Способы всасывания лекарственных средств характеристика. Механизмы всасывания, транспорта и распределения лекарственных веществ в организм. Распределение лекарственных средств

ФАРМАКОКИНЕТИКА

Данный раздел фармакологии изучает общие закономерности введения, всасывания, распределения, перераспределения и элиминации лекарственных средств. Термин «фармакокинетика» происходит от латинского слова «kinesis» - движение, т.е. движение лекарства в организме человека или «что организм делает с лекарством».

По окончании изучения разделов «Фармакокинетика» и «Фармакодинамика» вы должны знать:

1. Значение терминов «фармакодинамика» и «фармакокинетика».

2. Пути введения лекарственных средств.

3. Биологические барьеры организма.

4. Механизм транспорта лекарственных веществ через клеточные мембраны.

5. Понятие о дозах. Виды доз.

6. Факторы, влияющие на действие лекарств.

7. Возможные осложнения при повторном введении лекарственных средств.

Всасывание (абсорбция, от лат. absorbeo - всасываю) - процесс, в результате которого вещество поступает с места введения в кровь и/или лимфатическую си-стему. Всасывание Л В начинается сразу после введения Л В в организм. От того, каким путем Л В вводится в организм, зависит скорость и степень его всасывания, а в конечном итоге скорость наступления эффекта, его величина и продол-жительность.

Пути введения лекарственных средств

Энтеральный

a. Внутрь (per os) - оральный

b. Сублингвальный (под язык)

c. Трансбуккальный (за шеку)

d. Ректальный (per rectum)

Парентеральный

e. Подкожный

f. Внутримышечный

g. Внутривенный

h. Внутриартериальный

i. Субарахноидальный или интратекальный

j. Ингаляционный

k. Трансдермальный (местный, электрофорез, фонофорез)

l. В конъюнквиту, нос или ухо

Таблица 1.1.1.

8. Пути введения и их характеристика

Путь введения и его характеристика	Достоинства	Недостатки
Энтеральные пути введения
Пероральный –применяется преимущественно для резорбтивного действия	-наиболее физиологичный путь введения - экономично - не требуется присутствия медицинского работника	- всасывание нестабильное и неполное: лекарственное средство может быть плохо растворимо, медленно абсорбироваться, разрушаться ферментами желудочно-кишечного тракта - медленно развивается эффект - влияет прием пищи - раздражает слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта - нельзя использовать при бессознательном состоянии и при рвоте
Сублингвальный – путь введения лекарственных веществ, разрушающихся в просвете желудочно-кишечного тракта и в печени (ближе к парентеральным путям по своим характеристикам)	- быстрое всасывание через слизистую оболочку полости рта (1-5 минут) - концентрация лекарства выше, чем при приеме через рот, т.к. 1. не метаболизируется в печени 2. не разрушается секретами желудочно-кишечного тракта 3. не связывается пищей
Аппликация на слизистую оболочку рта (полимерная плёнка – носитель лекарства, наклеивается на десны)	- используют при приеме лекарств пролонгированных форм, а также, возможно, как замена парентерального введения лекарственного средства	- нельзя назначать лекарства, раздражающие слизистую оболочку - нельзя назначать лекарства неприятного вкуса
Ректальный –путь введения лекарственных веществ, разрушающихся в просвете желудочно-кишечного тракта и в печени, при невозможности перорального приема. Наиболее часто применяется в педиатрической практике. Применяется как для местного, так и для резорбтивного действия.	- возможность использования у больных в бессознательном состоянии и при рвоте - возможность приема при застойных состояниях желудочно-кишечного тракта и печени - лекарство на 50% идет в обход печени, т.е. не метаболизируется в ней	- психологические затруднения в приеме (менее естественный путь введения) - всасывание нерегулярное и неполное (трудно дозировать) - может оказывать раздражающее действие - белки, жиры, полисахариды в толстом кишечнике не всасываются
Парентеральные пути введения
Нефизиологичный путь введения, т.к. происходит нарушение целостности кожных покровов. Это повышает вероятность развития побочных эффектов (особенно аллергических) и инфицирования.
Внутривенный	- быстрое наступление терапевтического эффекта - точность дозирования - можно применять в бессознательном состоянии - 100% биодоступность - возможность быстрого прекращения поступления препарата в кровь (при аллергической реакции) - не раздражает желудочно-кишечный тракт	- болезненность - необходимость соблюдать асептику - нужна помощь медицинского персонала - могут развиваться тромбозы, тромбоэмболии, тромбофлебиты - возможность инфицирования ВИЧ, гепатит В - более опасны в плане развития аллергических реакций
Внутримышечный	- нет раздражения желудочно-кишечного тракта - создает депо препаратов - пролонгирование эффекта лекарств	- объем вводимого лекарственного вещества не должен превышать 10 мл - болезненность введения - соблюдение стерильности - нужна помощь медицинского персонала - возникновение абсцессов
Внутриартериальный	- создает высокие концентрации лекарства в пораженном органе - нет раздражения желудочно-кишечного тракта	- возможность развития артериального тромбоза - соблюдение стерильности - нужна помощь медицинского персонала
Подкожный	- надежность - возможность использовать самостоятельно - быстрая абсорбция из водных растворов, чем из масленых - эффект более продолжительный, чем при внутримышечном введении	- нельзя вводить большие объемы лекарств - нельзя вводить раздражающие вещества - при периферической циркуляторной недостаточности абсорбция медленная и скудная - соблюдение асептики
Ингаляционный – препараты вводятся в виде порошков, аэрозолей и газов	- быстрое наступление эффекта (1-5 минут) - возможность использовать самостоятельно в большинстве случаев - обеспечивают высокую концентрацию в бронхах - минимальный системный эффект, хотя, могут быть использованы для системного действия (эрготамин) - при использовании газообразных веществ прекращение ингаляций ведет к быстрому прекращению действия препарата	- нужна специальная аппаратура или портативные приборы - детям ингаляции делать сложно, т.к. они не могут координировать вдох и ингаляцию - нельзя использовать при бронхоабструкции, т.к. накапливается слизь - иногда возможно поступление в желудочно-кишечный тракт и раздражение слизистой
Местные аппликации можно производить на кожу и слизистые оболочки (мази, гели, пластыри, электрофорез)	- высокая местная концентрация без значительного системного эффекта - простота в использовании - возможность индивидуального подбора препарата	- низкая эффективность - при повреждении тканей всасывание нарушается и возникает системное действие - неудобство применения у детей - раздражающее действие

Понятие о биодоступности и всасывании лекарственных средств

Биодоступность – это доля от введенной дозы вещества, которая поступает в системный кровоток в активной форме.

