Enzymy przekształcające alkohol mają różną stałą Michaelisa (Km). Z tego powodu, w przypadku niedoboru NAD+, związek ten jest preferencyjnie wykorzystywany przez dehydrogenazę alkoholową (niższe Km), a nie przez dehydrogenazę aldehydową (wyższe Km). Powoduje to patologiczne gromadzenie się bardzo reaktywnego aldehydu octowego, który reagując kowalencyjnie z białkami, może powodować uszkodzenie lub śmierć komórek. Inaczej niż aldehyd, etanol ulega przekształceniu nawet przy niskim stężeniu NAD.
etanol – (niskie Km) → aldehyd octowy – (wysokie Km) → kwas octowy
Przyczyny kaca Wskazanie jednoznacznego winowajcy objawów „kaca” nie jest proste i ta kwestia nie została ostatecznie rozstrzygnięta. Jedną z koncepcji jest reaktywność aldehydu octowego. Z drugiej strony, blokada enzymu usuwającego aldehyd gwałtownie zwiększa objawy kaca. Inna teoria mówi, że objawy spowodowane są odwodnieniem mózgu (mózg jest jednym z narządów, które zawierają procentowo najwięcej wody).
Mechanizm odwodnienia organizmu polega na zdolności etanolu do inhibicji działania antydiuretycznego hormonu wazopresyny, a tym samym zwiększeniu wydalania wody z organizmu wraz z moczem.