Фармакокинетика

Фармакокинетика – это раздел фармакологии (греч. pharmakon – лекарство и kinētikos – относящийся к движению), изучающий закономерности абсорбции, распределения, превращения (биотрансформации) и экскреции (элиминации) лекарственных веществ в организме человека и животных.

Абсорбция – всасывание лекарственного препарата. 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. Скорость и полнота всасывания характеризуют биодоступность лекарства (параметр фармакокинетики, показывающий, какая часть лекарства достигла системного кровотока). 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. Эти же механизмы транспорта через мембраны участвуют в распределении лекарств в организме, и при их выведении.

Распределение – проникновение лекарственного средства в различные органы, ткани и жидкости организма. От распределения лекарства в организме зависит скорость наступления фармакологического эффекта, его интенсивность и продолжительность. Для того чтобы начать действовать, лекарственное вещество должно сконцентрироваться в нужном месте в достаточном количестве и оставаться там длительное время.

В большинстве случаев лекарство распределяется в организме неравномерно, в различных тканях его концентрации отличаются в 10 и более раз. Неравномерное распределение лекарственного препарата в тканях обусловлено различиями в проницаемости биологических барьеров, интенсивности кровоснабжения тканей и органов. Клеточные мембраны – главное препятствие на пути молекул лекарственного вещества к месту действия. Различные ткани человека обладают набором мембран с различной “пропускной способностью”. Легче всего преодолеваются стенки капилляров, самые труднопреодолимые барьеры между кровью и тканями мозга – гематоэнцефалический барьер и между кровью матери и плода – плацентарный барьер.

В сосудистом русле лекарственное вещество в большей или меньшей степени связывается с белками плазмы. Комплексы “белок + лекарство” не способны “протиснуться” сквозь стенку капилляра. Как правило, связывание с белками плазмы крови носит обратимый характер и ведет к замедлению наступления эффекта и увеличению продолжительности действия лекарств.

Неравномерность распределения лекарства в организме часто вызывает побочные действия. Необходимо научиться управлять распределением лекарств в человеческом организме. Находить лекарственные вещества, способные избирательно накапливаться в определенных тканях. Создавать лекарственные формы, высвобождающие лекарство там, где необходимо его действие.

Метаболизм – биотрансформация лекарственного средства с образованием одного или нескольких метаболитов.

Часть лекарственных средств действует в организме и выводится в неизмененном виде, а часть подвергается в организме биотрансформации. В биотрансформации лекарственных веществ в организме человека и животных принимают участие различные органы и ткани – печень, легкие, кожа, почки, плацента. Наиболее активно процессы биотрансформации лекарственных средств протекают в печени, что связано с выполнением этим органом детоксикационной, барьерной и экскреторной функций.

Можно выделить два основных направления биотрансформации лекарственных веществ – метаболическую трансформацию и конъюгацию.

Под метаболической трансформацией понимают окисление, восстановление или гидролиз поступившего лекарственного вещества микросомальными оксидазами печени либо других органов.

Под конъюгацией понимают биохимический процесс, сопровождающийся присоединением к лекарственному веществу или его метаболитам различного рода химических группировок или молекул эндогенных соединений.

При описанных процессах лекарственные средства, поступающие в организм, превращаются в более водорастворимые соединения. Это, с одной стороны, может привести к изменению активности, а с другой к выведению этих веществ из организма.

В результате метаболической трансформации и конъюгации лекарственные средства обычно изменяются, либо же совсем лишаются своей фармакологической активности.

Метаболизм или биотрансформация лекарственного препарата часто приводит к превращению жирорастворимых веществ в полярные и наконец, водорастворимые. Эти метаболиты в меньшей степени биологически активны, а биотрансформация облегчает их экскрецию с мочой или желчью.

Экскреция – выведение лекарств из организма после того, как они частично или полностью превращаются в водорастворимые метаболиты (некоторые препараты экскретируются в неизмененном виде); экскреция лекарств осуществляется с мочой, желчью, выдыхаемым воздухом, потом, молоком, калом, со слюной.

