 h
LC50 inhalativ
Ratte
20000 ppm/10 h
LD50 intraperitoneal
Meerschweinchen
3414 mg/kg
Hamster
5068 mg/kg
Säuger (unspez.)
4300 mg/kg
Maus
933.0 mg/kg
Kaninchen
963.0 mg/kg
Ratte
3750 mg/kg
LD50 intravenös
Maus
1973 mg/kg
LD50 intravenös
Kaninchen
2374 mg/kg
LD50 intravenös
Ratte
1440 mg/kg
LD50 oral
Meerschweinchen
5560 mg/kg
LD50 oral
Maus
7500 mg/kg
LD50 oral
Kaninchen
6300 mg/kg
LD50 oral
Ratte
7060 mg/kg
LDL0 dermal
Kaninchen
12.8-20.0 g/kg
LDL0 intraperitoneal
Hund
3000 mg/kg
LDL0 intravenös
Katze
3945 mg/kg
LDL0 intravenös
Huhn
8216 mg/kg
LDL0 intravenös
Hund
1600 mg/kg
LDL0 oral
Katze
6000 mg/kg
LDL0 oral
Kind
2000 mg/kg
LDL0 oral
Hund
5500 mg/kg
LDL0 oral
Mensch
1400 mg/kg
LDL0 subcutan
Huhn
5.00 g/kg
LDL0 subcutan
Hund
6000 mg/kg
LDL0 subcutan
Frosch
7100 mg/kg
LDL0 subcutan
Kind
19440 mg/kg
LDL0 subcutan
Maus
4.00 g/kg
LDL0 subcutan
Taube
5.00 g/kg
H
O
H
H3C
C
H2
O
H
Abbildung 3: Die molekulare
Ähnlichkeit von Ethanol und
Wasser
Wasser sehr verwandt.
Auch der Körper produziert selbst Alkohol.
Der Blutspiegel liegt bei ungefähr 0.03
Promille, das sind bei einem etwa 80 kg
schweren Menschen etwa 1.68 Gramm
reiner Alkohol. Welchen Zweck der Alkohol
im Körper erfüllt, ist zur Zeit noch nicht
genau bekannt.
Der Dampfdruck ist ziemlich hoch.
Konzentrationen in der Atemluft über 1000
ppm können zu Kopfschmerzen, Brennen
in Augen, Rachen und Nase führen.
Das dürfte mit ein Grund sein, weshalb das
eigentliche toxische Prinzip des Alkohols
erstaunlicherweise noch immer unbekannt
6
ist (Stand: Frühjahr 2007!!). Ethanol wirkt
in grösseren Dosen narkotisch, toxisch und
ist wegen seiner guten Wasser- und
Fettlöslichkeit grosse Gefahr für den
gesamten Organismus – Ethanol ist daher
ein Desinfektionsmittel. Ethanol ist ein
Nerven- und Zellgift mit neurotoxischer
(Nerven), leber-, pancreaticotoxischer
(Bauchspeicheldrüse) und cardiotoxischer
(Herz) Wirkung. 70%iges Ethanol wird als
sehr wirksames Desinfektionsmittel für
Mikroorganismen verwendet. Es wirkt
durch seine Osmose und die
Denaturierung der Proteine. Reiner Alkohol
wird in Kosmetika kaum verwendet, da er
die Haut zu stark austrocknet und - wer
nach einer Desinfektion mit alkoholischer
Lösung eine Zigarette anzündet riskiert
schwere Verbrennungen.
Wer Ethanol trinkt, empfindet ihn bei kleinen Dosen oder anfänglich aber als stimulierend, da durch ihn Teile des
Cortex von hemmenden Einflüssen befreit werden. Erst bei grossen Dosen wirkt Ethanol physiologisch als
Beruhigungsmittel bis zur Betäubung. Diese Wirkungsumkehr in Abhängigkeit der Dosis nennt man Hormesis.
Sie lässt sich als Kombination von den zwei gleichzeitg ablaufenden Wirkungen E 1 und E2 zu Etot
systemdynamisch beschreiben.
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a1
E1
0.2
Kd1
-0.1
Etot
dim
Em1
zunehmen
E2
Em2
Kd2
log(Dosis)
Effekt
Dosis
-0.4
-0.7
a2
-1
-5
E1
E2
Abbildung 4: Simulation der Effekte von
Alkohol als Hormesis.
-4
-3
-2
"log(Dosis)"
-1
0
Etot
Abbildung 5: Anregender Effekt E1 (positiv dargestellt),
beruhigender/betäubender Effekt E2 (negativ
dargestellt) und der Gesamteffekt Etot von Alkohol in
Funktion der Dosis (logarithmisch)
Der Stoffwechsel des Menschen kann Ethanol abbauen, wird aber nur mit sehr kleinen Mengen fertig. Als
mässiges Trinken werden nach dem US-Gesundheitsdepartement 12 g Ethanol pro Tag bezeichnet - was mehr
7
ist, ist übermässig. Die Maximum Recommended Therapeutic Dose (MRTD) nach FDA ist 100 mg/kgKG/Tag .
Damit ist aber das Fahrverhalten beim Autofahren schon gestört und ein Embryo bei einer schwangeren Frau je
nach Entwicklung schon gefährdet. Dänische Studien haben 1998 gezeigt, dass Frauen, die schnell schwanger
werden wollen, gut beraten sind, auf Alkohol ganz zu verzichten. Schon ein moderater Konsum von ein bis fünf
8
Gläsern pro Woche senkt die Schwangerschaftsrate . Ein Enbryo ist dem Ethanol länger ausgesetzt als die
Mutter, weil er ihn langsamer abbaut.
Weltweite Studien haben ergeben, dass auf 1000 Geburten 1 Kind mit Alkoholschädigungen zur Welt kommt –
Ethanol ist eindeutig teratogen. Das ist häufiger als Dow-Syndrom oder offener Rücken, die als vorgeburtliche
Schädigungen bekannter sind.
Das für die Neugeborenen tragische fötale Alkoholsyndrom könnte ganz aus der Welt geschafft werden,
9
wenn alle schwangeren Frauen dem Alkoholkonsum während dieser Zeit entsagen würden . Ethanol
verringert nachweislich den IQ des Kindes.
Längere Alkoholeinnahme schwächt das Immunsystem und führt zu einer Zunahme von
10
chronischen viralen Infektionen , sie vemindert auch die Leistung des Gedächtnisses im
11
Alter .
Primäre Reizwirkung: (GHS-Klassierung )
 an der Haut: Lokale Reizung der Haut möglich (schwach reizend).
 am Auge: Reizend (Dämpfe und Flüssigkeiten).
 auf die Atmungsorgane: Schwach reizend.
Sensibilisierung:
 Keine sensibilisierende Wirkung bekannt.
Subakute bis chronische Toxizität: (GHS-Klassierung )
 Wiederholte Exposition kann Nervenschäden verursachen. Befunde zeigten sich nur
bei hoher Dosierung.
Mutagentiät:
 Nicht mutagen.
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Die Schäden dieser so genannten Alkoholembryophatie (fötales
12
Alkoholsyndrom) sind schwer wiegend :
1. ZNS-Dysfunktion mit verminderter Intelligenz, Mikrocephalie (abnorm
kleiner Kopf), geistigen Entwicklungsstörungen sowie
Verhaltensstörungen (oft in Form von Hyperaktivität und erschwerter
sozialer Integration).
2. Verlangsamtes Körperwachstum
3. Gesichtsveränderungen (kurze Lidspalten, kurze Nase, weit
auseinander stehende Augen und kleine Wangenknochen)
4. Andere anatomische Anomalien (beispielsweise angeborene Herzfehler
und missgebildete Augen und Ohren)
Es braucht ausserordentlich wenig Ethanol, um das Ungeborene nachweislich zu schädigen – 10- 60 Milliliter pro
13
Woche! Die Mutter baut den Alkohol 10x schneller ab, als der Embryo bzw. Fetus. Ungeborene sind dem
Zellteilungsgift Alkohol dadurch verstärkt ausgesetzt, insbesondere ihr Gehirn. Vorsichtigerweise sollten
Schwangere überhaupt keinen Alkohol zu sich nehmen. Ein Risiko der Fruchtschädigung durch Alkoholdämpfe
braucht bei Einhaltung des MAK-Wertes nicht befürchtet zu werden.
Nach Schätzungen gab es in der Schweiz 1996 rund 140'000 Alkoholabhängige, fünfmal mehr als Drogenabhängige. Im Zusammenhang mit Alkoholmissbrauch sterben pro Jahr rund 3000 Menschen (illegale
Drogen: 300-400). Die volkswirtschaftlichen Kosten belaufen sich jedes Jahr auf ca. 2 Milliarden
14
Franken . Ethanol ist in der Schweiz nach wie vor nach Tabak die Droge Nr.2 !!
„Drogen negieren die Menschenrechte, sie negieren wesentliches Menschsein,
da sie den Menschen abhängig und unfrei machen.“
Jeanne Hersch (Schweizer Philosophin, 1910-2000)1
Laut der vom Bundesamt für Gesundheit (BAG) in Auftrag gegebenen Studie starben 2002 in der Schweiz 2432
Männer und 1033 Frauen an den Folgen von Alkoholkonsum. Jeder 12. Todesfall in der Schweiz ist auf
Alkoholkonsum zurück zu führen (2013).
Alkohol schädigt in grösseren Mengen und über eine längere Zeit die Leber und führt zu Leberzirrhose. Grössere
15
Mengen heist eine tägliche Alkoholmenge von mindestens 40 Gramm, was vier oder mehr Drinks entspricht .
16
Schon bei einem Monat Alkoholabstinenz lassen sich Verbesserungen bei der Leber feststellen .
Das Stoffwechselprodukt Acetaldehyd reagiert mit Polyaminen und bildet dabei eine mutagene DNA
möglicherweise wird dadurch das Krebsrisiko erhöht.
17
–
Die Krebsforschungs-Agentur der Weltgesundheits-Organisation (WHO) in Lyon hat Alkohol als krebserregende
Substanz eingestuft. Brust, Mund und Rachen, Speiseröhre, Kehlkopf, Leber, Darm und
Rektum sind diejenigen Organe, bei denen Alkoholkonsum erwiesenermassen das Risiko für
18
Krebs erhöht wird, was jedoch aber auch mit vielen Daten nicht gestützt werden kann (GHS19
Klassierung Klasse 1 siehe )
Eine grosse Untersuchung von 1'280’296 Britinnen mittleren Alters zwischen 1996 und 2001
20
hat als Resultat ergeben : Niedriger bis mittlerer Alkoholkonsum (10 Gramm reiner Alkohol
pro Tag) von Frauen erhöht das Risiko um 12 % an gewissen Krebsarten zu erkranken.
Eine neuere Entwicklung – in den USA seit 2004 - ist die Aufnahme von gasförmigem Alkohol über die Lunge:
alcohol without liquid (AWOL). Das geschieht mit Ihnalatoren oder ganze einfach damit, dass Schnapps in eine
Flasche gefüllt, diese mit einer Pumpe unter Druck gesetzt und anschliessend der Dampf inhaliert wird. Eine
weitere Möglichkeit besteht darin, den Alkoholdampf mit Trockenis zu erzeigen und zu inhalieren.
1
Hersch J., II. Internat. Symposium gegen Drogen in der Schweiz in Zofingen, 1997
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Diese Art der Aufnahme für rascher zur Wirkung und vermindert die Bildung von Acetaldehyd, welche den
„Hangover“ verursacht. Der nachträgliche Nachweis einer Alkoholeinnhame ist schwieriger, als bei der Aufnahme
von Alkohol als Flüssigkeit, weil der „Flüssigkeitsspeicher“ fehlt.
Es scheint, als werde diese Art der Aufnahme vor allem dann verwendet, wenn es darum geht, rasch einen
Rausch zu erreichen.
Wirkungen in Stufen (siehe auch Hormesis):
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Entspannung und angeregte Stimmung
Geschwätzigkeit und verminderte Hemmung
Schlechte Koordiantion der Motorik, verwaschene Sprache
Verlust der Kontrolle oder der Zurückhaltung
Teilnahmslosigkeit und Benommenheit
Schwindel
Koma
Tod?
Tabelle 2: Wirkung von Ethanol auf den Menschen (Durchschnittswerte)
Blutpromille
0.3
0.5
0.6
1.0
1.4
1.5
ab 2
2-3
3 - 3.5
3.5 - 5
21
Wirkung
Erste Gangstörungen
Euphorie, Beeinflussung der Tiefensehschärfe, geringe motorische Störungen,
Blindzielbewegungen gestört, experimentell nachweisbare Beeinträchtigungen der
Fahrtüchtigkeit
Reaktionszeit verlängert, leichte Sprachstörungen
Mässiger Rauschzustand, deutliche Enthemmung, verwaschene Aussprache
Kräftiger Rausch, Grenze der akuten Vergiftung
Koordinationsstörungen, Gleichgewichtsstörungen, mittelschwere Intoxikation, deutliche
Gangunsicherheit
Erste tödliche Alkoholvergiftungen, vor allem bei Alkoholungewohnten
Starker Rauschzustand, Schwerbesinnlichkeit, Bewusstseinstrübungen, grobe
Koordinationsstörungen, allgemeiner Persönlichkeitsabbau
Koma möglich, Torkeln, Lallen, zunehmende Desorientiertheit, Verwirrtheit,
Erinnerungslücken
4.7‰ entspricht LD(50), tödliche Alkoholvergiftungen auch bei Alkoholtoleranten.
