為什麼喝酒會臉紅的人和不會臉紅的人並存?
― 讓臉變紅的不是酒本身,而是「分解途中產生的物質」
有些人喝一杯啤酒就滿臉通紅,也有人喝好幾杯臉色都不變。這個差別不是「習慣」或「意志力」造成的。酒在體內會分兩個階段被分解,而負責第二階段的酵素,能力天生就因人而異。
年底聚餐,乾杯的啤酒才喝了一半左右。坐在旁邊的朋友,臉和脖子已經紅通通了。
他笑著說:「我很容易臉紅啦。」但他心跳很快,好像還有點頭痛。
另一邊,坐在對面的人已經喝到第三杯,臉色卻一點都沒變。明明喝的是一樣的酒,為什麼差這麼多呢?
原因只有兩個
喝下的酒精,在肝臟裡會先變成一種叫「乙醛」的物質。它會使血管擴張,讓臉變紅,還會引起心悸和頭痛。
清除乙醛的酵素有多強,由基因決定。擁有較弱類型的人,毒物容易累積在體內,只要喝一點就會臉紅。
也就是說,臉紅與其說是「酒意上來了」的信號,不如說是「清除的速度跟不上」的信號。我們依序來看看。
酒在體內分兩個階段被清除
從口進入的酒精,由胃和小腸吸收,經血液送到肝臟。在肝臟裡,兩種酵素像接力賽一樣接續工作。
第一階段的酵素,把酒精變成乙醛。第二階段的酵素,再把乙醛變成醋酸。醋酸和食用醋的酸味來源是同一種物質。最後它在全身變成水和二氧化碳,隨著呼吸和尿液排出體外。
請看圖 1。上排是第二階段通道寬的人,下排是通道窄的人。就算第一階段的速度相同,只要第二階段很窄,中途的乙醛就會塞車堆積。堆積的乙醛隨血液流到全身,使臉部的細小血管擴張。這就是「臉紅」的真相。
「較弱的類型」在日本人中很常見
第二階段的酵素,有能力強的類型和能力弱的類型。由於會從父母各繼承一個,所以組合共有三種。
兩個都是強型的人,不容易臉紅。只有一個是弱型的人,是喝一點就臉紅的「較弱類型」。兩個都是弱型的人,則是幾乎不能喝的「不能喝類型」。
據說日本人中,較弱類型約占四成,不能喝類型有百分之幾。歐洲和非洲的人幾乎看不到這種弱型,已知它在東亞特別多。酒席上身邊常有「會臉紅的人」,就是這個緣故。
據說持續喝酒會讓幫助第一階段的另一種酵素增加,大腦也會習慣醉意,所以會覺得自己「變強了」。不過,第二階段酵素的類型是天生的,不會改變。即使不再臉紅,一般認為乙醛累積在體內這件事仍然持續。
為什麼酒會殘留到隔天早上?
另一個重要的因素是分解的速度。肝臟每小時能分解的酒精量,據說是每公斤體重約 0.1 公克。體重 60 公斤的人,每小時約 6 公克。
這裡有個重要的性質。就算喝很多,肝臟的酵素本來就已經全力運作,所以分解的速度幾乎不會提高。就像工廠的生產線,即使原料堆積如山,每小時能處理的量還是固定的。
請試著拖動圖 2 的滑桿。一罐 500 毫升的罐裝啤酒,約含有 20 公克的酒精。假設晚上 10 點喝完,如果喝了 3 罐,要到隔天早上 8 點左右才會分解完。早上 7 點通勤的時候,酒精還留在體內。
分解速度的個人差異很大,女性、高齡者和體型較小的人,據說往往更慢。「睡了一覺就退了」並不一定成立。因為睡覺的時候,肝臟也只能用同樣的速度工作。
那麼,該怎麼辦呢?
