Всасывание и распределение веществ в организме

 

Распределение ЛС в организме

В зависимости от способности связываться с тканями лекарство может распределяться в организме равномерно или избирательно депонироваться (накапливаться) в том или ином органе или ткани (например, йод депонируется в щитовидной железе).

В крови и других тканях организма многие лекарства вступают в обратимую связь с белками. По мере инактивации лекарственного вещества (особенно в печени) и выведения его из организма происходит отщепление от белков новых порций препарата. Следовательно, продолжительность действия лекарства зависит от прочности его связи с белковой молекулой, скорости инактивации и выведения из организма. ЛС, связанное с белком плазмы крови – неактивная фракция; ЛС, не связанное с белком плазмы крови – активная фракция.

В организме лекарственное вещество проникает через различные барьеры: стенки кишки, сосуда, клеточную мембрану и др. Проникать вещество может пассивно и активно (с затратой энергии).

Всасывание (резорбция, абсорбция) – активный физиологический процесс перехода различных веществ из места введения через биологические мембраны в кровь, лимфу, слюну, тканевые жидкости и т.д. (т.е. всасывание – это то, посредством чего происходит распределение ЛС).

Механизмы всасывания

(механизмы проникновения ЛВ через биологические барьеры)

Пассивная диффузия через мембраны клеток. Так проникают через биологические барьеры липофильные, т.е. хорошо растворимые в липоидах, лекарственные вещества. Интенсивность всасывания определяется градиентом концентрации лекарственносго вещества, т.е разностью его концентрации по обе стороны мембраны.

Облегченная диффузия. Липидорастворимые ЛВ проникают через биологические мембраны по градиенту концентрации, но с большей скоростью, чем при простой диффузии. Это обеспечивается специальными веществами-переносчиками.

Фильтрация. Благодаря фильтрации через поры, имеющиеся в мембранах, проникает вода, некоторые ионы и мелкие гидрофильные молекулы ЛВ. Интенсивность фильтрации зависит от гидростатического и осмотического давления.

* Самый распространенный способ – пассивная диффузия. Процессы диффузии и фильтрации осуществляются без затраты энергии → пассивные механизмы всасывания.

Активная диффузия. Перемещение ЛВ через мембраны осуществляется с помощью специальных транспортных систем, содержащихся в самих мембранах. Отличием этого механизма от простой и облегченной диффузии является еще и то, что ЛВ перемещается через мембрану против градиента концентрации (из области низкой в область высокой концентрации). Посредством активной диффузии всасываются гидрофильные полярные молекулы, некоторые неорганические ионы, сахара, аминокислоты. Активный транспорт осуществляется с затратой энергии.

Пиноцитоз. /активное поглощение клеткой из окружающей среды жидкости, в результате чего в цитоплазме клетки образуются пузыри, содержащие жидкость/. Процесс транспорта осуществляется посредством образования из структур клеточных мембран специальных пузырьков, в которые заключены частицы лекарственного вещества. Пузырьки перемещаются к противоположной стороне мембраны и высвобождают свое содержимое (экзоцитоз).

*Лекарственные препараты, введенные энтерально, всасываются главным образом посредством простой диффузии и фильтрации. Меньшее значение имеет активный транспорт и пиноцитоз.

Биодоступность – показатель, характеризующий степень, с которой лекарственное средство всасывается с места введения в системный кровоток и накапливается там в терапевтически значимой концентрации, а также скорость, с которой этот процесс происходит. Выражается в %.

Если ЛС в виде раствора ввести внутривенно, то это обеспечит 100% или абсолютную биодоступность. Изменение вида лекарственной формы, технологии производства, дозы или пути введения может оказать значительное влияние на биодоступность ЛС. В этом случае имеет место относительная биодоступность, которую на практике определяют для разных серий ЛС, для лекарств при изменении технологии их производства или изменении их лекарственной формы, а также препаратов, выпущенных различными производителями.

Биотрансформация

Большинство лекарственных веществ подвергается в организме биотрансформации (химическому превращению, метаболизму).

Различают 2 основных вида превращения лекарств:

1. метаболическая трансформация

2. конъюгация

Метаболическая трансформация – это превращение веществ за счет окисления, восстановления и гидролиза.