Bei Gewohnheitstrinker und Alkoholikern verschieben sich die angegebenen Wirkungen zu höheren BlutalkoholKonzentrationen: Dazu ein Beispiel: Im Jahr 2001 wurde im Städtischen Klinikum in Karlsruhe ein 35-jähriger
0
Mann mit 5.8 Blut- /00 eingeliefert – und hat überlebt. Am 26. Juni hat die Polizei in Hof (Deutschland) einen
0
22
niedersächsischen Lastwagenfahrer aus dem Verkehr gnommen, der mit 5.26 /00 unterwegs war .
Februar 2105
11
Peter Bützer
Blutpromille Wirkung auf Autofahrer
0.3 ‰
Abschätzung von Distanzen
gestört
0.5 ‰
Urteilsvermögen,
Reaktionsfähigkeit lassen nach
0.6 ‰
Risiko für einen Unfall verdoppelt
sich
0.8 ‰
Risiko für einen Unfall 3- 4 mal
höher
1.5 ‰
Risiko für einen Unfall 25 mal
höher
Faktor der
Unfallwahrscheinlichkeit
Tabelle 3: Wirkung auf das Fahrverhalten und die Unfallhäufigkeit bei Autofahrern, Vergleich zu
23,24
Nüchternen
30
25
20
y = 17.16x2 - 10.046x + 1.4217
15
10
5
0
0
0.5
1
1.5
Promille
Simulation mit Vensim:
GRAPH
dim 2
Kd
‰ im Gehirn
E/Em
k BHSr
Alkohol
Gramm
k BHSh
a
BHS hin
BHS rueck
0.6 Promille
2 Faktor
0.45 Promille
1.75 Faktor
0.3 Promille
1.5 Faktor
K BHS
‰ Blut
Verdauungstrakt
resorbieren
0.15 Promille
1.25 Faktor
eliminieren
k res
Körpergewicht
kg
dim 3
Mann Frau
0 Promille
1 Faktor
k elim
0
Blut
Gehirn
Unfallrisiko
Abbildung 6: Simulationsdiagramm für die Wirkung
von Alkohol im Gehirn.
1
2
3
Time (Hour)
4
5
6
Promille
Promille
Faktor
Abbildung 7: Blau: Blutalkoholkonzentration in
Promille, Rot: Alkoholkonzentration im Gehirn,
Grün: Faktor um den die Unfallgefahr zunimmt, im
Vergleich zu Nüchternen.
Im Vergleich mit Personen, die keinen Alkohol tranken, verursachte der Alkoholkonsum ein erhöhtes Gichtrisiko;
eine grössere Gesamt-Alkoholmenge erhöhte dabei das Gesamtrisiko: auf ein etwa 30 Prozent höheres Risiko bei
einer täglichen Alkoholaufnahme zwischen 10 und 15 Gramm; auf ein etwa 50 Prozent höheres Risiko bei einer
täglichen Alkoholaufnahme zwischen 15 und 30 Gramm; zu einem etwa doppelt so hohen Gichtrisiko bei einer
täglichen Alkoholaufnahme zwischen 30 und 50 Gramm; bei einer täglichen Alkoholaufnahme über 50 Gramm
25
ergab sich ein etwa 2,5-mal höheres Risiko . 20 Gramm Alkohol für Männer und 10 Gramm für Frauen
Sind die Grenzen von der Deutschen Hauptstelle für Suchtfragen (DHS). Durch eine Reihe von Studien ist man zu
den präzisen Eingrenzungen und niedrigen Grenzwerten gekommen. Diese beruhten auf einer einvernehmlichen
Einigung der relevanten Wissenschafter in Deutschland. Dabei gelten für bestimmte Risikogruppen sogar
niedrigere Grenzwerte als 20 bis 24 Gramm Alkohol pro Tag für Männer und zehn bis zwölf Gramm täglich für
Frauen.
Februar 2105
12
Peter Bützer
4. Alkoholismus
Tabelle 4:Typen von Alkoholismus
Bezeichnung
-Typ
(Konflikttrinker)
Kennzeichen
Kein Kontrollverlust, aber undiszipliniertes
Trinken bei Verärgerung, Unlustgefühlen und
sozialen Schwierigkeiten
Zeitweiliger exzessiver Alkoholkonsum (z.B. am
-Typ
Wochenende oder bestimmten Anlässen), da
(GelegenheitsGrenzwert gelegentlich überschritten wird, kann
trinker)
es zu Gesundheitsschäden kommen
(Leberschädigung)
Kontrollverlust, Perioden der Abstinenz sind
-Typ
(Süchtiger Trinker) jedoch möglich, Toleranz erhöht,
Entzugssymptome können auftreten,
Folgekrankheiten des Alkoholismus zeigen sich
Unfähigkeit zur Abstinenz, gewohnheitsmässige
-Typ
(Gewohnheits- oder Aufnahme von grossen Mengen Alkohol über
den Tag verteilt, selten Kontrollverlust (Die
Spiegeltrinker)
Bezeichnung Spiegeltrinker bezieht sich bei
dieser Alkoholismusform auf den
Blutalkoholspiegel, also die Konzentration des
Alkohols im Blut des Abhängigen; diese wird
von ihm möglichst gleichbleibend im
Tagesverlauf (und auch nachts) gehalten.)
Episodisch massives Trinken durch
-Typ
Verstimmungszustände z.B. bei depressiven
(Quartalstrinker)
Personen gefolgt von Wochen oder Monaten
der Abstinenz, Trinken wegen äusserer Anlässe
(Wochenende, Feier, etc.) ist hier nicht gemeint
Abhängigkeit
psychische Abhängigkeit, gebunden
an den Anlass
keine körperliche oder psychische
Abhängigkeit, höchstens
soziokulturelle
erhebliche psychische, später auch
körperliche (physische) Abhängigkeit
physische Abhängigkeit steht im
Vordergrund, psychische
Abhängigkeit entwickelt sich meist
erst nach einigen Jahren (Übergang
zum Gamma-Typ möglich)
Der Abhängige bleibt lange Zeit
sozial unauffällig („funktionierender
Alkoholiker“), weil er selten
erkennbar betrunken ist.
Gefährdung nur in bestimmten
Episoden
Der Delta- und Gamma-Typ charakterisiert die Alkoholkrankheit. Die übrigen Typen können als Vorformen
aufgefasst werden und sind deshalb nicht zu verharmlosen. Übergänge vom Alpha- zum Gamma-Typ und vom
Beta- zum Delta-Typ sind häufig.
26
Besonders gefährlich sind Parties/Feste mit Alkohol-Exzessen. Alison Motluk fasst zusammen : „Most people
dont’ consider themselves binge drinkers – even those who are.“ (binge drinking = Besäufnis). Dieses „KomaSaufen“ hat bei Jugendlichen, auch gefördert durch den „flat-rate“-Konsum in den Jahren 2000 – 2006 sehr stark
zugenommen. Etwa jedes sechste Mädchen zwischen 13 und 15 Jahren war schon zweimal betrunken, Frauen
zwischen 16 und 24 Jahren einmal pro Woche. Gleichzeitig sind die Gewalttaten unter Frauen um 81 Prozent
gestiegen. Insbesondere junge Menschen trinken sich in den Rausch, in der Altersgruppe der 20-24-Jährigen sind
27
es zwei von fünf Personen, die monatlich einen Alkoholrausch erleben ..
28
Zwischen Alkoholkonsum und Gewalttaten besteht ein eindeutiger Zusammenhang!
Der erste Schritt auf dem Weg in die Abhängigkeit ist die Gewöhnung des Körpers an die regelmässige
Alkoholzufuhr (Toleranz). Dabei müssen immer grössere Alkoholmengen aufgenommen werden, um die gleiche
Rauschwirkung zu erzielen. Durch Induktion des MEOS kann in kürzerer Zeit mehr Alkohol abgebaut werden,
sodass für den Gelegenheitstrinker manchmal sogar ansonsten tödliche Alkoholmengen toleriert werden. Diese
metabolische Toleranz wird noch durch einen anderen Mechanismus ergänzt: Der Versuch des Nervensystems,
durch Anpassung an die veränderten Bedingungen seine Funktionsfähigkeit zu erhalten, wird als neuronale
Toleranz bezeichnet. In den komplizierten Verschaltungen der Nervenzellen im Gehirn verstärkt Alkohol die
hemmenden Impulse. Auf diese Weise ist seine beruhigende Wirkung zu erklären. Eine langanhaltend hohe
Alkoholkonzentration im Gehirn führt jedoch dazu, dass das Nervensystem versucht, die verstärkte Hemmung
durch eine Vermehrung der anregenden Impulse auszugleichen, um weiterhin arbeiten zu können. Der Zustand
unter Alkoholeinfluss wird dann als Normalzustand akzeptiert.
Februar 2105
13
Peter Bützer
29
Alkoholismus ist fast so tödlich wie Rauchen !
Weltweit führt das übermässige Trinken von Alkohol fast genauso häufig zum Tod wie das Rauchen oder
Bluthochdruck: etwa vier Prozent aller weltweiten Todesfälle werden durch Alkoholismus verursacht. Das ist
geringfügig weniger als die Sterbequote durch Rauchen mit 4,1 Prozent und Bluthochdruck mit 4,4 Prozent.
Ursächlich wird der Alkohol mit etwa sechzig verschiedenen Krankheiten in Verbindung gebracht, darunter
Brustkrebs, Herzkrankheiten und Leberzirrhosen.
Leider wird die Wirkung von Ethanol als legalisierte Droge in unserer Gesellschaft zu oft tabuisiert und notwendige
Diskussionen werden unterdrückt.
Auch Tiere können süchtig werden, sie finden die vergorenen Pflanzen auch in der Wildbahn. So kennt man
30
beispielsweise betrunkene Elefanten .
5. Blutalkoholgehalte, Alkoholstoffwechsel
Ethanol ist sehr gut wasserlöslich und wird folgedessen im Blut gelöst transportiert (Verteilungskoeffizient
Öl/Wasser=0.04). Unser Blut enthält, auch ohne Alkoholgenuss, von Natur aus kleine Mengen Ethanol, nämlich
31
0.01 bis 0.037 ‰ (Durchschnitt 0.015 ‰ ). Diese Menge steigt durch Nahrungsaufnahme ohne externe
Alkoholzufuhr um 50% an. Wahrscheinlich handelt es sich dabei um Prozesse der Darmgärung.
Tabelle 5: Ethanolgehalte verschiedener Getränke
Getränk
Fruchtsäfte
alkoholfreies Bier
Bier (normal)
Apfelsaft (vergoren)
Alkopop
Leichte Weine
Schwere Weine
Sherry, Portwein
Liköre
Kirsch, Cognac, Whisky
Ethanolgehalt
- 0.3 %
- 0.5 %
- 4.8 %
4-5%
5.5 %
6 - 7.5 %
7 - 13 %
14 - 17 %
30 - 40 %
33 - 50 %
Volumen Ethanolmenge
5 dl:
- 1,5 g
7 dl:
- 3.5 g
3 dl:
-14.4 g
3 dl:
12 -15 g
3 dl:
16.5 g
1.5 dl:
9 -11.3 g
1.5 dl:
10.5 -19.5 g
1 dl:
14 -17 g
0.5 dl:
15 -20 g
0.3 dl:
10 -15 g
H
H
O
H
C
C
H
H
H
In den USA Angabe in "proof". 100 proof entspricht 50 Volumenprozent Ethanol, also dem Doppelten.
Die derzeit gültige
Die Richtlinie über die Etikettierung und Aufmachung von Lebensmitteln (79/112/EWG) verlangt eine Angabe des
Alkoholgehaltes bei alkoholischen Getränken ab 1.2 %Vol.
Wodurch entsteht Alkohol in bestimmten
32
Lebensmitteln?
 Durch alkoholische Gärung: Bereits in den
Früchten bzw. nach Abfüllung entsteht
durch Einwirkung von Hefen aus
Fruchtzucker Alkohol. Entsprechend finden
sich in Fruchtsäften, Marmeladen, Gelees
und anderen Fruchtprodukten Alkohol.
Auch als „alkoholfrei" gekennzeichnete
Fruchtsäfte dürfen bis zu 3 g/l Ethanol (0.3
Volumenprozent), Traubensaft sogar 10 g/l
Ethanol enthalten. Selbst bei der
Teiglockerung durch Hefen bei
Brotherstellung entsteht Alkohol. Normales
Mischbrot enthält daher zwischen 2 - 4 g
Ethanol/kg. Nach dem Essen grosser
Obstmengen wurde ein Blutalkoholgehalt
Februar 2105
Abbildung 8: Alkoholbildung in Bananen während
der Lagerung
14
Peter Bützer
33




von maximal 0.18 Promille Ethanol gefunden .
Als Nebenreaktion bei der natürlichen Milchsäuregärung: Bei der lactaziden Gärung entsteht durch
Milchsäurebakterien bei der Vergärung der Milchsäure auch Ethanol. Deshalb enthalten insbesondere
Sauerteigbrot (0,2 – 0,3%), Sauerkraut (0,5%) aber auch Kefir (0,05 – 0,5%) natürliche Mengen Alkohol.