- 臉紅是「清除速度跟不上」的信號容易臉紅體質的人,少喝一點是保護身體的捷徑。
- 別人勸酒時,可以拒絕體質不是靠努力就能改變的。強迫別人喝酒、一口氣乾杯都很危險。
- 大量飲酒的隔天早上,不要開車以 3 罐罐裝啤酒來算,要約 10 小時才會退。
乙醛已被國際研究機構歸類為對人類致癌的物質。據報告,容易臉紅體質的人如果習慣性大量飲酒,罹患食道癌的風險會升高好幾倍。此外,如果有人短時間內大量喝酒,之後叫他沒有反應、呼吸不正常,或嘔吐物可能堵住喉嚨,請毫不猶豫撥打 119。不要離開他身邊,讓他側躺,避免嘔吐物堵住喉嚨,並等待救援。
總結
酒在肝臟裡,分「酒精 → 乙醛 → 醋酸」兩個階段被分解。讓臉變紅的,是中途產生的乙醛。負責清除它的酵素有多強,天生就已決定,據說日本人中約四成屬於較弱的類型。而且,分解的速度不會因為喝得多而提高,所以喝了多少,就要花多少時間。
紅臉不是「喝醉了」,而是「清除速度跟不上」的信號。
肝臟每小時,只能處理三分之一罐的罐裝啤酒。
關於體內與強酸共處的胃的構造,請看「胃明明會分泌強酸,為什麼自己不會被溶解?」;關於料理用的酒經過加熱後能揮發到什麼程度,請看料理用酒的文章。
- 把藥局賣的消毒用酒精,滴幾滴在 OK 繃的紗布部分上。
- 貼在手臂內側柔軟的地方,等約 7 分鐘後撕下。
- 撕下約 10 分鐘後,如果貼過的地方變紅,可能是第二階段酵素較弱的類型。如果沒有變紅,則被認為很可能是強型。
據說皮膚也會出現同樣的酵素能力差異,所以可以藉此大致判斷。不過這只是簡易的參考,並不是確診。皮膚敏感的人可能會發癢,請不要勉強。酒要等到成年才能喝,但這個確認方法本身不需要喝酒就能進行。
想知道更多的人 ― 術語・算式・與課本的連結明確標示從國中理化到大學專業科目,各屬於哪個程度
- 國中國中理化會學到的範圍
- 高中高中「化學」「生物」會學到的範圍
- 高中+高中的進階內容,或課本專欄的內容
- 大學高中不會學到、大學專業科目(生化學、藥物動力學)的內容
- 研究連大學也不當作「定論」來教、目前研究者還在探究的話題
國中術語:這個現象有名字
- 乙醛:酒精分解途中產生的物質。會使血管擴張,引起臉紅、心悸、頭痛、噁心。
- 醛類去氫酶 2 型:把乙醛變成醋酸的第二階段酵素。能力弱的類型在東亞很常見。
- 臉紅反應:喝少量的酒,臉和身體就變紅的反應。
國中高中用算式確認:3 罐罐裝啤酒要幾小時才會退?
我們用算式來確認正文中的「晚上 10 點喝完,隔天早上 8 點左右」。
| 用符號寫 | t = ( V × a × ρ ) ÷ ( k × W ) |
| 用文字寫 | 分解所需時間 = 喝下的酒精重量 ÷ 每小時能分解的重量 |
| 這個式子從哪裡來 | 肝臟的酵素只要有一點酒就已滿載運作,所以不論酒量多少,每小時減少的重量幾乎固定(零級反應)。把全部的量除以這個固定的速度,就得到時間 |
| 符號 | 意義與單位 |
| V | 喝下的酒量:罐裝啤酒 1 罐 500 mL |
| a | 酒精濃度:5% = 0.05 |
| ρ | 酒精的密度:每 1 mL 為 0.8 g |
| k | 分解的速度:據說每公斤體重每小時約 0.1 g |
| W | 體重:60 kg |
| 1 罐所含的酒精體積(mL) | 500 × 0.05 = 25 |
| 它的重量(g) | 25 × 0.8 = 20 |
| 3 罐的重量(g) | 20 × 3 = 60 |
| 每小時能分解的重量(g) | 0.1 × 60 = 6 |
| 分解所需時間 t(小時) | 60 ÷ 6 = 10 |
| 如果只喝 1 罐(小時) | 20 ÷ 6 ≒ 3.3 |
③ 換成實際的感受,晚上 10 點喝完 3 罐的人,酒精會殘留 10 小時,到隔天早上 8 點左右。每小時處理的量是 6 ÷ 20,約為一罐的三分之一。這裡算出的是平均的參考值,實際的分解速度據說因人而異,可以相差到一半至兩倍左右。
高中高中+課本裡的「酒精氧化」,正在體內發生