При пероральном назначении лекарства биодоступность оценивается после его всасывания и первого прохождения через печень, и она всегда менее 100%. При внутривенном введении (непосредственно в системный кровоток) биодоступность равна 100%. Некоторые лекарства, вводимые перорально и подвергающиеся интенсивному метаболизму в печени, имеют биодоступность 20-40%. Поэтому, чтобы достичь желаемого терапевтического эффекта, требуется иногда вводить перорально дозу, в 4-5 раз превышающую ту, которая потребовалась бы при внутривенном введении.

Факторы, влияющие на биодоступность лекарственных веществ:

1. физико-химические свойства лекарственных средств

2. лекарственные формы (порошки, таблетки, трансдермальные пластыри и др.)

3. пути введения (пероральный, ректальный и др.)

4. состояние слизистой желудочно-кишечного тракта и его моторики (при поносе все «пролетает мимо»)

5. пища и другие лекарственные средства (с углем активированным)

6. изменение метаболических возможностей печени в результате нарушения её функций или печеночного кровотока. Снижение функции печени в результате её заболевания или уменьшения печеночного кровотока приведет к увеличению биодоступности препарата (но только в том случае, если он метаболизируется в печени).

Всасывание – это процесс поступления лекарственного вещества из места введения в кровь. Скорость и объем всосавшегося лекарства зависит от пути введения, периферического кровотока, растворимости лекарственного средства в тканях и месте его введения.

При пероральном

Но в основном всасывание всех ЛВ, включая слабые кислоты, происходит в кишечнике. Этому способствует большая всасывающая поверхность слизистой оболочки кишечника (200 м2) и ее интенсивное кровоснабжение.

Для замедления всасывания и создания более постоянной концентрации ЛВ используют лекарственные формы с замедленным (контролируемым) высвобождением

Влияют ферменты ЖКТ. Так, например, бензилпенициллин разрушается хлористоводородной кис­лотой желудочного сока, а инсулин и другие вещества полипептидной структу­ры - протеолитическими ферментами. Чтобы избежать разрушения некоторых веществ под действием хлористоводородной кислоты желудочного сока, их на­значают в специальных лекарственных формах, а именно в виде таблеток или капсул с кислоторезистентным покрытием . Такие лекарственные формы без из­менения проходят через желудок и распадаются только в тонком кишечнике (ки-шечнорастворимые лекарственные формы).

от моторики ЖКТ. Так, всасывание многих ЛВ, в особенности слабых оснований (пропранолола, кодеина и др.), которые в щелочной среде кишечника находятся преимущественно в неионизированной форме, происходит более интенсивно при ускорении опорожнения желудка (например, при применении гастрокинетика метоклопрамида). Обратный эффект наблюдается при введении веществ, задерживающих опорожнение желудка, таких как М-холинобло-каторы (например, атропин). В то же время усиление моторики кишечника и, следовательно, ускорение продвижения содержимого по кишечнику может нарушить всасывание медленно всасывающихся веществ.

Количество и качественный состав содержимого кишечника также влияют на всасывание ЛВ в ЖКТ. Составные компоненты пищи могут нарушать всасывание лекарственных веществ. Так, кальций, содержащийся в большом количестве в молочных продуктах, образует с тетрациклиновыми антибиотиками плохо вса-сывающиеся комплексы. Таннин, содержащийся в чае, образует с препаратами железа нерастворимые таннаты. Некоторые лекарственные средства существенно влияют на всасывание других ЛВ, назначаемых одновременно. Так, колес-тирамин (применяется при атеросклерозе для снижения уровня атерогенных липопротеинов) связывает в кишечнике желчные кислоты и таким образом препятствует всасыванию жирорастворимых соединений, в частности витаминов К, А, Е, D. Кроме того, он препятствует всасыванию тироксина, варфарина и некоторых других ЛВ.

Из тонкого кишечника вещества всасываются в воротную (портальную) вену и с током крови сначала попадают в печень и только потом в системный кровоток. В печени большинство ЛВ частично биотрансформируется (и при этом инактивируется) и/или выделяется с желчью, поэтому в системный кровоток поступает только часть всосавшегося вещества. Этот процесс называется эффектом первого прохождения через печень или элиминацией при первом прохождении через печень (элиминация включает биотрансформацию и выведение).

1. Лекарственная форма. Определяет скорость высвобождения лекарственного вещества в месте введения.

2. Растворимость в воде. Лекарства, которые вводят в организм в виде таблеток, драже, порошков, других твердых лекарственных форм, или, например, суспензий, аэрозолей порошков, должны раствориться в водной биофазе, прежде чем высвобождающиеся при этом молекулы лекарственных веществ абсорбируются.

Очевидно, что лекарственные вещества, которые вводят в виде водных растворов, абсорбируется быстрее, чем при их введении в виде твердых лекарственных форм, взвесей или растворов в масле. Для плохо растворимых в воде лекарств (как, например, ацетилсалициловая кислота) скорость растворения управляет скоростью абсорбции.

3. Концентрация. И липидная диффузия, и фильтрация зависят от концентрационного градиента. Чем выше концентрация лекарственного вещества в месте абсорбции, тем выше скорость всасывания. Создание высокой концентрации лекарства в месте введения приводит к ускорению абсорбции. Лекарства, вводимые в виде концентрированных растворов, абсорбируются быстрее.

4. Площадь абсорбирующей поверхности. Абсорбция является поверхностным

феноменом и в соответствии с законом Фика, чем большая площадь абсорбирующей поверхности, тем быстрее абсорбция.