Durch Zusatz von Alkohol bei der Herstellung: In vielen Geschmacks- oder anderen Hilfsstoffen ist Alkohol
beispielsweise als Trägerstoff enthalten; bei Verwendung dieser Substanzen gelangen geringe
Alkoholkonzentrationen in die Endprodukte.
Überreife Früchte enthalten Ethanol – viele Tiere schätzen diese Früchte und können auch einmal betrunken
werden, wenn sie viele vergorene Früchte gegessen haben. Frisch gepresster Apfelsaft erreicht bei 27°C in 6
Stunden bis zu 0.8% Alkohol.
Im Magensaft wurden bei Verwendung von Antacida zwischen 1 und 27 mmol Ethanol pro Liter gefunden.
Das entspricht 0.44 bis 1.3 g Ethanol pro Liter (entspr. bis 0.13 %). Dieser Gehalt korreliert mit dem pH-Wert.
Eine Verminderung des Säuregehalts führt zu einer Erhöhung der Bakterien- und Hefepopulation, und das
wiederum zu erhöhter Ethanolproduktion. Im Blutserum sind Konzentrationen zwischen 0.008 ‰
(Abstinenzler) und 0.01 ‰ (Säuglinge) möglich. Mit endogener (körpereigener) Produktion können gesetzliche
34
Alkoholgehalte von 0.5‰ nicht erreicht werden .
Ethanol verteilt sich über das Wasser in unserem Körper, besonders rasch über das gesamte Blutvolumen.
Abschätzung: Wie viel Promille im Blut (Blutpromille):
35
Abschätzung der Blutalkoholgehalte
c0 = A/(r  p); Gleichung 1 (Widmark-Formel)
A: Alkoholmenge [g],
r: Reduktionsfaktor (auch scheinbares Verteilvolumen, entspricht dem Körperwasserraum )
p: Körpergewicht [kg]; r  p = Blutmenge in kg  A/( r  p) = Blutpromille (g/kg)
Grobe Abschätzung:
0
Männer: (Blut- /00) = (g Alkohol)/ (0.7 x Körpergewicht in kg) Gleichung 2 (Faktor: 0,6 - 0,8)
0
Frauen: (Blut- /00) = (g Alkohol)/ (0.6 x Körpergewicht in kg) Gleichung 3 (Faktor: 0,5 - 0,7)
Folgerung: Frauen erreichen bei gleichem Alkoholkonsum einen höheren Blutalkoholgehalt als Männer. Die
Begründung für diesen Unterschied ist vor allem im unterschiedlichen Blut- und Fettanteil, bezogen auf das
Körpergewicht, zu finden. (Ethanol ist wenig lipophil).
Genauere Abschätzung (Andreas Alt, Stephan Seidl: 1999): Gleichung 4
Reduktionsfaktor Männer:
rM = 0.3161 – 0.004821  p + 0.004632  KL; KL: Körpergrösse [cm]
Reduktionsfaktor Frauen:
rF = 0.3122 – 0.006446  p + 0.004466  KL;
Ethanol wird aus Desinfektionsmitteln und Kosmetika auch über die
Haut aufgenommen – zum Glück nur so wenig, dass man sich damit
nicht gefährden kann - Inhalation oder dermale Resorption nicht
ausreichend (max. 0.05 ‰).
5.1
Der klassische Alkoholtest mit der Ausatmungsluft
Man bläst einen Liter Ausatmungsluft durch ein Messgerät. Das Gerät
zeigt einen Wert an, der auf den Blutalkoholgehalt zurückschliessen
lässt (Alkoholfahne). Dabei gilt: 1‰ Alkohol bedeutet: 1 Gramm Alkohol
in 1 Liter Blut. Die Grundlage für diesen Test ist das Gesetz von
36,37
Henry
, bei welchem für Temperaturkonstanz folgt, dass die
Löslichkeit eines Gases a in einer Flüssigkeit L proportional zum
Partialdruck pa über der Lösung ist (Henry-Konstante Ha,L). Für kleine
und mässige Drucke (p5 bar) ist der Stoffmengenanteil xa des gelösten
Gases gegeben durch: xa = pa • 1/ Ha,L;
Februar 2105
Abbildung 9: Messgerät für die
Atemalkoholkonzentration
Peter Bützer
15
Für den Alkoholtest wird statt dem Druck p die Konzentration c verwendet. Das ist nach der allgemeinen
Gasgleichung zulässig, denn:
pAtemalkohol • V = nAtemalkohol • R • T 
3
pAtemalkohol [Pa]= cAtemalkohol[mol/m ] • R • T:
bei konst. Temperatur gilt: pAtemalkohol ~ cAtemalkohol 
xa [‰] ~ cAtemalkohol [mg/l]
Somit gilt mit Ha,L= 0.476 (Literaturwert)
xBlutalkohol ~ cAtemalkohol d.h. je mehr Alkohol im Blut, desto höher der
Alkoholgehalt in der Ausatmungsluft.
xBlutalkohol [‰] = 2.1 • cAtemalkohol [mg/l] (bei 34°C, Temperatur der Alveolarluft) Gleichung 5
Diese Atemluft-Messgeräte bestimmen somit indirekt den momentanen Blutalkoholgehalt (Blutpromille).
Vor der ersten Atemprobe muss mindestens zehn Minuten nach der Zeit des letzten Alkoholkonsums gewartet
werden, damit das Messergebnis nicht durch den in den Mundschleimhäuten befindlichen Alkohol ("Fahne")
verfälscht wird. Während der Wartezeit darf die untersuchte Person nichts konsumieren, insbesondere nicht
trinken, essen oder rauchen.
Die neue vom Gesetzgeber festgelegte Masseinheit für die AAK ist mg/l, wobei 0,5 Promille BAK (= mg/g) 0,25
mg/l AAK gleichgesetzt wurden.
In Frankreich ist es seit 1. November 2012 obligatorisch, ein Atem-Alkoholmessgerät mitzuführen.
5.2
Wie ist die gesetzliche Regelung?
Ordnungswidrig handelt, wer im Strassenverkehr ein Fahrzeug führt, obwohl er
 0.25 mg/l Alkohol in der Atemluft,
 0.5 ‰ oder mehr Alkohol im Blut, oder
 eine Alkoholmenge im Körper hat, die zu einer solchen Atemluft oder Blutalkoholkonzentration führt.
Die Beeinträchtigungen durch Alkohol finden jedoch nicht nur beim Lenken eines Fahrzeugs statt, sie können
auch bei der Arbeit oder bei sportlicher Betätigung zu verminderten Leistungen und damit zu einer Gefährdung
führen.
5.3
Die Haaranalyse
Analog der Analytik beim Drogenkonsum kann auch die Alkoholaufnahme mittels Haaranalyse über längere
Zeiträume hinweg nachgewiesen werden. Die vom Metabolismus aus den Fetten freigesetzten höheren
gesättigten und ungesättigten Fettsäuren (Stearinsäure, Ölsäure, Linolsäure, Laurylsäure) bilden im Körper in
Anwesenheit von Ethanol Fettsäure-Ethylester (FSEE). Diese Ester als spezifische Marker, werden im Haar
abgelagert und können mittels Dampfraum-Festphasenmikroextraktion (HS-SPME; Headspace Solid Phase Micro
Extraction) und empfindlicher Nachweismethodik (GC/MS) quantitativ nachgewiesen werden, da bei normalem
Trinkverhalten nur geringe Konzentrationen (< 0,3 ng/µg) feststellbar sind. Die Haaranalyse ist vom Bundesgericht
(Mai 2007) zugelassen für die Wiedererteilung der Fahrerlaubnis im Rahmen der MPU (MedizinischPsychologische Untersuchung).
Februar 2105
16
Peter Bützer
6. Aufnahme von Ethanol
Ethanol als kleines, hydrophiles und etwas lipophiles Molekül wird vom Magen-Darm-Trakt durch Diffusion sehr
leicht aufgenommen. Im Mund/Rachenraum werden nur minimale Mengen aufgenommen, dafür wird aber die
38
Leber umgangen und die Wirkung ist rascher . Die Aufnahmegeschwindigkeit ist von der Konzentration
abhängig, je grösser die Konzentration, desto rascher die Aufnahme (Reaktion 1. Ordnung). Nach 15 Minuten ist
50 % des Ethanols resorbiert (ca. 20% vom Magen, 80% vom Dünndarm). Frühestens 4-8 Minuten nach
Verlassen des Magens wird Ethanol im Dünndarm resorbiert. Man nennt diese Aufnahmezeit die
Resorptionsphase. Die maximale Konzentration im Blut ist bei leerem Magen nach ca. 45 Minuten, bei vollem
Magen nach etwa 60 Minuten erreicht. Insgesamt werden in einer Stunde ca. 70-90% resorbiert (entspricht ca. 3
Halbwertszeiten). Man stellt ein Resorptionsdefizit von 10-30 % fest, dessen Ursache noch unbekannt ist. In Frage
kommen: First-pass-Mechanismen in Magen, Dünndarm und Leber, Ausscheidung mit Faeces. Nahrung im
Magen verlangsamt die Resorption.
Tabelle 6: Magenfüllung und Resorptionszeit
39
Magenfüllung
Abgeschätzte Resorptionszeit
[Min]
HWZ (Resorption)
[Min]
Leerer Magen
Kleine Mahlzeit
Normale Mahlzeit
Grosse Mahlzeit
30
60
90
120
9.1
18.2
27.3
36.4
k
ln(2)/HWZ
-1
Min
0.076
0.038
0.025
0.019
k
ln(2)/HWZ
-1
Std
4.6
2.3
1.5
1.1
Die Resorptionsgeschwindigkeit ist von der Menge abhängig und ca. 0.4 g/kg pro Stunde. Das über das Blut
aufgenommene Ethanol verteilt sich rasch ziemlich gleichmässig im gesamten wässrigen Körpergewebe. Die
Ethanolkonzentration im Gehirn hat ca. 10 Minuten nach der Blutkonzentration ein Gleichgewicht erreicht, wobei
die maximale Konzentration im Gehirn ca. 20% tiefer liegt, als die Ethanolkonzentration im Blut.
Es existiert ein Enzym in der Magenwand, welches wenig Ethanol abbauen kann, bevor er in die Blutbahn
gelangen kann - von diesem Enzym haben Frauen im Durchschnitt ein Viertel von der Konzentration der Männer.
Ethanol beschleunigt die Resorptionsgeschwindigkeit von vielen Medikamenten, weshalb gleichzeitige die
40
Einnahme von Alkohol und Medikamenten zu vermeiden ist (zu hohe Spitzenkonzentrationen) .
Speisen im Magen verlangsamen die Resorption durch Verzögerung der Diffusion. Schwache alkoholische
Getränke wie Bier und Longdrinks werden langsamer resorbiert als hochprozentige.
Weil süsse alkoholische Getränke durch die Zuckeraufnahme die Aktivität des Darmes anregen, wird auch
Alkohol rascher aufgenommen. Derselbe Mechanismus ist auch für kohlensäurehaltige Getränke wichtig. Diese
beschleunigen den Resorptionsvorgang, da im Magen freigesetzte CO2-Bläschen [Kohlensäure: H2CO3
(schwache Säure) + HCl (starke Säure)  H2O + CO2 + HCl] die Magenwand mechanisch reizen. Ebenso fördert
resorbiertes CO2 die Durchblutung der Schleimhaut. Praktische Untersuchungen von Ridout haben das
41
bestätigt :
Die Inhalation oder dermale Resorption von Ethanol ist nicht ausreichend (max. 0,05 ‰), um kritische
31
Blutkonzentrationen zu erreichen .
Tabelle 7: Wirkung von CO2 auf den Blutalkoholgehalt (Blutpromille)
30 g Ethanol als
Champagner
eingenommen
Champagner mit CO2
Champagner ohne CO2
Blutalkoholgehalt Blutalkoholgehalt Wahrnehmungsgeschwindigkeit peripherer
0
0
/00
/00
Objekte im Vergleich zu nüchtern . In
Nach 5 Minuten Nach 40 Minuten Millisekunden
0.54
0.7
200
0.39
0.58
50
Man vergleiche diese Daten mit der „Alkoholkurve“.
Die Einnahme von Ethanol kann heute auch dann noch nachgewiesen werden, wenn der Blutalkoholspiegel
42
wieder völlig abgesunken ist. Die Möglichkeiten sind im Folgenden zusammengestellt :
Februar 2105
17
Peter Bützer
Tabelle 8: Nachweismethoden für Ethanol über lange Zeit
Zeitfenster
nachgewiesene
Substanz
Weniger als ein 1 – 5 Tage
Tag
Ethanol in Blut und EtG** im Urin
Urin, FAEE* im Blut
2 – 3 Wochen
Monate
PEth*** im Blut
FAEE im Haar
EtG im Haar
*FAEE: Fatty Acid Ethyl Esters (erscheinen im Blut in 12 bis 18 Stunden und werden dann im Haar gespeichert
** EtG: Ethyl Glucunorid im Blut zusammen mit einer Abwesenheit von Ethanol im Blut ist ein Zeichen für einen
Kater
*** PEth: Phosphatidyl Ethanol ist ein besserer Indikator für Ethanol als die Leberenzyme
Folgerung: Übermässiger Alkoholgenuss kann noch nach Monaten nachgewiesen werden!