高中高中化學會學到,乙醇氧化會變成乙醛,再氧化就變成醋酸。用式子寫就是:乙醇(C₂H₅OH)→ 乙醛(CH₃CHO)→ 醋酸(CH₃COOH)。在試管裡要用重鉻酸鉀等來進行的反應,身體是用酵素在體溫下進行。負責第一階段的是酒精去氫酶,第二階段是醛類去氫酶。
高中+第二階段的酵素,是由 4 個相同的零件組合而成。只要混進 1 個弱型的零件,整組就無法正常運作。因此,即使只從一方的父母繼承了弱型,能力據說也會降到強型的十幾分之一。這不是「減半」,也是少量就會臉紅的原因之一。
大學酵素反應的速度,與血中濃度的下降方式
酵素反應的速度,可用生化學裡學到的米氏方程式(Michaelis–Menten 方程式)表示。當材料(受質)的濃度夠高時,速度會貼近最大值,不再受濃度影響。這就是零級反應,也是血中酒精濃度會隨時間呈直線下降的原因。把這個想法用在估計飲酒量上的,就是法醫學中著名的維德馬克公式(Widmark 公式)。到了濃度夠低的最後階段,速度會接近與濃度成正比的一級反應。第二階段酵素的弱型,是由基因的一處置換(單一核苷酸多型性)所造成,一般稱為 ALDH2*2。
📖 算式的推導與更進一步的內容:米氏方程式(維基百科) / 醛類去氫酶(維基百科)
研究目前還不清楚的事
- 為什麼弱型只在東亞擴散開來。 據推測是數千年前在東亞增加的,但究竟是什麼帶來了優勢還不清楚。有對傳染病的抵抗力、防止喝過量的效果等假說。
- 臉紅機制的詳細途徑。 乙醛使血管擴張的過程中,組織胺等物質究竟參與到什麼程度,仍有爭論。
- 與第一階段酵素類型的組合。 第一階段也有快型和慢型,兩種類型的組合會如何改變醉的方式和疾病的風險,正在研究中。
也就是說,這篇文章的內容也只是「就目前所知範圍內的說明」。體質與健康的關係,仍不斷透過大規模的追蹤調查而更新。
與課本的連結(依程度)
| 程度 | 科目・單元 | 本文的哪裡 |
|---|---|---|
| 國中 | 理化 2 年級「消化與吸收」「肝臟的作用」 | 有害物質在肝臟被分解 |
| 高中 | 化學「酒精的氧化」、生物「酵素」「基因與性狀」 | 兩階段的分解,以及類型的遺傳方式 |
| 高中+ | 生物進階「蛋白質的四級結構」 | 四個一組的酵素中,弱型會使整體停擺 |
| 大學 | 生化學「酵素反應動力學」、藥物動力學、法醫學 | 米氏方程式與零級反應 |
| 研究 | 群體遺傳學・流行病學 | 弱型擴散的原因、疾病的風險 |
| ― | 與生活的連結 | 飲酒量的參考、隔天早上開車、不強迫別人喝酒 |
- Brooks PJ, Enoch MA, Goldman D, Li TK, Yokoyama A (2009) The Alcohol Flushing Response: An Unrecognized Risk Factor for Esophageal Cancer from Alcohol Consumption. PLoS Medicine 6(3): e1000050
- Ministry of Health, Labour and Welfare (厚生労働省) e-ヘルスネット「アルコールの吸収と分解」「アルコールの代謝と健康」
- IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, Volume 100E: Personal Habits and Indoor Combustions (2012)
- 乙醛(維基百科日文版:アセトアルデヒド)
- National Hospital Organization Kurihama Medical and Addiction Center (独立行政法人国立病院機構 久里浜医療センター)「アルコール体質判定(エタノールパッチテスト)」相關解說
※本文為一般大眾的科學解說。所載數值是為了理解機制的參考值、概算值。如果對體質或飲酒有疑慮,請諮詢醫師。若身體狀況突然改變,請毫不猶豫撥打 119,或遵照醫療機構的指示。