5. Кровоснабжение абсорбирующей поверхности. Ток крови удаляет молекулы лекарства с места абсорбции, что способствует поддержанию концентрационного градиента.

6. Путь введения. Каждый имеет свои особенности.

Пероральный. Основным барьером на пути абсорбируемых веществ, является слизистая оболочка, которая состоит из плотно прилегающих друг к другу клеток, что делает ее непроницаемой для нерастворимых в липидах ионизированных молекул лекарств. Неионизирующиеся, растворимые в липидах вещества, такие, как, например, этанол, легко абсорбируются в желудке, так же как и в кишечнике. Лекарства, являющиеся слабыми кислотами (например, салицилаты, барбитураты), находящиеся в желудочном соке преимущественно в неионизированном состоянии, могут абсорбироваться в желудке, в то время как лекарства-слабые основания (например, морфин, хинидин), которые в желудке более ионизированы, абсорбируются, только в 12-перстной кишке. Однако, даже лекарства-кислоты абсорбируются в желудке медленно, потому что слизистая желудка покрыта слизью, а площадь всасывания небольшая. Вследствие этого более быстрая эвакуация содержимого желудка в 12-перстную кишку в целом ускоряет абсорбцию.

На абсорбцию лекарств из ЖКТ влияет присутствие пищи.

Большинство лекарств всасывается лучше, если их принимать на пустой желудок. Пища абсорбирует лекарство, понижая, таким образом, концентрацию его свободных молекул. Некоторые лекарственные вещества образуют плохо абсорбирующиеся комплексы с компонентами пищи (например, тетрациклины с кальцием, присутствующем в молоке, йогурте).

Абсорбция лекарств может быть изменена другими лекарствами, назначаемыми одновременно: вследствие непосредственного взаимодействия между ними, которое приводит к образованию не всасывающихся комплексов (например, тетрациклинов с лекарственными средствами железа или фторхинолонов с антацидами), из-за изменения перистальтики (например, под влиянием антихолинэстеразных средств, опиоидных анальгетиков, веществ с атропиноподобным действием, прокинетиков), или повреждения слизистой, что приводит к развитию синдрома мальабсорбции (метатрексат, неомицин).

Подкожное и внутримышечное введение. При этих способах введения лекарство доставляется непосредственно в межклеточное пространство, окружающее капилляры. Растворимые в липидах вещества легко проникают через эндотелий капилляров. Поры в капиллярах не препятствуют абсорбции даже нерастворимых в липидах веществ и ионизированных молекул. Очень большие молекулы абсорбируются в лимфатические сосуды. Поэтому многие лекарственные вещества, которые не абсорбируются при пероральном приеме, абсорбируются при парентеральном введении. Абсорбция с подкожных депо более медленная, чем с мест внутримышечного введения, но и с того и другого более быстрая, более постоянная и более предсказуемая, чем абсорбция при приеме внутрь. Прикладывание тепла или мышечные упражнения ускоряют абсорбцию из-за увеличения кровотока, в то время как вазоконстрикторы, добавленные к растворам вводимых веществ, наоборот, задерживают абсорбцию.

Местное применение лекарств. Системная абсорбция после местной аппликации лекарства определяется, прежде всего, его растворимостью в липидах. Конъюнктива, слизистая оболочка полости рта, прямой кишки, вагины является проницаемой только для растворимых в липидах неионизированных веществ.

Лишь немногие лекарственные вещества проникают через неповрежденную кожу (нитроглицерин, фентанил, никотин, эстрадиол, тестостерон, кортикостероиды). Абсорбции через кожу способствуют втирание лекарств с маслом, плотное укутывание (увеличивает потоотделение и таким образом гидратацию кожи), повреждение кожи (потертые или ожоговые поверхности).

Пассивная диффузия. Пассивная диффузия всегда происходит в направлении от более высокой к более низкой концентрации ЛС и продолжается до выравнивания этой концентрации по обе сто­роны клеточной мембраны.

Процесс пассивной диффузии проте­кает без затраты энергии и может проходить в обоих направлени­ях, т.е. как внутрь клетки через клеточную мембрану, так и из нее.

Пассивная диффузия ЛС может осуществляться как через фос­фолипидный бислой клеточной мембраны, так и через ее поры (рис. 2.1). Через фосфолипидный бислой клеточной мембраны легко проникают липофильные (жирорастворимые) ЛС. Скорость пас­сивной диффузии липофильных ЛС не зависит от размеров их мо­лекул, а полностью определяется степенью их жирорастворимо­сти, и чем она выше, тем легче эти ЛС проникают через мембрану.

Рис. 2.1. Виды транспорта лекарственных средств через биологические клеточные мембраны (пояснение в тексте)

Не растворимые в жирах ЛС, т.е. гидрофильные, практически не растворяются в жирах и. следовательно, плохо или вообще не проникают через липидный бислой мембран. Это обусловлено тем, что молекулы гидрофильных ЛС полярны (несут отрицательный или положительный заряд), т.е. полностью ионизированы. В том случае, когда такое полярное (ионизированное) соединение подходит к наружной границе липидного бислоя, которая представ­ляет собой также полярные, т.е. заряженные, головки фосфоли­пидов, происходит электростатическое взаимодействие между молекулами ЛС и головками фосфолипидов. Если, например, эти молекулы имеют одинаковый электрический заряд, согласно за­конам электростатики они отталкиваются друг от друга.

Таким образом, гидрофильные (син.: водорастворимые, поляр­ные, ионизированные) ЛС путем массивной диффузии могут про­никать через клеточную мембрану только сквозь ее поры. Так как размер пор очень мал (не более 0,4 нм), то посредством этого механизма через клеточную мембрану могут проникать только мелкие гидрофильные молекулы. Следовательно, скорость пассив­ной диффузии гидрофильных ЛС обратно пропорциональна их мо­лекулярной массе.

Определенный вклад в проникновение гидрофильных ЛС через поры клеточных мембран вносит скорость прохождения через них потока (конвекции) воды. В специальной медицинской литерату­ре прохождение ЛС через поры клеточных мембран в некоторых случаях называют конвекционным транспортом ЛС.