Februar 2105
18
Peter Bützer
7. Abbau von Ethanol
Der Abbau ist praktisch unabhängig von der Ethanolkonzentration bis ca. 0.2 Promille pro Stunde! (konstante
Geschwindigkeit = Reaktion 0. Ordnung).
2 CH3-CH2OH + O2  2 CH3-CHO + 2 H2O
Alkohol2 CH3-CHO + O2  2 CH3-COOH
Dehydrogenase
MEOS
Alkohol
wird
im
Körper
nahezu
OH
Peroxidase
O
ausschliesslich in der Leber abgebaut.
+ O2
Dabei findet mit Hilfe eines Enzyms 2
+ 2 H2O
2
(ADH=Alkoholdehydrogenase)
eine
Umwandlung in CO2 und Fettsäuren statt.
AlkoholMan kann also nichts "rausschwitzen". Die
Dehydrogenase
Leber funktioniert bei der "Abbau-Arbeit" wie
O
O
manche Supermarkt-Kasse: Egal wie lang
2
+ O2
die Schlange ist, es geht immer mit der 2
OH
gleichen Geschwindigkeit voran. Auch mit
Kaffee, Tanzen, Schwerarbeit oder sonstigen Rezepten lässt sich der Abbau nicht beeinflussen. Die Leber beginnt
mit dem Alkoholabbau bereits wenige Minuten nach dem ersten Schluck, also nicht erst am Ende der Trinkphase.
43
Das Coffein im Kaffe ist kein Gegenmittel gegen die Alkoholwirkungen!
Die Oxidation durch die Alkoholdehydrogenase (ADH) stellt beim Menschen den Haupteliminationsweg für Alkohol
(CH3CH2OH) dar. Bei 0.02% Blutethanolgehalt ist ca. 50% der ADH besetzt. Das in der Magenschleimhaut
vorkommende Isoenzym der ADH ist bei den Frauen durchschnittlich 60% weniger aktiv als bei den Männern, was
deren geringere Alkoholtoleranz erklären könnte. Der Hauptabbauweg läuft über die ADH. Bei einem
Blutalkoholspiegel von über 0.5‰ erfolgt der Abbau in grösserem Ausmass auch über das im endoplasmatischen
Retikulum membrangebundene MEOS. Dieser Abbauweg eliminiert ca. 90 % des resorbierten Ethanols. Als
Zwischenprodukt entsteht der sehr toxische Acetaldehyd (CH3CHO). Ca. 10 % werden über das P 450abhängige Monooxygenasensystem (oxidierendes Enzymsystem der Leber) zu Essigsäure (CH 3COOH) oxidiert.
Im Gegensatz zur ADH ist das MEOS induzierbar, wodurch bei chronischem Alkoholkonsum der Abbau
beschleunigt ist. Ca. 0.5 % werden direkt glukuronidiert (an Glucose gebunden) und lediglich Spuren an
Schwefelsäure (CH3CH2OSO3H) gekoppelt und über den Harn eliminiert. Die anfallende Essigsäure wird z. T. in
den Intermediärstoffwechsel eingeschleust und über den Tricarbonsäurezyklus (3 C) als Kohlendioxid und Wasser
ausgeschieden. Die Ausscheidung von reinem Alkohol beträgt über die Atemluft 0,5 - 5 %; über die Nieren 0.2 10 %, über die Atemluft wird auch Acetaldehyd in kleinen Mengen ausgeschieden
Abbau von Ethanol: Metabolismus 85 - 95 % in der Leber:
1. Mit dem Enzym Alkoholdehydrogenase (ADH) zu Acetaldehyd (reaktive, toxische Substanz)
2. Weiteroxidation mit dem Enzym Acetaldehyddehydrogenase (ALDH) zum Acetat
3. Abbau bis zu Kohlendioxid und Wasser mit MEOS (Microsomal Ethanol Oxidizing System) mit dem Enzym
Cytochrom P450E1
 Die Abbaurate ist von der Gewöhnung abhängig (Toleranz)
 Die Abbaurate in der Leber verläuft bis ca. 0.2 Promille pro Stunde linear und unabhängig von der
44
konsumierten Menge .
Tabelle 9: Abbauraten entsprechend der Trinkgewohnheiten
45
Abweichungen in der Eliminationsgeschwindigkeit können bei gesunden Personen bis zu 30% betragen.
–1 -1
Trinkgewohnheit
Abbaurate (Witmark) in Promille/h [g l h ]
Nichttrinker (< 200 ml EtOH/Monat)
Gesellschaftstrinker (200-900 ml EtOH/Monat)
Alkoholiker (>1000 ml EtOH/Monat)
0.12  0.04 (Frauen 0.1  0.03)
0.15  0.04 (Frauen 0.13  0.03)
0.30  0.04 (Frauen 0.26  0.03)
0.1 g Alkohol pro Kilogramm Körpergewicht in der Stunde (Reaktion 0. Ordnung) entsprechen bei einem 80 kg
schweren Mann ungefähr der in einem kleinen Glas Bier (0,2 l) enthaltenen Alkoholmenge. Diese Abbauraten
oder biochemischen Reaktionsgeschwindigkeiten bestimmen ganz wesentlich den Blutalkoholgehalt und
damit die „Alkoholkurve“.
Februar 2105
19
Peter Bützer
Aus Erfahrung weiss man, das der Ethanolabbau um ca. 1700 Uhr am raschesten erfolgt.
OH
O
ADH
0.8
0.7
Blutpromille
0.6
NAD +
0.5
0,1 Promille
0,15 Promille
0,29 Promille
0.4
0.3
NADH
O
O
ALDH
O
0.2
NAD
0.1
-
+
NADH
0.0
0
2
4
6
O
8
SCoA
Zeit (h)
Citratcyklus
CO2 + H 2O
Atmungskette
Abbildung 10: Links: Abbaugeschwindigkeiten;
Rechts: Enzymatischer Abbau von Ethanol, ADH:
Alkoholdehydrogenase, ALDH: Acetaldehyddehydrogenase, Citratcyclus: MEOS (Microsomal Ethanol
Oxidizing System) mit dem Enzym Cytochrom P450E1
Der erste Abbauschritt (Oxidation) führt zu Acetaldehyd. Dieser gilt als Stoff mit begründetem Verdacht auf
krebserzeugendes Potenzial, MAK-Wert: 50 ppm. Wassergefährdende Flüssigkeit, WGK 1, LD50 (Ratte oral)
661 mg/kg (Ethanol: 2500 mg/kg), Die weiteren metabolische Schritte laufen über die Essigsäure (CH3COOH) bis
zum Kohlendioxid.
Ein Vergleich der Toxizität von Acetaldehyd mit der von Ethanol macht die Unterschiede deutlich:
Simulation (Typ 1)
46,47
:
Erel
1
0.75
0.5
0.25
0
0
1
Erel : Ethansäure
Erel : Ethanal
Erel : Ethanol
2
3
Time (Dosis)
4
5
6
Kd
Dosis
Erel
Zunahme
logD
Abbildung 11: Vergleich der akuten Toxizität (Letalität) von Ethanol und seinem Abbauprodukt
Acetaldehyd (die Abszisse ist logarithmisch!) (links: Zeitdiagramm, rechts: Simulationsdiagramm)
Februar 2105
20
Peter Bützer
Dokumentation (Gleichungen, Parameter)
(01)
(02)
(03)
(04)
(05)
(06)
(07)
(08)
(09)
Dosis= 10^logD-1
Erel=
(Dosis)/(Kd+Dosis) (Funktion der Occupationstheorie)
FINAL TIME = 6
Units: Dosis
The final time for the simulation.
INITIAL TIME = 0
Units: Dosis
The initial time for the simulation.
Kd=
3310 (LD(50) für Essigsäure = Ethansäure)
logD= INTEG (Zunahme,
0)
SAVEPER =
TIME STEP
The frequency with which output is stored.
TIME STEP = 0.1
The time step for the simulation.
Zunahme=
1
Tabelle 10: Vergleiche der toxischen Eigenschaften der Abbauprodukte von Ethanol
Ethanol
CH3CH2OH
MAK 500 ppm
F
LD(50) Ratte oral 2500
mg/kg
Februar 2105

Oxidation
Ethanal =
Acetaldehyd
CH3-CHO
MAK 50 ppm
F+, Xn
LD(50) Ratte oral
661 mg/kg

Oxidation
Essigsäure =
Ethansäure
CH3-COOH
MAK 10 ppm
C
LD(50) Ratte oral
3310 mg/kg
21
Peter Bützer
8. Die „Alkoholkurve“
Der Blutalkoholgehalt wird durch zwei Faktoren ganz entscheidend bestimmt: Die Aufnahme und den Abbau.
Dabei ist die Ethanolkonzentration im Gehirn durch die Blut-Hirn-Schranke erstens zeitlich etwas verzögert und
zweitens in der Konzentration geringfügig verringert.
Bei diesem Metabolismus wird deutlich, dass ein Stoff im Körper selbst, beim Abbau Stufen durch- laufen kann,
die noch toxischere (giftigere) Produkte (Acetaldehyd) enthalten, als das Ausgangsprodukt (hier der Ethanol) –
man spricht in der Toxikologie deshalb von Giftung. Acetaldehyd kann sich mit biogene Aminen wie Serotonin,
+
Dopamin, Adrenalin und Noradrenalin chemisch verbinden. Als Folge davon öffnen sich die Na -Poren an der
postsynaptischen Membran nicht, und die Erregung kann nicht weitergeleitet werden. Die neurophysiologische
Wirkung von Ethanol äussert sich also in einer Hemmung der Erregung - Muskelerschlaffung, erschwertes
Sprechen, Unsicherheit im Gehen und Stehen und schliesslich kann eine Narkose bis zum Atemstillstand
eintreten. Die Alkoholdehydrogenase ist zu 80% für diese Umwandlung verantwortlich.(Katalasesystem 10%,
MEOS mikrosomales ethanoloxidierendes System 10%). Acetaldehyd ist ein Synapsengift !
Acetaldehyd wird in der Leber mithilfe des Enzyms Alkoholdehydrogenase gebildet (ein Enzym, das in geringerem
Masse auch in der Netzhaut vorkommt). Alkoholdehydrogenase dient in unserem Körper dazu, den während der
normalen Verdauungs- und Kohlehydratabbauprozesse in kleinen Mengen und beim bakteriellen Stoffwechsel im
Dünndarm in grösseren Mengen anfallenden Ethanol zu verarbeiten. Acetaldehyd gehört unter anderem zu den
chemischen Stoffen, die für den "Kater" verantwortlich sind – Folgen davon sind Erröten, Schwitzen und Übelkeit.
Acetaldehyd ist eine stechend riechende, farblose und reaktive Flüssigkeit. Ganz allgemein gilt, dass grössere
Menschen auch eine grössere Leber besitzen und deshalb Ethanol rascher abbauen. Andere Wege der
Ausscheidung sind: 0.5 - 5 % mit der Atemluft, 0.2 - 10 % über die Niere. Der Kater wird aber auch vom
Wasserverlust beeinflusst. So scheidet etwa eine Person, die 50 Gramm Alkohol in 2.5 Dezilitern Wasser trinkt in
den folgenden Stunden zwischen 6 und 10 Dezilitern Wasser aus. Wird dieser Flüssigkeitsverlust nicht
ausgeglichen, kann es zu einer Dehydratation und einem Ungleichgewicht im Elektrolythaushalt kommen, was
unter anderem Durst und Schwindel auslösen kann – Zeichen eines Katers.
Da die Ethanolkonzentration in der Alveolarluft vom Ethanolgehalt des Blutes abhängig ist, kann die Bestimmung
der Ethanolkonzentration in der Ausatemluft für die Abschätzung des Blutalkoholgehaltes benutzt werden
(Alkoholkontrollen, Gesetz von Henry).
Folgerung:
Der verzögerte Eintritt ins Blut und die noch mehr verzögerte Wirkung im Gehirn macht es unmöglich, den
Alkoholkonsum nach dem aktuellen Zustand zu steuern. Die momentanen Empfindungen sind falsch, die
Wirkungen folgen erst. Mit den Wirkungen geht aber gleichzeitig die Selbstkontrolle immer mehr verloren.
Ein Alkopop (3 dl) auf nüchternen Magen einer Frau mit 60 kg
Simulation (mit Programm Vensim PLE)
46
(Typ 4)
47
Magen
Blut
resorbieren
k res
Blase
eliminieren
k elim
Alkoholkonzentration
Körpergewicht kg
Alkohol Gramm
Mann Frau
Abbildung 12: Simulation des Blutalkoholgehaltes (Blutkonzentration)
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22
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Zeitdiagramm
Blut
0.6
0.45
0.3
0.15
0
0
1
2
3
4
5
6
Time (Hour)
7
8
9
10
Blut : Frau_16g
Blut : Mann_16g
Abbildung 13: Zeitdiagramm: Blutalkoholgehalte, Mann, Frau
1
Blut-Alkohol-Promille
0.9
1 Drink
0.8
2 Drinks
0.7
3 Drinks
0.6
4 Drinks
0.5
Simulation 1
0.4
Simulation 2
0.3
Simulation 3
0.2
Simulation 4
0.1
0
0
2
4
6
8
Zeit (Std.)