Конъюгация – это биосинтетический процесс, сопровождающийся присоединением к лекарственному веществу или его метаболитам отдельных химических группировок

Конъюгация может быть единственным путем превращения лекарственных веществ, либо она следует за предшествующей ей метаболической трансформацией.

 

Главная роль в биотрансформации лекарственных веществ принадлежит микросомальным ферментам печени, которые превращают липофильные соединения в гидрофильные и тем самым способствуют их выведению из организма водными средами (моча, слюна, слезная жидкость, фекалии, пот и др.). Исключение из липофильных веществ составляют средства для ингаляционного наркоза, основная часть которых в химические реакции в организме не вступает и выводится легкими в неизменном виде. Процессы биотрансформации в основном осуществляются в печени, могут происходить в почках, кишечнике, легких, крови, плаценте.

В результате биотрансформации лекарственные средства обычно теряют свою фармакологическую активность (или она значительно снижается). Но в ряде случаев образующиеся метаболиты более активны, чем исходное лекарственное вещество. Их называют фармакологически активные метаболиты. У них может меняться характер фармакологической активности, часто возрастает токсичность.

Способность некоторых лекарственных веществ образовывать ФАМ (фармакологически активные метаболиты) обусловила применение их в клинической практике пролекарств, у которых фармакологическая активность проявляется после метаболических превращений. Например, такие средства как фталазол, метилдофа, фтивазид и др. превращаются в фармакологические активные субстанции в организме, пройдя путь биотрансформации. Практическая ценность использования в клинической практике пролекарств заключается в том, что с их помощью удается повысить избирательность действия и безопасность лечения.

Пути выведения лекарственных веществ из организма (экскреция)

Экскреция – процесс освобождения организма от лекарственного вещества в результате инактивации и выведения.

Препараты являются для организма больного чужеродными веществами и постепенно выводятся из него. Только некоторые химические соединения (например, тяжелые металлы) могут накапливаться и длительно находиться в организме.

При экскреции лекарственные вещества выводятся из организма в неизменном виде, либо в виде метаболитов и конъюгатов.

Основной путь экскреции лекарственных средств – почки и печень. Кроме того, они могут выделяться из организма с выдыхаемым воздухом, слюной, потом, молоком (при грудном вскармливании), со слезной жидкостью и др.

Выведении лекарственных веществ почками осуществляется при участии трех основных механизмов: фильтрация (основной), реабсорбция и секреция (реже). Лекарственные вещества, содержащиеся в плазме и относящиеся к низкомолекулярным соединениям, легко фильтруются через поры мембран капилляров и клубочков почек. Однако большая часть профильтровавшихся веществ подвергается обратному всасыванию в кровь (реабсорбции) в почечных канальцах простой диффузией. С ее помощью могут проникать из крови в просвет канальцев неполярные соединения. Существенное значение в процессе выведения лекарственных веществ почками имеет также активная секреция, осуществляемая в проксимальных канальцах с участием специальных транспортных систем.

Степень выведения ЛС с желчью и мочой особенно важно учитывать при лечении больных с печеночной и почечной недостаточностью, воспалительными заболеваниями желчных и мочевыводящих путей (опасность кумуляции и передозировки).

В норме концентрация ЛС в молоке мала и не влияет на новорожденного, но в некоторых случаях она может оказаться значительной, что представляет реальную опасность для ребенка. Поэтому фармакотерапию у кормящих женщин нужно проводить с максимальной осторожностью.

Элиминация – лекарственных веществ представляет собой суммарный результат инактивации лекарств в тканях организма и экскреции их различными путями. Скорее всех элиминируют водорастворимые, ионизированные вещества, не связанные с белками крови. Медленнее элиминируют жирорастворимые неионизированные молекулы, связанные с белками крови.

Коэффициент (квота) элиминации — процент (количество в процентах) однократной дозы вещества, элиминированный в течение суток.

Для оценки элиминации существуют такие показатели, как период полувыведения вещества.

Период полувыведения – показатель, характеризующий время, за которое из плазмы крови исчезает половина введенного лекарственного средства в результате метаболизма и экскреции.

Фармакодинамика – раздел клинической фармакологии, изучающий совокупность эффектов лекарственных средств и механизмы их действия.