Подавляющее большинство применяемых в клинической прак­тике ЛС являются либо слабыми кислотами, либо слабыми осно­ваниями (щелочами), т.е. относятся к неполярным или неиони­зированным соединениям, поэтому легко проникают через ли­пидный бислой мембран по градиенту концентрации. В настоящее время пассивную диффузию рассматривают как основной меха­низм, благодаря которому ЛС проникают через биологические мембраны.

Облегченная диффузия. Под облегченной диффузией понима­ют транспорт ЛС через клеточную мембрану по градиенту кон­центрации с помощью специализированных переносчиков (см. рис. 2.1). При этом скорость передвижения ЛС по градиенту кон­центрации выше, чем при пассивной диффузии. Посредством об­легченной диффузии через клеточные мембраны проникают ви­тамины, глюкоза, аминокислоты.

Так, например, путем облегченной диффузии преодолевает клеточ­ные мембраны витамин В 12 (цианокоболамин). В его транспортировке принимает участие специализированный транспортный белок - гастро­мукопротеид, который синтезируется в слизистой оболочке желудка и получил название «внутреннего фактора Кастла» (см. Т. 2, с. 153). В тех случаях, когда выработка внутреннего фактора Кастла в слизистой обо­лочке желудка по каким-либо причинам недостаточна, резко нарушает­ся процесс всасывания цианокоболамина и развивается В и -дефицитная пернициозная анемия (болезнь Бирмера).

Активный транспорт.

Под активным транспортом понимают перенос ЛС через клеточную мембрану против градиента концентрации. Этот вид транспорта всегда сопряжен с существенной зат­ратой энергии (см. рис. 2.1). Посредством активного транспорта через клеточные мембраны проникают витамины группы В, сте­роидные гормоны из группы кортикостероидов и другие биологи­чески активные вещества, которые, как правило, являются гид­рофобными полярными соединениями.

Лекарственные вещества, проникающие через клеточную мемб­рану посредством активного транспорта, могут преодолевать зна­чительные концентрационные градиенты.

Так, например, при транспорте ионов йода (I) в фолликулы щито­видной железы из плазмы крови градиент концентрации, против кото­рою осуществляется транспорт, составляет от 50 (в плазме крови) до 500 (в фолликулах щитовидной железы).

Пиноцитоз. Под пиноцитозом (от греч. ріпо - пить, поглощать н cytus - клетка, вместилище) - активным поглощением клет­кой вещества из окружающей среды с помощью вакуолей - по­нимают способ перемещения ЛС через клеточные мембраны, ко­торый осуществляется путем выпячивания (инвагинации) поверх­ности биологической мембраны с последующим образованием вокруг транспортируемой молекулы ЛС специальной вакуоли, которая мигрирует сквозь толщу мембраны, а затем высвобождает содержание вакуоли в цитоплазму (см. рис. 2.1). Таким способом через клеточную мембрану транспортируются макромолекулы (бел­ки, жирорастворимые витамины и т.д.).

После того, как ЛС абсорбировалось (всосалось) с места вве­дения, оно попадает в системный кровоток и оттуда - в органы или ткани-мишени. В системный кровоток попадает не все коли­чество ЛС, а лишь какая-то его часть, что обусловлено различ­ными факторами. Например, при энтеральном способе введения часть введенной дозы ЛС может инактивироваться вследствие вза­имодействия с желудочным соком, пищеварительными фермен­тами, флорой кишечника и т.д., а при парентеральном способе введения (кроме внутривенного и внутриартериального) потеря части введенной дозы ЛС может быть следствием его взаимодей­ствия с биологически активными веществами тканевой жидкости (например при подкожном и внутримышечном введении) или полостей тела (например при внутрибрюшинном или внутриплев­ральном введении) и т.д. Поэтому для оценки количества ЛС, в неизменном виде достигающего сосудистого русла, введен тер­мин биодоступность (биоусвояемость).

Под термином «биодоступность» понимают часть дозы ЛС, вы­раженную в процентах, поступившую в системный кровоток пос­ле внесосудистого введения. При сосудистых способах введения (внутривенно, внутриартериально) биодоступность составляет 100%.

На биодоступность ЛС при приеме per os влияют не только по­тери его на этапе «Ж КТ-сосудистое русло», но и его потеря при прохождении через печень. Всосавшись из кишечника в кровь. ЛС попадает в систему воротной вены печени и далее в печень. Так как печень является основным дезинтоксикационным органом, а ЛС - ксенобиотиком (от греч. xenos - чужой, bios - жизнь) чужеродным веществом, то при прохождении через печень оно частично инактивируется, т.е. теряет свою фармакологическую активность. Кроме того, определенная часть принятой дозы ЛС экскретируется (выделяется) с желчью. Потеря при всасывании в ки­шечнике и первом прохождении ЛС через печень носит название «потеря», или «элиминация, первого прохождения», а процесс называют пресистемной (первого прохождения) элиминацией.

В той или иной мере пресистемная элиминация влияет на био­усвояемость ЛС.

Например, морфин очень хорошо всасывается в тонком кишечнике (до 99% принятой дозы). Однако при первом прохождении через печень теряется до 67 % всосавшегося из кишечника в систему воротной вены количества препарата, т.е. биодоступность морфина при приеме per os составляет не более 32 %.