Abbildung 14: Vergleich von Messungen2 und Simulation von Blutalkoholgehalten
Interpretation
Der Vergleich der Messungen mit der Simulation zeigt, dass das Modell der Ethanol-Aufnahme und Elimination
sehr gut (innerhalb der Streubreite der Messungen) mit der Realität übereinstimmt. Die Voraussetzungen sind
individuell ziemlich verschieden. Insbesondere der lineare Verlauf beim Abbau wird bestätigt.
Der Umgang mit Alkohol ist wie Fahren mit einem Auto, bei dem die Lenkung erst mit etwa einer halben Stunde
Verzögerung reagiert – jetzt lenken, in einer halben Stunde macht das Auto die Kurve.
Mit Alkohol kann man gefühlsmässig nicht umgehen, nur rational!!!
2 Angepasst
nach Wilkinson et al., Journal of Pharmacokinetics and Biopharmaceutics 5(3):207-224, 1977
Februar 2105
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23
(01)
Alkohol Gramm=
16.5
(02)
Alkoholkonzentration=
Alkohol Gramm/(Körpergewicht kg)*Mann Frau
Die Resorption ist von der Alkoholmenge abhängig
g Ethanol
0.68: Faktor für Mann (Frau: 0.55) (Siehe: , Faktor nach Witmark, S.13)
Körpergewicht (die Blutmenge in Dezilitern ist eigentlich Faktor x Körpergewicht)
(03)
Blase= INTEG (eliminieren,
0)
(04)
Blutkonz= INTEG (IF THEN ELSE(Blutkonz>=0, +resorbieren-eliminieren , 0 ), 0)
Man geht davon Aus, dass bei Beginn der Ethanolaufnahme die Blutkonz. = 0 ist (ist aber nie ganz 0!!)
(05)
eliminieren=
IF THEN ELSE(Blutkonz<0.02, k elim*Blutkonz , k elim )
Unterhalb 0.2 Promille ist der Abbau konzentrationsabhängig (1. Ordung), oberhalb bestimmt die konstante Eliminationsrate
die Geschwindigkeit (0. Ordung)
(06)
FINAL TIME = 10
Units: Hour
(07)
INITIAL TIME = 0
Units: Hour
(08)
k elim=
0.15 Ist abhängig von Person zu Person (0.12 – 0.3) (Siehe S.13)
Nichttrinker (< 200 ml EtOH/Monat):0.12 0.04 (Frauen 0.1 0.03),
Gesellschaftstrinker (200-900 ml EtOH/Monat):0.15 0.04 (Frauen
0.13 0.03), Alkoholiker (>1000 ml EtOH/Monat):0.30 0.04 (Frauen
0.26 0.03)
(09)
k res=
4.6 (nüchtern, leerer Magen)
Grosse Mahlzeit, Normale Mahlzeit, Kleine Mahlzeit, Leerer Magen
(10)
Körpergewicht kg=
60
(11)
Magen= INTEG (-resorbieren,
Alkoholkonzentration)
(12)
Mann Frau=
2.1
(13)
resorbieren=
IF THEN ELSE( Magen>0,k res*Magen,0)
Aufnahme: Abhängig von der Ethanolmenge, daher Ordung
(14)
SAVEPER = 0.2
(15)
TIME STEP = 0.01
Februar 2105
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24
9. Neurologische Wirkung von Ethanol
O
Wer Alkohol trinkt, empfindet ihn als stimulierend. Dies wird dadurch erreicht, das Teile H N
2
des äussersten, höchstentwickelten und entwicklungsgeschichtlich jüngsten Teiles des
Gehirns (Cortex) deblockiert werden. Die höheren Nervenzentren , die normalerweise
GABA
OH
hemmend auf die niederen Zentren wirken, werden gelähmt, was erregend und
enthemmend wirkt. Der Neurotransmitter - Aminobuttersäure (GABA) hemmt die Aktivität gewisser Nervenzellen
(Wirkung an der Synapse). Dabei wird die Zellmembranstruktur so verzerrt, dass Chloridionen die Kanäle besser
passieren können, was weitere Nervenimpulse unterbindet(mehr biochemische Prozesse siehe Fussnote 3).
Ethanol bindet nur an GABAA-Rezeptoren, wobei die gamma21 Unterheinheit, wobei individuelle Anteile bei dieser
48
Untereinheit eine Erklärung geben könnten, weshalb gewisse Leute rascher betrunken sind .
Das Ethanolmolekül bindet an dasselbe Molekül, wie die GABA, aber an anderer Stelle. Diese Bindung verändert
das Rezeptorprotein so, dass GABA besser gebunden werden kann. Da einige Medikamente (Tranquilizer,
Beruhigungsmittel, Schlafmittel,..), die auf der Basis von Benzodiazepinen aufgebaut sind (Valium, Librium,
Mogadon...) an demselben Protein binden, kommt es zu einer sich steigernden Wechselwirkung zwischen Ethanol
und diesen Medikamenten (Synergismus).
Schematische Darstellung der Wirkung von Ethanol an den GABA- Rezeptoren:
Die weissen Blöcke stellen Proteinmoleküle, Rezeptoren, dar, die die Kanäle
umgeben, welche den Chloridionenfluss in die Zelle steuern können. Jeder
Rezeptor besitzt Bindungsstellen für Ethanol- und GABA- Moleküle. Bei einer
Bindung wird die Grösse des Chloridionen- Kanals verändert.
Weiter konnte nachgewiesen werden, dass die Zufuhr von Ethanol zu einem
Anstieg der Endorphine, den körpereigenen Opiaten führt – die
Schmerzempfindlichkeit sinkt („Narkotikum“).
Zu den weiteren physiologischen Wirkungen von Ethanol gehört die Störung der
Ausschüttung antidiuretischer (anti-wasserausscheidender) Hormone. Dies
bewirkt eine verstärkte Wasserabgabe, Blasenentleerung und daher das Gefühl
der Austrocknung, aber auch eine wirkliche Dehydratisierung. Ethanol erweitert
die Blutgefässe. Der Blutfluss durch die Kapillaren nimmt auch unter der Haut zu,
was zu einem Wärmegefühl und einer Rosafärbung der Haut führt. Die Atmung ist
in allen Rauschzuständen gesteigert, ebenso die Diurese (diese Letztere ist sehr
abhängig von der Art des Getränks).
Wer rasch aufsteht kennt das Schwindelgefühl, das auftreten kann. Dieses hängt Abbildung 15: Rezeptor
mit dem Blutdruck zusammen. Das Schwindelgefühl dauert so lange, bis der von Ethanol im Gehirn
Körper den Druck wieder ausgeglichen hat. Man hat nun Hinweise darauf, dass Ethanol den Teil im Gehirn
beeinflusst, welcher für diese Regelung verantwortlich ist – daher der schwankende Gang der Betrunkenen.
Die Muskelleistung scheint im leichten bis mittleren Rausch vermehrt. Messungen der körperlichen
Leistungsfähigkeit haben aber gezeigt, dass dies durch gestörte Bewegungskoordination (lauter Auftritt,
Türenschlagen..) nur vorgetäuscht ist. In Wirklichkeit mindern selbst geringste Alkoholdosen die messbare
Muskelleistung deutlich.
3 Bei der Oxidierung von Alkohol durch ADH wird NADH im Exzess produziert, sodass der NADH/NAD Quotient erhöht ist. Um das
Gleichgewicht und damit den normalen Quotienten wiederherzustellen, wird NADH in verschiedene wichtige Stoffwechselschritte
eingeschleust. Dies hat folgende Konsequenzen:
1. Erhöhte Fettsäure- und Glycerophosphatsynthese. Dies führt - zusammen mit einer Hemmung der Proteinsynthese und einer Hemmung
der Exozytose - zu erhöhter Triglyceridspeicherung in der Leber und damit zur Fettleber.
2. Der Pyruvat/Lactat Quotient wird zu Gunsten von Lactat verschoben, was zu einer relativen Lactatazidose führt. Erhöhter Umsatz von
ATP hat erhöhte Harnsäureproduktion zur Folge. Daneben führt Lactatüberschuss zu erniedrigter renaler Uratausscheidung und trägt
dadurch zur Hyperurikämie bei. Das erniedrigte Pyruvat reduziert die Gluconeogenese und kann dadurch Hypoglycämie verursachen.
3. Hohe Acetaldehydspiegel schädigen die Mitochondrien und vermindern die Effizienz des Krebszyklus.
4. Die verminderte Effizienz der Mitochondrien durch die Abnahme des Redoxpotentials kann über unvollständigen Fettsäureabbau und
Erhöhung des ß-Hydroxybutyrats zur alkoholischen Ketoazidose führen.
5. Der Export sekretorischer Proteine, unter anderem Albumin und a1-Antitrypsin wird gehemmt.
6. Der Abbau durch das MEOS führt zur Bildung von Sauerstoffradikalen und damit zur weiteren Zellschädigung.
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10. Aufgaben
1. Schreiben Sie alle physikalischen und chemischen Eigenschaften von Ethanol auf, die Sie aus den Angaben
noch ableiten können.
2. Was bedeutet der Flammpunkt von Ethanol für die sichere Aufbewahrung?
3. Ist Ethanoldampf in den Konzentrationen schon toxisch, die Sie mit der Nase wahrnehmen können? Können
Sie mit der Nase Ethanol- Luft- Gemische feststellen, bevor sie explosiv sind?
4. Ist Ethanol ein guter Energieträger?
5. Wie viel Energie wird dem Körper zugeführt, wenn 3 dl Wein getrunken werden?
6. Wie interpretieren Sie das Dampfdichteverhältnis von Ethanol für den Umgang mit dieser Substanz?
7. Weshalb wird beim Trinken von hochprozentigen alkoholischen Getränken im Mund und in der Speiseröhre
Wärme empfunden?
8. Wie kann man sich das fötale Alkoholsyndrom erklären?
9. Schreiben Sie die Reaktionsgleichung für die Gärung von Glucose zu Ethanol auf. Was gewinnt die Hefe bei
diesem biotechnologischen Prozess?
10. Schreiben Sie die Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Alkohol auf. Schätzen Sie H, S und G ab.
0
11. Wie lange dauert die Fahruntüchtigkeit (0.5 /00) bei der „Blutalkoholkurve“ nach 2 Bier à je 7 dl (4.5%, 60 kg
KG), für einen nüchternen Mann?
12. Sie nehmen rasch 3 dl Wein mit 12.5% Alkoholgehalt ein. Interpretieren Sie mit Hilfe der Zeitverlaufskurve
und den Tabellen die Wirkungen.
13. Entgiftet unser Körper beim Abbau von Ethanol? Welche Folgerung können Sie aus dieser Tatsache ziehen?
Kennen Sie einen Effekt, den Sie mit dieser Aussage deuten können?
14. Warum ist die gleichzeitige Einnahme von Medikamenten und Ethanol immer sehr gefährlich? Geben Sie die
Begründung an einem konkreten Beispiel.
15. Die physiologische Wirkung des Ethanol auf den Menschen ist sehr gross und nicht sehr spezifisch. Wie
können Sie das erklären?
16. An einer Autobahnraststätte wird als besondere Dienstleistung die Messung des Alkoholgehalts in der
Atemluft angeboten. Was meinen Sie dazu?
17. Vier Stunden nach der Einnahme von Alkohol wurden bei Ihnen 0.5 Promille im Blut gefunden. Wie gross war
die Blutkonzentration vor 2 Stunden?
18. Wie lautet die Reaktionsgleichung für den Abbau von Ethanol im Körper?
3
Tab. 4: Einige Thermodynamische Daten zum Ethanolabbau: (Dichte von Ethanol: 0,785 g/cm )
Substanz
Molmasse Schmelzpkt. Siedepkt.
S°
Hf°
g
°C
°C
J/mol.K
kJ/mol
Methanol
32.0
-97.7
64.5
-201
240
Ethanol
46.1
-114.1
78.3
-235
283
Methanal
30.0
-117
-19.2
-116
219
Ethanal
44.1
-123
20.1
-166
264
Ameisensäure
46.0
8.4
100.6
-379
249
Essigsäure
60.1
16.7
117.9
-435
283
Kohlendioxid
44.0
-57
-78
-393
214
Wasser (l)
18.0
0
100
-285
70
Sauerstoff
32.0
-219
-183
0
205
19. Weshalb können Spiritusbrenner sehr gefährlich sein?
20. Weshalb eignet sich Ethanol als Desinfektionsmittel?
21. Bei der Gärung der Hefe, also auch beim Brotbacken entsteht Ethanol. Schreiben Sie die Reaktionsgleichung
auf. Wie viel Glucose wird dabei verbraucht? Warum enthält Brot trotzdem nicht viel Ethanol?
22. Was könnte in einem Weinkeller gefährlich sein?
23. Annahme: Frau, 60 kg, nüchtern. Sie trinken in 2 Stunden in regelmässigen Zeitabständen 5 Alkopops – was
passiert da?
24. Was ist die wichtigste Folgerung der Alkoholkurve?
25. Man simuliere die Alkoholkurve mit einem Modell mit allen hier vorkommenden Faktoren.
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11. Lösungen
1. Schreiben Sie alle chemischen, physiologischen und physikalischen Eigenschaften von Ethanol auf, die Sie
aus den Angaben noch ableiten können.