Страница 9 из 102

Глава 6
ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ФАРМАКОКИНЕТИКИ
Фармакокинетика - один из основных разделов фармакологии, который изучает пути прохождения и изменения лекарственных средств в организме, а также зависимость от этих процессов эффективности и переносимости препаратов. Фармакокинетические исследования позволяют оценить процессы всасывания, распределения, связывания с белками, биотрансформации и выведения из организма лекарственных веществ. Полученные в результате этих исследований данные создают ту качественную и количественную основу, с помощью которой можно прогнозировать степень попадания лекарственного вещества к месту его действия. Эти данные необходимы для научно обоснованного выбора рациональных дозировок, путей и схем применения лекарственных средств для обеспечения наиболее эффективного лечения больных и предупреждения побочных эффектов и передозировок.
Фармакокинетика является относительно новой наукой. Ее развитие стало возможным благодаря разработке и внедрению в практику высокочувствительных методов определения лекарственных веществ в биологических средах - газожидкостной хроматографии, радиоиммунных, ферментно-химических и других методов, а также благодаря разработке методов математического моделирования фармакокинетических процессов. Фармакокинетические исследования обычно проводятся не врачом, а специалистами в области аналитической химии, провизорами, фармацевтами, биологами. Но результаты этих исследований могут быть очень полезны в практической работе врача. На основании данных о фармакокинетике того или иного препарата определяются дозировка, оптимальный путь введения, режим применения и продолжительность назначения препарата.
Фармакокинетические исследования в процессе лечения (мониторное наблюдение или контроль концентрации лекарственного вещества в биожидкостях организма) позволяют своевременно корректировать применение лекарственного средства. Естественно, что врач не может знать всех параметров (период полужизни, объем распределенная, связывание с белками, метаболизм и т. д.), характеризующих фармакокинетику употребляемых в медицинской практике препаратов. Но знание основных принципов фармакокинетики, умение ими пользоваться на практике являются ценным подспорьем для врача, особенно в случаях, когда неясны причины неэффективности лечения или плохой переносимости больным препарата, когда препарат назначается при заболеваниях органов метаболизма (печень) и выделения (почки), когда больной одновременно принимает несколько лекарственных средств, а также когда необходимо проверить, правильно ли применяется лекарственный препарат.
Некоторые препараты, особенно имеющие небольшую широту терапевтического действия, должны применяться при обязательном контроле их концентрации в плазме крови.
Фармакокинетические исследования имеют особую ценность при разработке новых препаратов, их лекарственных форм, а также при экспериментальных и клинических испытаниях новых лекарственных средств.
ВСАСЫВАНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ
Термином «всасывание» обозначается процесс поступления лекарственного вещества из места введения в кровь. Этот процесс определяется в основном такими факторами, как путь введения, растворимость лекарственного средства в тканях в месте его введения и кровоток в этих тканях. Естественно, что при внутрисосудистых введениях (внутривенно, внутриартериально) о всасывании говорить не приходится - лекарственное вещество сразу и полностью попадает в кровоток.
Различные пути введения имеют свои особенности, преимущества и недостатки.
Прохождение большинства лекарственных препаратов через слизистую пищеварительного тракта определяется их растворимостью в липидах и ионизацией. Некоторые лекарственные средства всасываются путем активного транспорта. При приеме лекарственных веществ внутрь скорость их абсорбции изменяется в различных отделах желудочно-кишечного тракта (рис. 1, схема 1).
При приеме внутрь лекарственное средство должно пройти не только через стенку желудка и/или кишечника, но также через печень. При этом некоторые лекарственные вещества под влиянием ферментов печени подвергаются значительным превращениям («эффект первичного прохождения»). Именно поэтому, а не вследствие плохой абсорбции дозы некоторых препаратов (пропранолол, аминазин, опиаты) при их приеме внутрь должны быть значительно больше, чем при внутривенном введении для достижения одинакового эффекта.

Рис. 1. Основные механизмы абсорбции лекарственных веществ:
О - молекула лекарственного вещества (ЛВ); - направление движения молекул ЛВ
Биотрансформацию вещества при «первичном прохождении» через печень в процессе всасывания называют пресистемным метаболизмом. Интенсивность пресистемного метаболизма зависит от скорости тока крови в печени. Для оценки пресистемного метаболизма при первичном прохождении вещества через печень используют формулу

Где ф - часть принятой внутрь дозы, которая достигает общего кровотока; С10бщ - общий клиренс препарата; V - скорость печеночного кровотока.
На процесс всасывания лекарств в желудке и кишечнике оказывает влияние pH, который в желудке равен 1-3, в двенадцатиперстной кишке 5-6, а в тонкой и толстой кишках - около 8. Из этого следует, что лекарства-кислоты легче всасываются в желудке, а основания - в тонкой или толстой кишке. Кислая среда желудка может разрушать некоторые лекарства, в частности бензил пенициллин.
Схема 1
Основные пути всасывания, распределения, биотрансформации и выведения лекарственных веществ (Л В)

Другим субстратом, действующим на лекарство, являются ферменты желудочно-кишечного тракта, которые способны инактивировать ряд
белковых и полипептидных веществ (кортикотропин, вазопрессин, инсулин и т. д.), а также некоторые гормоны (прогестерон, тестостерон, альдостерона Соли желчных кислот, в свою очередь, могут ускорить всасывание лекарств или замедлить его при образовании нерастворимых соединений.
Моторика желудочно-кишечного тракта - также один из факторов, лимитирующих скорость и полноту всасывания лекарств.
На всасывание лекарств влияют объем и состав пищи, интервал времени между едой и приемом лекарств. Следует учитывать и стимулирующее действие пищи на секрецию желудочного сока и соляной кислоты. Молоко, соли железа, высокое содержание углеводов, белка и жира в пище нарушают всасывание тетрациклинов, ампициллина и амоксициллина.
Объем жидкости, принимаемой вместе с лекарствами, может привести как к ускорению всасывания, так и к его замедлению. Суммируя эффекты, связанные с приемом пищи, следует выделить уменьшение или увеличение биодоступности лекарств и замедление всасываемости без изменения их биодоступности.
Влияние приема пищи на всасывание некоторых лекарственных средств из желудочно-кишечного тракта

Биодоступность		Замедление всасывания
снижение	увеличение
Амоксициллин	Алафосфин	Амоксициллин
Ампициллин	Дикумарол	Ацетилсалициловая
Ацетилсалициловая	Гетациллин
	Гидралазин	Ацетоаминофен
Диметилхлортетрациклин	Гидрохлортиазид	Дигоксин
Доксициклин	Гризеофульвин	Калия препараты
Изониазид	Метопролол	Метронидазол
Леводопа	Оксазепам	Нитрофурантоин
Метациклин	Пропоксифен	Сульфадимезин
Нафциллин	Пропранолол	Сульфадиметоксин
Окситетрациклин	Фенитоин	Сульфален
Пивампициллин	Эритромицин	Сульфаметопиридазин
Рифампицин		Сульфазоксазол
Тетрациклин
Сульфален		Цефалексин
Фенацетин		Цефаклор
Феноксиметилпенициллин		Цефрадин
Фенетициллин		Эритромицин
Фуросемид
Цефалексин
Эритромицин