Tabelle 11: Chemische, physiologische und physikalische Eigenschaften von Ethanol
Angabe
5.3.1.1.1.1
Eigenschaften
Hygroskopisch
kann mit der Nase und der Zunge erkannt werden.
Wasseranziehend, z.B. als Desinfektionsmittel entzieht es den Bakterien das
Wasser.
gefährliche Substanz  Vorsicht im Umgang mit Brennspiritus.
Leicht entzündlich (siehe
Symbol)
Schwach leuchtende
Flamme
Zündtemperatur
Dampfdruck
Mischbarkeit
Volumenkontraktion
Azeotrope
Interpretation
nicht gut erkennbar (Spiritusflamme).
tief.
verdunstet bei erhöhter Temperatur sehr rasch (kochen).
ist ein sehr universelles Lösungsmittel (polar und unpolar).
lagert sich beim Mischen zwischen die Wassermoleküle ein.
beim Destillieren kann kein reiner Alkohol gewonnen werden, er reisst immer
Wasser mit.
Alkohol
dieser Name ist nicht korrekt, da es chemisch viele verschiedene Alkohole gibt
(organische Stoffe mit OH-Gruppen).
Ethanol ist der typischste Vertreter, daher der Name.
Summenformel
C2H6O, CH3CH2OH
Konformation
Der „Hund“ läuft nicht auf den Hinterbeinen, sondern auf dem „Schwanz“.
Molmasse g/mol
46.08 kleines Molekül.
Schmelzpunkt (Smp.) °C
-114 sehr tief, wird in keinem Kühlschrank fest.
Siedepunkt (Bp.) °C
78 tiefer als Wasser.
Flammpunkt: °C
12 im Kühlschrank meist nicht überschritten, bei Raumtemperatur jedoch
schon.
Zündpunkt:
425 °C tief. Wird im deutschsprachigen Raum auch
Selbstentzündungstemperatur genannt.
Explosionsgrenzen (UEG – 3.5 – 15 sehr grosser Bereich: gefährlich.
OEG) Vol. %
Heizwert MJ/kg
29.68 in der Grössenordnung von Holz.
Nährwert von Kohlenhydraten und Eiweiss beträgt jeweils 17 kJ pro g, der von
Fett 39 kJ je Gramm. (Ethanol macht auch dick!!).
3
Dichte g/cm (20°C)
0.79 leichter als Wasser.
Dampfdruck (20°C) mbar
57 bei 20°C ist die Konzentration von Ethanoldampf in Luft ca 57/1000 =
5,7%, also über der unteren Explosionsgrenze
Dampfdruck (20°C) mmHg
0.43
Geruchsschwelle ppm
93 Ethanoldämpfe können mit der Nase im Allgemeinen wahrgenommen
werden, lange bevor der MAK-Wert erreicht ist.
3
Geruchschwelle mg/m
178
3
MAK ppm
1000 (1900 mg/m ) Maximale Arbeitsplatzkonzentration
3
1000 ml Ethanoldampf auf 1 m Luft.
LD(50) mg/kg
2500 kein besonders starkes Gift.
Dampfdichteverhältnis
1.6 Ethanoldämpfe sind schwerer als Luft und „kriechen“ daher dem Boden
(Luft=1)
entlang.
WGK
0 Wassergefährdungsklasse 0,nicht wassergefährdend.
Kritische Temperatur °C
243.1 oberhalb dieser Temperatur lässt sich Ethanol mit einem noch so
hohen Druck nicht mehr verflüssigen.
Kritischer Druck bar
63.8 Der Druck, den Ethanol bei der kritischen Temperatur zeigt.
Februar 2105
Peter Bützer
27
2. Was bedeutet der Flammpunkt von Ethanol für die sichere Aufbewahrung? [Ist sehr tief und damit praktisch
immer entzündbar]
3. Ist Ethanoldampf in den Konzentrationen schon toxisch, die Sie mit der Nase wahrnehmen können? Können
Sie mit der Nase Ethanol- Luft- Gemische feststellen, bevor sie explosiv sind? [ja, Geruchsschwelle: 93 ppm,
untere Explosionsgrenze: 35'000 ppm]
4. Ist Ethanol ein guter Energieträger? [Ethanol 29.68 MJ/kg, Benzin 48 MJ/kg, Grund: Ethanol ist schon
teiloxidiert. Im Körper liefert Ethanol 29/17.3=1.7 mal mehr Energie als Kohlenhydrate]
5. Wie viel Energie wird dem Körper zugeführt, wenn 3 dl Wein getrunken werden? [Leichter Wein ca. 20 g
Ethanol, Heizwert 20 x 29.68 kJ = 593.6 kJ, täglicher Verbrauch bei leichter Arbeit 10'000 kJ, also ca 1/20.]
6. Wie interpretieren Sie das Dampfdichteverhältnis von Ethanol für den Umgang mit dieser Substanz? [Das GasLuftgemisch ist schwerer als Luft, kriecht dem Boden nach, geht in Vertiefungen]
7. Weshalb wird beim Trinken von hochprozentigen alkoholischen Getränken im Mund und in der Speiseröhre
Wärme empfunden? [Ethanol bindet Wasser aus den Schleimhäuten und setzt nebst der osmotischen Reizung
erst noch Wärme frei]
8. Wie kann man sich das fötale Alkoholsyndrom erklären? [Der Embryo nimmt den Alkohl über das Blut der
Mutter auf. Ethanol ist ein Zellgift, das vor allem auf sich entwickelnde Zellen (Organogenese) einen
verheerenden Einfluss hat.]
9. Schreiben Sie die Reaktionsgleichung für die Gärung von Glucose zu Ethanol auf. Was gewinnt die Hefe bei
diesem biotechnologischen Prozess? [C6H12O6  2 C2H5OH + 2CO2 + Energie]
10. Schreiben Sie die Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Alkohol auf. Schätzen Sie H, S und G bei
RT (20°C) ab. [C2H5OH + 3 O2  2 CO2 + 3 H2O; H° = 2x -393 + 3 x –285 –(-235) = -1406 kJ (es wird
Wärme frei); S° = 2 x 214 + 3 x 70 –283 = 355 J (die Unordnung nimmt zu); G = H – T x S = -1406 – 273
x 0.355 = 1510 kJ (die Reaktion kann Arbeit leisten)]
0
11. Wie lange dauert die Fahruntüchtigkeit (0.5 /00) bei der „Blutalkoholkurve“ nach 2 Bier à je 7 dl (4.5%, 60 kg
KG), für einen nüchternen Mann? [4.5% von 1.4 Liter= 63 ml, m=63*0.79 = 49.77 g. c0 = 49.77/(0.68*69)= 1.21
0
0
/00; Abbau: 0. 1 /00/Std.  7.1 Std.].
12. Sie nehmen rasch 3 dl Wein mit 12.5% Alkoholgehalt ein. Interpretieren Sie mithilfe der Zeitverlaufskurve und
den Tabellen die Wirkungen. [Blutpromille, Aufnahmezeit, max. Konzentration im Blut nach ca. 1 Std., max
Wirkung nach ca.2 Std. im Gehirn, Abbau (0.085 Promille/H Frau, 0.1 Promille/h Mann; ca. 20 g Ethanol,
umrechnen mit der Formel: Frau mit 60 kg c0 = 20/(0.55 x 60) = 0.61 Promille; Risiko für einen Unfall
verdoppelt sich]
13. Entgiftet unser Körper beim Abbau von Ethanol? Welche Folgerung können Sie aus dieser Tatsache ziehen?
Kennen Sie einen Effekt, den Sie mit dieser Aussage deuten können? [Erst Giftung durch Bildung des
Acetaldehyd [CH3-(C=O)-H], erst dann Abbau zu ungiftiger Substanzen wie Essigsäure und CO2]
14. Warum ist die gleichzeitige Einnahme von Medikamenten und Ethanol immer sehr gefährlich? Geben Sie die
Begründung an einem konkreten Beispiel. [Benzodiazepine (Valium, Librium etc) greifen am gleichen Rezeptor
von GABA an]
15. Die physiologische Wirkung des Ethanol auf den Menschen ist sehr gross und nicht sehr spezifisch. Wie
können Sie das erklären? [Ethanol ist als Molekül sehr klein, lipophil und hydrophil und daher wenig spezifisch]
16. An einer Autobahnraststätte wird als besondere Dienstleistung die Messung des Alkoholgehalts in der Atemluft
angeboten. Was meinen Sie dazu? [Rasch nach der Alkoholeinnahme ist der Wert in der Atemluft nicht auf
dem Maximum, das später erreicht wird]
17. Vier Stunden nach der Einnahme von Alkohol wurden bei Ihnen 0.5 Promille im Blut gefunden. Wie gross war
die Blutkonzentration vor 2 Stunden? [Grob: Männer 0.1 Promille pro Stunde abgebaut, Frauen 0.085 Promille,
also Männer: 0.7, Frauen 0.67 Promille. Genauere Abschätzungen mit 0.1 resp. 0.085 g/kg Körpergewicht und
Stunde. Bei Alkoholikern ist die erhöhte Abbaurate zu berücksichtigen]
18. Wie lautet die Reaktionsgleichung für den Abbau von Ethanol im Körper? [CH3CH2OH  Ox. + O2 
CH3CHO Ox. + O2  CH3COOH  Ox. + O2  CO2 + H2O]
Februar 2105
28
Peter Bützer
3
Tabelle 12: Einige Thermodynamische Daten zum Ethanolabbau: (Dichte von Ethanol: 0,785 g/cm )
Substanz
Molmasse Schmelzpkt. Siedepkt.
g
°C
°C
32.0
-97.7
64.5
46.1
-114.1
78.3
30.0
-117
-19.2
44.1
-123
20.1
46.0
8.4
100.6
60.1
16.7
117.9
44.0
-57
-78
18.0
0
100
32.0
-219
-183
Methanol
Ethanol
Methanal
Ethanal
Ameisensäure
Essigsäure
Kohlendioxid
Wasser (l)
Sauerstoff
Hf°
kJ/mol
-201
-235
-116
-166
-379
-435
-393
-285
0
S°
J/mol.K
240
283
219
264
249
283
214
70
205
19. Weshalb können Spiritusbrenner sehr gefährlich sein? [Leicht zündfähige Gemische, hoher Dampfdruck]
20. Weshalb eignet sich Ethanol als Desinfektionsmittel? [Ethanol erzeugt einen sehr hohen osmotischen Druck
und bindet Wasser sehr gut (hygroskopisch, bildet Azeotrope, setzt bei der Mischung mit Wasser Wärme frei.
Mikroorganismen wie Bakterien oder Pilze werden entwässert)].
21. Bei der Gärung der Hefe, also auch beim Brotbacken entsteht Ethanol. Schreiben Sie die Reaktionsgleichung
auf. Wie viel Glucose wird dabei verbraucht? Warum enthält Brot trotzdem nicht viel Ethanol? [C6H12O6  2
CO2 + 2 CH3-CH2-OH, Um 1 Liter Gas zu erzeugen, welches den Brotteig zum Treiben bringt werden nur
gerade ca. 1/25 Mol gasförmige Substanzen benötigt, angenommen der Ethanol ist gasförmig, dann werden
von jedem C6H12O6 4 gasförmige Moleküle erzeugt, also braucht es 1/100 Mol Glucose = 1.8 g. Ethanol
verdampft beim Backen].
22. Was könnte in einem Weinkeller gefährlich sein? [Natürlich der Wein einmal selbst. Dann: Das Kohlendioxid,
das bei der Gärung entsteht, denn es ist farb- und geruchlos. Das Ethanol könnte mit der Nase
wahrgenommen bei ca. 93 ppm werden, also lange bevor der MAK-Wert von 1000 ppm oder die untere
Explosionsgrenze von 3,5% oder 35'000 ppm erreicht ist. Wer sich aber lange im Keller aufhält, riecht das
Ethanol nicht mehr  Adaption].
23. Annahme: Frau, 60 kg, nüchtern. Diese Frau trinkt in 2 Stunden in regelmässigen Zeitabständen 5 Alkopops –
was passiert da? [Das nennt man in englisch binge drinking = Besäufnis!!! siehe Diagramm]
Blutkonz
2
1.5
1
0.5
0
0
1
2
3
4
5
6
Time (Hour)
7
8
9
10
Blutkonz : Binge effect
24. Was ist die wichtigste Folgerung der Alkoholkurve? [Man kann den Alkoholkonsum gefühlsmässig nicht
steuern – nur ganz rational – abbrechen, wenn die „vernünftige Menge“ erreicht ist.]
25. Man simuliere die Alkoholkurve mit einem Modell mit allen hier vorkommenden Faktoren.
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Peter Bützer
Simulationsdiagramm (Typ 4)
47
k res
k CO2
k elim
k Zucker
Magen
Blut
Blase
resorbieren
Zufuhr
eliminieren
Alkoholkonzentration
Henry K
Anzahl Dosen
Aufnahmezeit
Körpergewicht kg
Atemluft mg/l
Alkohol Gramm
Mann Frau
Abbildung 16: Simulationsdiagramm des Blut- und Atemalkoholgehalts
Zeitdiagramm
Atemluft mg/l
0.08
0.06
0.04
0.02
0
0
1
2
3
4
Time (Hour)
5
6
7
"Atemluft mg/l" : Mann
Abbildung 17: Zeitdiagramm des Verlaufs des Atemalkoholgehalts
(01)
(02)
(03)
(04)
Alkohol Gramm=
10
Alkoholkonzentration=
Alkohol Gramm/(Körpergewicht kg)*Mann Frau
Anzahl Dosen=
1
"Atemluft mg/l"=
Blut/Henry K*1000
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Peter Bützer
(05)
(06)
(07)
(08)
(09)
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)
(17)
(18)
(19)
(20)
(21)
(22)
Aufnahmezeit=
1
Blase= INTEG (eliminieren,
0)
Blut= INTEG (IF THEN ELSE(Blut>=0, +resorbieren-eliminieren , 0 ),
0.02)
eliminieren=
IF THEN ELSE(Blut<0.02, k elim*Blut , k elim ) (Schwelle für linearen Abbau)
FINAL TIME = 10
Units: Hour
Henry K=
2100 (bekannte Konstante für den Übergang von Ethanol vom Wasser in die Luft)
INITIAL TIME = 0
Units: Hour
k CO2=
1
1: Ohne CO2, 1.2: mit CO2
k elim=
0.12
Nichttrinker (< 200 ml EtOH/Monat):0.12 0.04 (Frauen 0.1 0.03),
Gesellschaftstrinker (200-900 ml EtOH/Monat):0.15 0.04 (Frauen
0.13 0.03), Alkoholiker (>1000 ml EtOH/Monat):0.30 0.04 (Frauen
0.26 0.03)
k res=
3.9
1.2: Grosse Mahlzeit, Normale Mahlzeit, Kleine Mahlzeit,4.2: Leerer Magen
k Zucker=
1
1: Ohne Zucker, 1.2 mit Zucker
Körpergewicht kg=
70
Magen= INTEG (Zufuhr-resorbieren,
0)
Mann Frau=
2.2
resorbieren=
IF THEN ELSE( Magen>0,k res*k CO2*k Zucker*Magen,0)
SAVEPER = 0.1
TIME STEP = 0.01
Zufuhr= PULSE TRAIN(0, Alkoholkonzentration/Anzahl Dosen , Aufnahmezeit/Anzahl Dosen
, Aufnahmezeit )
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Peter Bützer
Glossar
Abbaurate: Konstante Geschwindigkeit, mit welcher der Körper Ethanol abbaut.
Abhängigkeit ist ein Überbegriff, der sich in  Gewohnheitsbildung und  Sucht unterteilen lässt. Der Übergang
zwischen den beiden ist fliessend.
Acetaldehyd: (Ethanal). H3C–CHO, C2H4O, Molmasse 44,05 g/mol. Leichtbewegliche,
H
O
brennbare farblose Flüssigkeit von charakteristisch stechendem, fruchtigem
Geruch, Dichte 0,78, Schmp. –124°C, Sdp. 21°C, Flammpunkt –38°C;
H
C
C
Explosionsgrenzen in Luft 4,5–60,5 Vol.-%. Acetaldenhyd-Dämpfe haben (bei
langer Einwirkung) betäubende Wirkung und reizen die Augen stark, die
H
Atemwege, ebenso die Lungen sowie die Haut; Lungenödeme sind möglich.
H
Der Kontakt mit der Flüssigkeit führt zu Verätzung der Augen und zu Reizung
der Haut. Acetaldenhyd gilt als Stoff mit begründetem Verdacht auf krebserzeugendes Potential.
Acetaldehyd ist wesentlich giftiger als Ethanol.
Adaptation: Anpassung. Die physische oder psychische, aktive oder passive, vorübergehende oder dauernde
Anpassung eines Organismus/Organs an veränderte Bedingungen oder Reize (z.B. Stress); auch die
Anpassung im Sinne der »Gewöhnung«  siehe auch Toleranz.
AGW: Der Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) ist die zeitlich gewichtete durchschnittliche Konzentration eines Stoffes in
der Luft am Arbeitsplatz, bei der eine akute oder chronische Schädigung der Gesundheit der
Beschäftigten nicht zu erwarten ist. Bei der Festlegung wird von einer in der Regel achtstündigen
Exposition an fünf Tagen in der Woche während der Lebensarbeitszeit ausgegangen. Der
Arbeitsplatzgrenzwert wird in mg/m³ und ml/m³ (ppm) angegeben.
Akute Toxizität : Toxizität einer Einzeldosis. Die schädliche Wirkung tritt bereits nach einmaliger Verabreichung
der toxischen Substanz auf. Beobachtungszeitraum max. 2 Wochen, normal 5 Tage, Angabe z.B. LD(50).
Azeotrop: ist eine Bezeichnung für Mischungen von zwei oder mehreren verschiedenen Flüssigkeiten, deren
Dampf dieselbe Zusammensetzung wie die flüssige Phase hat. Es wird somit nie reines Ethanol oder
reines Wasser aus einem Ethanol-Wasser-Gemisch destilliert werden können.
AWOL Alcohol without liquid; Alkoholaufnahme über die Atmung (Lunge)
Blut-Hirn-Schranke: Die Zellen und Flüssigkeits-(Liquor)räume des Zentralnervensystems werden vom Blutraum
durch eine "Barriere" getrennt. Diese Schranke wird durch eine besondere Beschaffenheit und
Funktionsweise der Kapillaren gebildet. Diese besitzen nur wenige oder gar keine Poren, welche den
Durchtritt wasserlöslicher Stoffe erlauben. Stark ionisierte und polare Stoffe (Säuren, quaternäre
Ammoniumverbindungen) können somit keine oder nur geringe Wirkung am Zentralnervensystem
entfalten und sind, falls es sich um Gifte handelt, vergleichsweise wenig toxisch.
Blutpromille: Gramm Alkohol pro kg Blut
Brandklassen: kennzeichnet eine Gruppe brennbarer Stoffe, mit gleichartigen Branderscheinungen, der
bestimmte Feuerlöschmittel als geeignet zugeordnet werden. Entsprechend der europäischen Norm
unterscheidet man:
Klasse A: Brände fester Stoffe, hauptsächlich organ. Natur, die normalerweise
unter Glutbildung verbrennen (Holz, Kohle, Papier, Stroh, Faserstoffe,
Textilien).
Klasse B: Brände von flüssigen oder flüssig werdenden Stoffen (Benzin,
Benzol, Heizöl, Ether, Alkohol, Stearin, Harze, Teer).
Klasse C: Brände von Gasen (Acetylen, Wasserstoff, Methan, Propan,
Stadtgas, Erdgas).
Klasse D: Brände von Metallen (Aluminium, Magnesium, Natrium, Kalium).
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Cortex: Cortex cerebri, die Hirnrinde der Wirbeltiere. Man unterscheidet Grosshirn- und Kleinhirnrinde. Durch die
Lokalisation von motorischen Eigenschaften, wie zielgerichteten Bewegungen, und abstrakten
Fähigkeiten, beispielsweise das Sprachvermögen, kommt der Grosshirnrinde besondere Bedeutung zu.
Die Oberfläche des Cortex ist bei vielen Säugetieren und insbesondere beim Menschen durch
Hirnwindungen vergrössert.
Dampfdichteverhältnis: In einer etwas ungenauen Verwendung des Begriffes versteht man in der Technik unter
Gasdichte oft das Dichteverhältnis dv eines trockenen Gases (Messgas) zur Dichte trockener Luft im
Normzustand (1,2928 g/L); Beispiel: Wasserstoff (0,0695), Stickstoff (0,9667), Sauerstoff (1,1051),
Kohlendioxid (1,5289), Chlor (2,4861). Gase mit dv > 1 sind also schwerer als Luft.
Dampfdruck: ist eine Bezeichnung für denjenigen Druck, den - in einem abgeschlossenen Behälter - ein mit
seinem Bodenkörper (flüssige oder feste Phase) im Gleichgewicht befindlicher Dampf auf die ihn
umschliessenden Wände ausübt; er ist allein von der Temp. abhängig und steigt mit dieser an. Verkleinert
oder vergrössert man den Raum, der dem Dampf zur Verfügung steht, so bleibt (solange noch
Bodenkörper vorhanden ist) der Druck bei einer bestimmten Temperatur unverändert, denn beim
Verkleinern des Raumes wird ein Teil des Dampfes einer Flüssigkeit wieder in diese umgewandelt, beim
Vergrössern verdampfen dagegen weiter Flüssigkeitsmengen.
Desinfektionsmittel: Desinfektion ist die Inaktivierung oder Abtötung von Krankheitserregern (Protozoen,
Bakterien, Pilze, Viren) in der Umgebung des Menschen. Sie kann mit chemischen Mitteln oder (mit hier
nicht erörterten) physikalischen Verfahren erfolgen . Sterilisation ist die Abtötung aller Keime, ob
pathogen, ruhend oder apathogen. Antisepsis ist eine Verminderung der Keimzahl.
Endorphine: Von endogen und Morphin abgeleitete Sammelbezeichnung für schmerzlindernd wirksame Peptide,
die in der Hirnsubstanz und Hypophyse produziert werden.
Explosionsgrenzen: (Zündgrenzen) die untere und obere Grenzkonzentration eines brennbaren Gases oder
Dampfes in Mischung mit Luft (oder einem anderen, Sauerstoff enthaltenden Gas), zwischen denen das
Gas-(Dampf-)Luft-Gemisch durch Erhitzen (Zündtemperatur) oder Funken zur Explosion gebracht werden
kann.
Flammpunkt: (Abk.: FP.) ist die niedrigste Temperatur, korrigiert auf einen Barometerstand von 101,3 kPa
(760 Torr), bei der unter Anwendung einer Zündflamme unter den vorgeschriebenen
Versuchsbedingungen die Entflammung der Dämpfe der Probe erfolgt. Der Flammpunkt. unterscheidet
sich vom Brennpunkt, der höher liegt und bei dem die Dämpfe nach der Entflammung von selbst
weiterbrennen und von der Zündtemperatur, bei der die Entzündung ohne Fremdzündung
(Selbstentzündung) eintritt.
Gefahrensymbole:
Entzündbare
Hautreizend Akute Toxizität
Haut ätzend
Flüssigkeiten
Geruchsschwelle (hier Wahrnehmungsschwelle): Bei der Geruchswahrnehmung unterscheidet man die
Wahrnehmungsschwelle, bei der eben wahrgenommen wird, dass etwas riecht, von der
Erkennungsschwelle eines Duftstoffes. Die Wahrnehmungsschwelle von z. B. Buttersäure liegt bei einer
-9
Konzentration von 2,4 × 10 Mol./mL Luft. Dauerreizung durch einen bestimmten Geruchsstoff führt zu
einer Abnahme der Empfindung (Adaptation), so dass die Geruchsempfindung bei sehr langer Reizdauer
vollständig verschwinden kann, allerdings ohne die Empfindlichkeit für andere Stoffe zu beeinflussen.
Gewohnheitsbildung ist die psychische, nicht zwanghafte Neigung eine Droge einzunehmen, und beinhaltet
normalerweise keine Tendenz zur fortschreitenden Dosissteigerung ( Toleranz). Körperliche
Entzugssymptome finden sich meist nicht.
GHS: Globally Harmonized System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien. Weltweit einheitliche
Einstufung und Kennzeichnung von Stoffen und Gemischen.
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Gicht ist eine meist erbliche (= primäre G.) Störung des Purinstoffwechsels, die vorwiegend Männer mittleren
Lebensalters betrifft, aber - selten - auch bei Frauen jenseits der Menopause auftritt. Beginnt mit einem
Anstieg der Harnsäurewerte im Blut (Hyperurikämie; Serumwerte über 420 μmol/l bzw. 7,0 mg/dl). Dieser
Zustand kann bis jahrzehntelang ohne klinische Krankheitszeichen (»Gichtanfälle«) bleiben. Der erste
Anfall erfolgt - meist nach örtlicher Abkühlung, nach Anstrengung, übermässigem Alkoholgenuss vorwiegend nachts, ist auf ein Gelenk beschränkt = »monoartikulär« (vielfach ist es das
Grosszehengrundgelenk; »Podagra«) u. von örtlichen Zeichen der Entzündung begleitet (»Arthritis urica).
O
OH
N7
1
HN
6
4
O
2
N
H
8
N9
H
H
N
N
O
-O
O + 2 H+
N
N
H
Heizwert: (Symbol Hu). Ist in der Technik neben oder an Stelle des Brennwerts verwendetes Mass für die bei der
Verbrennung eines Brennstoffs gebildete Wärmemenge, die von der Art und dem Zustand des
Brennstoffs sowie seiner Verbrennungsprodukte abhängt.
Hormesis (griechisch: "Anregung, Anstoss", englisch: Adaptive Response) wird der Effekt genannt, dass kleine
Dosen den umgekehrten Effekt von grossen Dosen zeigen. Dieses Verhalten kann mit der üblichen DosisWirkungs-Kurve nicht dargestellt werden.
Hydrophil: Wasserliebend, mit Wasser mischbar, mit Fetten und Ölen nicht oder sehr schlecht mischbar. Diese
Stoffe sind polar.
Hygroskopisch: Wasseranziehend, z.B. als Desinfektionsmittel entzieht es den Mikroorganismen das Wasser
(wirksam bei Bakterien, Pilzen, z.T. Viren und bedingt bei Sporen).