Введенное лекарство переходит из места введения (например, желудочно-кишечный тракт, мышца) в кровь, которая разносит его по организму и доставляет в различные ткани органов и систем. Этот процесс обозначают термином всасывание (абсорбция ). Скорость и полнота всасывания характеризуют биодоступность лекарства, определяют время наступления действия и его силу. Естественно, что при внутривенном и внутриартериальном введении лекарственное вещество попадает в кровоток сразу и полностью, и его биодоступность составляет 100%

При всасывании лекарство должно пройти через клеточные мембраны кожи, слизистых оболочек, стенок капилляров , клеточных и субклеточных структур. В зависимости от свойств лекарства и барьеров, через которые оно проникает, а также способа введения все механизмы всасывания можно разделить на четыре основных вида: диффузия (проникновение молекул за счет теплового движения),фильтрация (прохождение молекул через поры под действием давления), активный транспорт (перенос с затратами энергии) и осмос , при котором молекула лекарства как бы продавливается через оболочку мембраны. Подробно об этом рассказывалось в первой части книги, схематично перенос веществ через клеточную мембрану изображен на рисунке 1.4.5. Эти же механизмы транспорта через мембраны участвуют в распределении лекарств в организме, и при их выведении. Обратите внимание, что речь идет о тех же процессах, с помощью которых клетка обменивается веществами с окружающей средой.

Некоторые лекарства, принимаемые через рот, всасываются путем простой диффузии в желудке, большинство же из них – в тонком кишечнике, имеющем значительную поверхность (примерно 200 м 2 , если “расправить” все ворсинки эпителия) и интенсивное кровоснабжение. Желудок – первая остановка на пути принятых через рот лекарств. Эта остановка довольно короткая. И уже здесь их поджидает первая ловушка: лекарства могут разрушаться при взаимодействии с пищей или пищеварительными соками, в частности, с соляной кислотой. Чтобы избежать этого, их помещают в специальные кислотоустойчивые оболочки, растворяющиеся лишь в щелочной среде тонкого кишечника. Не следует нарушать целостность такой капсулы или таблетки (то есть раскусывать, разжевывать или толочь), чтобы лекарственное средство не потеряло своей активности. Информацию о способе применения назначенного препарата необходимо уточнить в инструкции-вкладыше или на упаковке лекарства.

Разрушение лекарства под действием желудочного сока – не единственная причина, по которой нежелательно разжевывать или толочь таблетку. Существуют препараты, из которых действующее вещество высвобождается не одномоментно, а постепенно (медленно, длительно или рассчитанно по времени – “порционно”). Если нарушить целостность системы доставки (оболочки капсулы или таблетки) этих средств, действующее вещество высвобождается сразу. При этом в организме пациента может создаться концентрация, значительно превышающая лечебную или даже токсическую. Информацию, касающуюся способа приема лекарственного средства, вы можете получить у лечащего врача и в инструкции по применению препарата.

В желудке происходит всасывание лекарств, обладающих кислотными свойствами: салициловая кислота , ацетилсалициловая кислота , снотворные средства из группы производных барбитуровой кислоты (барбитураты ), оказывающие успокаивающее, снотворное или противосудорожное действие, и других.

Также за счет диффузии всасываются лекарственные вещества и из прямой кишки при ректальном введении.

Фильтрация через поры мембран встречается значительно реже, так как диаметр этих пор невелик и через них могут пройти только мелкие молекулы. Наиболее проницаемы для лекарств стенки капилляров, а меньше всего – кожа, верхний слой которой состоит в основном из ороговевших клеток.

Но интенсивность всасывания через кожу может быть увеличена. Вспомним, что питательные кремы и маски наносят на специально подготовленную кожу (удаление избытка ороговевших клеток, очищение пор, улучшение кровоснабжения достигается, например, с помощью водяной бани), а усиления обезболивающего эффекта при воспалении мышц (в медицине это называется миозитом, а в народе говорят – “продуло”) добиваются с помощью местного массажа, втирая мази и растворы в больное место.

Всасывание лекарств при сублингвальном применении (под язык) происходит быстрее и интенсивнее, чем из желудочно-кишечного тракта. Врачи советуют в ситуациях, когда требуется быстрое оказание помощи (например, необходимо снять боль во время почечной или печеночной колики – при точно установленном диагнозе!), растолочь таблетку Но-шпы (дротаверина) и держать ее во рту, не проглатывая, вместе с глотком горячей воды. Горячая вода вызывает расширение сосудов полости рта, и спазмолитический эффект препарата в этом случае наступает очень быстро, практически как после внутримышечной инъекции. Однако каждый должен знать, что при болях в животе прием любых обезболивающих или спазмолитических средств категорически запрещен до установления диагноза.

Лекарства, принимаемые внутрь (а таких лекарств большинство), всасываются из желудочно-кишечного тракта (желудок, тонкая и толстая кишка), и естественно, что процессы, протекающие в нем, влияют на всасывание лекарств в наибольшей степени.

Конечно, нам было бы очень удобно, если бы все лекарства можно было принимать внутрь. Однако пока этого добиться не удается. Некоторые вещества (например инсулин) полностью разрушаются ферментами в желудочно-кишечном тракте, а другие (бензилпенициллины) – кислой средой в желудке. Такие лекарства применяют в виде инъекций. Этим же способом пользуются, если необходимо оказать экстренную помощь.

Если лекарство должно оказать действие только на месте введения, его назначают наружно, в виде мази, примочек, полоскания и тому подобное. Некоторые препараты, принимаемые в малых дозах (например нитроглицерин), могут всасываться и через кожу, если их применяют в виде специальных лекарственных форм, например, трансдермальных (“чрескожных”) терапевтических систем.

Для газообразных и летучих лекарств основным способом является введение в организм с вдыхаемым воздухом (ингаляция). При таком введении всасывание происходит в легких, имеющих обширную поверхность и обильное кровоснабжение. Таким же путем происходит всасывание аэрозолей.

5.виды действия ЛС

виды действия лекарственных средств. Местное действие. Местное действие лекарственных средств возникает на месте его применения (кожа, слизистые). Местное действие может быть обволакивающим, вяжущим, прижигающим, противовоспалительным, местноанестезирующим, раздражающим. Однако истинно местное действие наблюдается крайне редко, так как вещества могут либо частично всасываться, либо оказывать рефлекторное действие. Рефлекторное действие – изменение лекарствами функции органов в результате прямого влияния на чувствительные нервные окончания. Возбуждение нервных окончаний сопровождается возникновением нервного импульса, который по рефлекторным дугам при участии ЦНС передается на исполнительные органы с последующим изменением их функции. Рефлекторными эффектами при возбуждении экстерорецепторов обладают кожные раздражители; интерорецепторов – рвотные, желчегонные, слабительные, отхаркивающие средства; хеморецепторов сосудов – аналептики, проприорецепторов скелетных мышц – миорелаксанты. Например, при вдыхании раздражающих средств возникают рефлексы с дыхательных путей на сердце, дыхательный центр. Использование горчичников при патологии органов дыхания рефлекторно улучшает их трофику (эфирное горчичное масло стимулирует экстерорецепторы кожи).

Резорбтивное действие. Резорбтивное действие лекарственные средства оказывают после всасывания, поступления в кровоток, а, затем, в ткани. Выделяют несколько разновидностей резорбтивного действия. Оно может быть прямым и косвенным. Прямое (первичное) действие – изменение лекарствами функции органов в результате действия на клетки этих органов (усиление сердечных сокращений сердечными гликозидами вследствие блокады Na+, K+ - АТФ-азы мышечных клеток миокарда; повышение мочеобразования при действии мочегонных средств на реабсорбцию ионов и воды в почечных канальцах).

Косвенное (вторичное) действие - изменение лекарствами функции органов и клеток в результате действия на другие органы и клетки, функционально связанные с первыми (сердечные гликозиды оказывают мочегонное влияние, так как усиливают сердечные сокращения ® улучшают кровоток в почках ® повышают фильтрацию и образование мочи). Частным случаем косвенного действия является рефлекторное. Избирательное (элективное) действие. При резорбтивном действии некоторые ткани организма могут проявлять высокую чувствительность к лекарственному средству. Это связано с высоким сродством лекарственного средства к биохимическим процессам данного органа (например, йод интенсивно поступает только в щитовидную железу). В таких случаях говорят, что лекарственное средство оказывает избирательное действие на данный орган. Лекарственные средства с избирательным действием оказывают направленное действие, они, как правило, изменяют функции только одного органа. Лекарственные средства с избирательным действием обладают узкой широтой спектра действия. Если же вещество действует на многие органы, то говорят, что данное вещество действует малоизбирательно или обладает большой широтой спектра действия. Понятно, что лекарственные средства с узким спектром фармакологического действия более предпочтительны и более безопасны. К сожалению, пока лишь немногие лекарства способны оказывать прицельное действие на патологически измененный орган. Главное действие – совокупность изменений в организме, для достижения которых лекарства применяют в клинике. Побочное действие – дополнительные, нежелательные эффекты лекарств. Различные фармакологические эффекты одного и того же средства могут оказаться главными при различных заболеваниях. Так, при лечении бронхиальной астмы главным действием адреналина является расширение бронхов, при гипогликемической коме – усиление гликогенолиза и повышение содержания глюкозы в крови. Обратимое действие обусловлено установлением непрочных физико-химических связей с циторецепторами, характерно для большинства лекарственных средств. Необратимое действие возникает в результате ковалентных связей с циторецепторами, характерно для немногих препаратов, как правило, обладающих высокой токсичностью.

6.В) ПОВТОРНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ

При повторном применении лекарственных средств действие их может изменяться в сторону как нарастания, так и уменьшения эффекта.

Увеличение эффекта ряда веществ связано с их способностью к кумуляции 1 . Под материальной кумуляцией имеют в виду накопление в организме фармакологического вещества. Это типично для длительно действующих препаратов, которые медленно выделяются или стойко связываются в организме (например, некоторые сердечные гликозиды из группы наперстянки). Накопление вещества при повторных его назначениях может быть причиной токсических эффектов. В связи с этим дозировать такие препараты нужно с учетом кумуляции, постепенно уменьшая дозу или увеличивая интервалы между приемами препарата.

Известны примеры и так называемой функциональной кумуляции, при которой «накапливается» эффект, а не вещество. Так, при алкоголизме нарастающие изменения функции ЦНС могут приводить к развитию белой горячки. В данном случае вещество (спирт этиловый) быстро окисляется и в тканях не задерживается. Суммируются лишь его нейротропные эффекты. Функциональная кумуляция происходит также при применении ингибиторов МАО.

Снижение эффективности веществ при их повторном применении - привыкание (толерантность 2) - наблюдается при использовании разнообразных препаратов (анальгетики, гипотензивные, слабительные средства и др.). Оно может быть связано с уменьшением всасывания вещества, увеличением скорости его инактивации и (или) повышением интенсивности выведения. Возможно, что привыкание к ряду веществ обусловлено снижением чувствительности к ним рецепторных образований или уменьшением их плотности в тканях.

В случае привыкания для получения исходного эффекта дозу препарата необходимо повышать или одно вещество заменять другим. При последнем варианте следует учитывать, что существует перекрестное привыкание к веществам, взаимодействующим с теми же рецепторами (субстратами).

Особым видом привыкания является тахифилаксия 3 - привыкание, возникающее очень быстро, иногда после первого введения вещества. Так, эфедрин при повторном применении с интервалом 10-20 мин вызывает меньший подъем артериального давления, чем при 1-й инъекции.