Jungsteinzeit: Der früheste Beginn der Jungsteinzeit ist für Kleinasien und Mesopotamien um 9000 v. Chr.
belegt. Siedlungen wuchsen zu beachtlicher Grösse und wurden mit Mauern und Türmen befestigt.
Rohstoffe und Waren wurden gehandelt. Bekanntes Beispiel dafür ist Çatal Hüyük in der Türkei – hier
wurde bereits Blei verarbeitet. In Europa begann die Jungsteinzeit im 6. Jahrtausend im Bereich der
Balkanhalbinsel. Von hier breitete sie sich nach und nach aus. Die Werkzeuge waren weiter verfeinert
worden, Keramik wurde reich verziert. Die Verarbeitung von Metall bildete den Übergang in die Bronzezeit.
Konformation: (Konstellation). Ein von Haworth 1929 erstmals benutzter Begriff aus der Stereochemie. Hierunter
versteht man die genaue räumliche Anordnung von Atomen oder Atomgruppen eines Moleküls definierter
Konstitution und Konfiguration.Verschiedene Konformationen werden durch Rotation um
Konformation
Einfachbindungen erzeugt und lassen sich nicht zur Deckung bringen;
theoretisch existieren bei einem Molekül gegebener Konfiguration
unendlich viele Konformationen. Entsprechen diese einem
Energieminimum, so redet man von Konformationsisomeren oder
Konformeren – das ist die stabilste Anordnung. Als Beispiel liegt Ethanol
normalerweise in gestaffelter Konformation vor.
Kritische Temperatur: (Kurzzeichen: Tk) ist dieTemperatur, unterhalb der reale
gestaffelt
Gase verflüssigt werden können.
ekliptisch
Kritischer Druck: Bei Zimmertemperatur bildet sich zwischen Dampf und
Flüssigkeit ein dynamisches Gleichgewicht aus, wobei ebenso viele Dampfmoleküle in die Flüssigkeit
zurückwandern wie umgekehrt Flüssigkeitsmoleküle in den Dampfraum übertreten. Die Flüssigkeit steht
also unter ihrem eigenen Dampfdruck. Erwärmt man nun die Flüssigkeit, so wandern mehr
Flüssigkeitsmoleküle in den Dampfraum, die Dichte des Dampfs nimmt zu, während die Dichte der
Flüssigkeit gleichzeitig sinkt. Schliesslich wird bei weiterem Erhitzen ein Punkt erreicht, an dem die Dichte
des Dampfs ebenso gross ist wie die der Flüssigkeit, so dass zwischen Dampf und Flüssigkeit kein
Unterschied mehr besteht und der Flüssigkeits-Oberfläche verschwindet. Die Temperatur an diesem
Punkt nennt man die kritische Temperatur (Tk), den dazugehörigen Druck den kritischen Druck (pk),
die hierbei gemessene Dichte die kritische Dichte (dk).
Koma: Zustand tiefer Bewusstlosigkeit, in dem die betroffene Person auf äussere Reize nicht mehr reagiert. Im
tiefen Koma kommt die spontane Atmung zum Erliegen, so dass der Patient künstlich beatmet werden
muss. Das Koma ist ein lebensbedrohlicher Zustand, es kann mehrere Tage oder in seltenen Fällen auch
über Jahre andauern, wobei es meist nach dem ersten Monat bei einem dauerhaften Zustand bleibt.
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LD(50): (LC50) Halbletale Dosis. Die im Tierversuch einmalig verabreichte Dosis, die bei der Hälfte der Tiere den
Tod innert 5 Tagen verursacht. Die LD(50) ist abhängig von der Art der Verabreichung der Testsubstanz
und der Tierart. z.B. LD(50) oral (Aufnahme via Mund), z.B. Ratte; LD(50) intravenös (Injektion in Vene),
z.B. Hund; LD(50) intraperitoneal (Injektion in Bauchhöhle; LD(50) dermal (Aufnahme via Haut).
LC(50): (LC50) Halbletale Konzentration: Konzentration, die 50% der Versuchstiere tötet.
LCL0: Tiefste publizierte letale Konzentration
LDL0: Tiefste publizierte letale Dosis
Lipophil: Fettlöslich und damit auch nicht oder schlecht wasserlöslich oder schlecht mit Wasser benetzbar. Diese
Stoffe sind unpolar.
Lungenödem: akute oder chronische Durchtränkung der Lunge mit einem Luftbläschen-durchsetzten, zunächst
zellfreien, wässrigen, später Zellen enthaltenden gallertartigen Flüssigkeit in den Räumen zwischen den
Lungenbläschen (Alveolarräumen).
MAK: maximale Arbeitsplatzkonzentration. Der Maximale Arbeitskonzentrationswert (MAK-Wert) ist diejenige
Durchschnittskonzentration eines gas-, dampf- oder staubförmigen Arbeitsstoffes in der Luft, die nach
derzeitiger Kenntnis in der Regel bei Einwirkung während der Arbeitszeit von 8 Stunden täglich und bis 42
Stunden pro Woche auch über längere Perioden bei der ganz stark überwiegenden Zahl der gesunden,
am Arbeitsplatz Beschäftigten die Gesundheit nicht gefährdet. Besonders empfindliche oder in ihrer
Gesundheit beeinträchtigte Personen können auch durch tiefere Konzentrationen gefährdet werden. MAK
3
3
3
ppm = MAK ml/m = 24.06 x MAK mg/m / Molmasse MAK mg/m = MAK ppm x Molmasse / 24.06. 24.06
l = Molvolumen bei 20°C (293 K) und 760 Torr (1013.25 mbar, 101'325 Pa). Dem MAK-Wert im
geschlossenen Raum steht der MIK-Wert im Freien gegenüber.
Metabolismus: Stoffwechsel
Down-Syndrom, früher auch Mongolismus genannt (diese Bezeichnung gilt heute als diskriminierend und
unzutreffend): angeborene Fehlbildung, die von mässiger bis schwerer geistiger Behinderung begleitet ist;
Ursache ist eine Chromosomenanomalie.
Narkotika: Bezeichnung für alle Chemikalien, die die Funktionen lebender Zellen vorübergehend (also reversibel)
hemmen, das heisst die betäubend, dämpfend (Sedativa), gefühlslähmend (Anästhetika) oder
einschläfernd und/oder schlafverstärkend (Hypnotika) wirken.
Neurotransmitter:sind Übertragersubstanzen (Botenstoffe), die auf chemischem Wege an den  Synapsen
oder den motorischen Endplatten Nervenimpulse übertragen.
Oberflächenspannung: Vergrößert man die Oberfläche einer Flüssigkeit, so muss man – eben aufgrund der
Oberflächenspannung – eine Arbeit verrichten. Sie ist die Arbeit, die zur Vergrösserung der Oberfläche
verrichtet werden muss, geteilt durch die Fläche, die dabei zusätzlich entsteht.
OEG: Obere Explosionsgrenze: Maximaler Volumenanteil des brennbaren Gases in % in Luft, welcher im
Gemisch explosiv ist. Grössere Volumenanteile sind nicht explosiv.
Offener Rücken: Spina Bifida. In den ersten Wochen der Schwangerschaft entsteht aus einer Zellschicht die
Anlage für Rückenmark und Wirbelsäule, das sogenannte Neuralrohr. Wenn sich das Rohr in der 4.
Schwangerschaftswoche nicht auf der ganzen Länge schliesst, wird die Entwicklung des Fötos schwer
gestört. Das Kind kommt mit offenem Rücken zur Welt, alle Organe unterhalb der Missbildung sind
gelähmt oder nur teilweise funktionstüchtig. In den meisten Fällen kommt auch noch eine Erweiterung der
Hirnkammern dazu, ein Wasserkopf. Jeder Tausendste Fötus ist betroffen. Spina Bifida lässt sich im
Ultraschall erkennen.
Oxidation: Elektronenabgabe, z.B. an Sauerstoff
ppm: parts per million, ein Millionstel, z.B. 1 ppm entspr. 1 ml Gas auf 1 m3 Luft.
Resorption: (von lateinisch: resorbere = aufsaugen) Aufnahme von Nahrungsmitteln, Arzneimitteln und ähnlichen
Stoffen in die Blut- und Lymphbahnen.
Rezeptoren: zelluläre Strukturen, die als Bindungs- bzw. Reaktionsstellen für körpereigene  Neurotransmitter
oder körperfremde Stoffe funktionieren und biologische Wirkungen in Gang setzen.
Sucht ist eine psychische und/oder physische Fixierung eines Menschen an eine Droge. Zwanghaftes
Angewiesensein auf die Befriedigung ungeachtet des Verlusts an Selbstwert- und Umweltbezug. Typische
Merkmale: übermächtiger Wunsch nach Beschaffung des Suchtmittels, Tendenz zur Dosissteigerung (
Toleranz), Auftreten eines Entzugssymptoms.
Synapse: Kontaktstelle zwischen Nervenzellen bzw. Nervenzellen und dem Plasmalemma anderer Zellen
(Sinnes-, Epithel-, Muskelzellen). Die Nervenreizleitung findet an diesen Stellen stets nur in einer Richtung
statt. Die  Neurotransmitter übertragen die Nervenimpulse bei den Synapsen.
Synergismus: Prinzip, bei dem eine Struktur oder eine Substanz eine andere in ihrer Wirkung unterstützt oder
verstärkt. Die Gesamtwirkung übertrifft dabei die Summe der Einzelwirkungen.
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Teratogenität - Die toxische Wirkung besteht in der Erzeugung von Missbildungen bei einem Embryo durch die
Behandlung der Mutter mit der toxischen Substanz während der Schwangerschaft.
Toleranz: Wirkungsabfall einer wiederholt eingenommenen Substanz durch Anpassung des Organismus an die
neue Situation (Homöostase).
Toxisch: giftig
UEG: Untere Explosionsgrenze: Minimaler Volumenanteil des brennbaren Gases in % in Luft, welcher im Gemisch
explosiv ist. Kleinere Volumenanteile sind nicht explosiv.
Verseifung: die der Veresterung entgegengesetzte Reaktion, eine hydrolytische Spaltung von Estern mit Hilfe von
Laugen, wobei Alkohole und Salze der Carbonsäuren (Seifen) entstehen.
Viskosität ist ein Mass für die Zähflüssigkeit einer Flüssigkeit.
Wassergefährdungsklassen:(WGK).
Einstufung von Stoffen gemäss ihres wassergefährdenden Potentials:
WGK 0: Im allg. nicht wassergefährdend, z. B. Aceton, NaCl
WGK 1: Schwach wassergefährdend, z. B. Ethanol, Methanol, Petrolether, Essigsäure, Schwefelsäure,
Schmieröle (Grundöle)
WGK 2: Wassergefährdend, z. B. Ammoniak, Chlor, Dieselöl, Oleum, Phenol
WGK 3: Stark wassergefährdend, z. B. Benzol, Altöle, Hydrazin, Blausäure, Mercaptane,
Chromschwefelsäure.
Zersetzungstemperatur: Temperatur, bei welche sich der Stoff zersetzt, also chemisch in Teile zerfällt oder sich
chemisch umwandelt.
Zündtemperatur: (Zündpunkt) ist die übliche Bezeichnung für diejenige Temperatur, bei der Stoffe an heissen
Körpern Selbstentzündung zeigen (Entzündungstemperatur). Die Zündtemperatur ist demnach die
niedrigste Temperatur, die brennbare Gase, Dämpfe, Stäube oder feinzerteilte feste Stoffe im sogenannt
„zündwilligsten“ Gemisch mit Luft besitzen müssen, um die Verbrennung einzuleiten.
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36
Literatur
Allgemeine Literatur
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Engel F.M., Giftpflanzen Pflanzengifte, Silva-Verlag Zürich, 1984
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_ID=0UID0&SOCKET=2099&DATEI=haupt.htm&SPRACHE=de&DATENBESTAND=GDL%201
6 (18.01.2002)
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Kiechler N., Helveticus: Das Wissen- und Mutbuch über Wundermittel und Gifte, Verlag AARE
Solothurn, 1986
Lang K., Wasser, Mineralstoffe, Spurenelemente, Dr.Dietrich Steinkopff Verlag Darmstadt, 1974
Lindner E., Toxikologie der Nahrungsmittel, Georg Thieme Verlag Stuttgart, 1979
Lohs K., Martinez D., Gift, Verlag D.W. Callwey München, 1986
Martinez D., Immobilisation, Entgiftung und Zerstörung von Chemikalien, Verlag Harri Deutsch Thun,
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Mayr Ch., Giftfibel, Verlagsgesellschaft Athesia GmbH Bozen, 1984
Meyers F.H., Jawetz E., Goldfien A., Lehrbuch der Pharmakologie, Springer-Verlag Berlin, 1975
Moeschlin S., Klinik und Therapie der Vergiftungen, Georg Thieme Verlag Stuttgart, 1980
Rehner G., Daniel H, Biochemie der Ernährung, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg/Berlin,
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Stephan U., Elstner P., Müller K.R, Fachlexikon ABC Toxikologie, Verlag Harri Deutsch Thun, 1985
Velvart J., Toxikologie der Haushaltprodukte, Verlag Hans Huber Bern, 1981
Wagner G., Darf’s noch ein Gläschen sein?, NiU-Chemie, 11, Nr.60, 2000, 41, Gute Angaben und
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Alkohol, Ethanol

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