К некоторым веществам (обычно к нейротропным) при их повторном введении развивается лекарственная зависимость (табл. II.5). Она проявляется непреодолимым стремлением к приему вещества, обычно с целью повышения настроения, улучшения самочувствия, устранения неприятных переживаний и ощущений, в том числе возникающих при отмене веществ, вызывающих лекарственную зависимость. Различают психическую и физическую лекарственную зависимость. В случае психической лекарственной зависимости прекращение введения препаратов (например, кокаина, галлюциногенов) вызывает лишь эмоциональный

дискомфорт. При приеме некоторых веществ (морфин, героин) развивается физическая лекарственная зависимость. Это более выраженная степень зависимости. Отмена препарата в данном случае вызывает тяжелое состояние, которое, помимо резких психических изменений, проявляется разнообразными и часто серьезными соматическими нарушениями, связанными с расстройством функций многих систем организма вплоть до смертельного исхода. Это так называемыйсиндром абстиненции 1 , или явления лишения.

Профилактика и лечение лекарственной зависимости являются серьезной медицинской и социальной проблемой.

7. Распределение лекарственных средств в организме. Биологические барьеры.

Важнейшим вопросом общей фармакологии, касающийся фармакокинетики лекарственного препарата, является его распределение по органам и тканям после всасывания из ЖКТ или парентерального введения. От особенностей распределения препарата может зависеть эффективная доза, длительность действия, спектр действия, его накопление в организме, токсические эффекты, в общем, вся фармакология лекарственного средства. Следует отметить, что лекарственные препараты могут существенно различаться между собой по особенностям распределения в организме. Кинетика распределения зависит как от физико-химических свойств лекарственного средства, так и особенностей тканевых биологических барьеров. Действие препарата на орган определяется его концентрацией, а концентрация в органе в свою очередь зависит от скорости поступления препарата в орган и его выведение из органа (элиминации ). Эти два сложных взаимосвязанных и взаимозависимых процесса и определяют концентрацию вещества в любом органе, В свою очередь процесс поступления препарата в орган будет определяться его резорбцией в кровь и распределением по органам и тканям. Процесс элиминации складывается из двух процессов: биотрансформации и экскреции. Сейчас рассмотрим эти важнейшие процессы, определяющие особенности фармакологии лекарственных средств. Резорбция препарата в кровь может происходить различным способом и во многом зависит от пути и способа его введения. Если при в/в и в/а введении лекарство сразу поступает в кровь и его концентрация в крови сразу после введения определяется величиной введенной дозы. При в/м, п/к введении лекарственное средство попадает в кровь в основном через лимфу, но может и поступать через капиллярную систему сразу в кровоток. При энтеральном введении концентрация лекарства в крови зависит от его резорбции из кишечника. Механизм всасывания из кишечника был ранее уже рассмотрен. На процесс распределения лекарственного вещества влияет степень связывания его с белками крови. Этот процесс в основном зависит от физико-химических свойств лекарственного средства, благоприятствуют этому наличие полярных группировок в молекуле лекарственного вещества. Связывание в основном происходит путем вандервальсовых и водородных связей. Количество связанного лекарственного вещества может колебаться от доли процента до 98-99 %. Лекарственное вещество, находящееся в связанном состоянии, неактивно и не проявляет свое специфическое действие. А часть лекарства в крови находится в свободной форме. Свободная фракция – это та часть препарата, которая растворена в водной фазе плазмы. Связанная с белками фракция лекарственного вещества не способна попадать в ткани, в ткани идет вещество только из свободной фракции. По мере попадания лекарства в ткани и снижения концентрации свободной фракции, она наполняется за счет связанной формы. Эти особенности кинетики лекарственного вещества могут иметь исключительно важное значение, когда в крови в силу каких либо причин снижается содержание белка (голод, заболевание печени, у детей грудного возраста меньше белка в крови). При снижении концентрации белка, повышается концентрация вещества находящегося в виде свободой фракции, и это может быть причиной токсического действия лекарства, т.к. концентрация действующей фракции может значительно повыситься. Нужно также помнить, что возможны конкурентные взаимоотношения между различными лекарствами за одни и те же рецепторы в белках крови, что нужно учитывать при комбинированном применении лекарств. Что может быть при наличии такой конкуренции: при этом в крови повышается свободная фракция того и другого препарата и их эффекты усиливаются вплоть до развития токсическою действия. Одно вещество может вытеснить другое и тогда значительно может подняться концентрация свободной фракции второго и возможно усиление его эффекта, и даже появление токсического действия. Например, сульфаниламидные препараты могут вытеснять из белковой фракции антидиабетические сульфаниламиды. Таким образом, процесс распределения лекарства в организме существенно зависит от того, как активно лекарство связывается с белками крови. Распределение лекарственного вещества по тканям и органам зависит также от уровня кровоснабжения органа. Концентрация лекарства сразу после его введения в организм, будет выше в тех органах и тканях, которые более интенсивно снабжаются кровью – это мозг, сердце, почки, легкие. В последующем лекарства могут перераспределяться, и при этом избирательность накопления лекарственного вещества будет зависеть часто от его липофильных и гидрофильных свойств. Перераспределение начинается тогда, кода снижается концентрация препарата в крови ниже концентрации органов, интенсивно снабжаемых кровью. При этом лекарство будет обратно поступать в кровоток и постепенно переходит в другие органы и ткани. Липофильные лекарства перераспределяются в жировую ткань, гидрофильные равномерно распределяются по всей водной фазе организма. Следует отметить, что не всегда лекарственное вещество оказывает максимальный эффект на орган, где находится в максимальной концентрации. Например, сердечные гликозиды накапливаются в почках, а действуют на сердце; аминазин накапливается в легких, а действует на центральную нервную систему. Далее на процесс распределения вещества в организме оказывают влияние тканевые биологические барьеры: гематоэнцефалический, плацентарный. Биологические барьеры в основном имеют липоидный состав и поэтому через них легче проникают липофильные препараты. Лекарственные средства, связанные с белками крови, а также высокополярные и ионизированные, в мозг не проникают . У детей гематоэнцефалический барьер развит слабо, поэтому активнее пропускает вещества, и это является основной причиной повышенной чувствительности мозга к некоторым лекарствам, например, к морфину, резерпину, антигистаминным средствам и др.