Экскреция лекарств кишечная – выведение лекарств сначала с желчью, а затем с калом.

Экскреция лекарств легочная – выведение лекарств через легкие, преимущественно средств для ингаляционного наркоза.

Экскреция лекарств почечная – основной путь экскреции лекарств; зависит от величины почечного клиренса, концентрации лекарства в крови, степени связывания препарата с белками.

Экскреция лекарств с грудным молоком – выделение лекарств во время лактации с молоком (снотворные, анальгетики, фенилин, амиодорон, ацетилсалициловая кислота, соталол, этиловый спирт).

Большинство лекарственных веществ или растворимых в воде метаболитов жирорастворимых веществ выделяются почками. Водорастворимые вещества, находящиеся в крови, могут выделяться с мочой путем пассивной клубочковой фильтрации, активной канальцевой секреции или путем блокады активной, или чаще пассивной канальцевой реабсорбции.

Фильтрация – основной механизм экскреции почками лекарств, не связанных с белками плазмы крови. В связи с этим в фармакокинетике элиминирующую функцию почек оценивают по скорости именно этого процесса.

Фильтрация лекарств в клубочках осуществляется пассивно. Молекулярная масса веществ не должна быть больше 5-10 тыс, они не должны быть связаны с белками плазмы крови.

Секреция – процесс активный (с затратой энергии при участии специальных транспортных систем), не зависящий от связывания препаратов с белками плазмы крови. Реабсорбция глюкозы, аминокислот, катионов и анионов происходит активно, а жирорастворимых веществ - пассивно.

Способность почек к выведению лекарств путем фильтрации проверяется по экскреции эндогенного креатинина, так как оба процесса происходят параллельно с одинаковой скоростью.

При почечной недостаточности корректировку режима дозирования осуществляют с помощью расчета клиренса эндогенного креатинина (С/кр). Клиренс – это гипотетический объем плазмы крови, который полностью очищается от лекарственного средства за единицу времени. В норме клиренс эндогенного креатинина составляет 80-120 мл/мин. Кроме того, для определения клиренса эндогенного креатинина существуют специальные номограммы. Они составлены с учетом уровня креатинина в сыворотке крови, массы тела и роста больного.

Количественно элиминацию ксенобиотика можно оценить и с помощью коэффициента элиминации. Он отражает ту часть (в процентах) лекарственного вещества, на которую происходит уменьшение его концентрации в организме в единицу времени (чаще за сутки).

Связь между объемом распределения и клиренсом вещества выражается периодом полувыведения (T1/2). Период полувыведения вещества – это время, за которое концентрация его в плазме крови снижается наполовину.

Основная задача фармакокинетики заключается в выявлении связей между концентрацией лекарственного средства или его метаболита (метаболитов) в биологических жидкостях и тканях и фармакологическим эффектом.

Все количественные и качественные процессы входят в понятие первичной фармакологической реакции. Обычно она протекает скрыто и проявляется в виде клинически диагностируемых реакций организма или, как их принято называть, фармакологических эффектов, обусловленных физиологическими свойствами клеток, органов и систем. Каждый эффект лекарства, как правило, по времени можно разделить на латентный период, время максимального лечебного эффекта и его продолжительность. Каждый из этапов обусловлен рядом биологических процессов. Так, латентный период определяется в основном путем введения, скоростью всасывания и распределения вещества по органам и тканям, в меньшей степени — его скоростью биотрансформации и экскреции. Продолжительность эффекта обусловлена преимущественно скоростью инактивации и выделения. Определенное значение имеют перераспределение действующего агента между местами действия и депонирования, фармакологические реакции и развитие толерантности. В большинстве случаев с увеличением дозы лекарства уменьшается латентный период, увеличиваются эффект и его продолжительность. Удобно и практически важно выражать продолжительность лечебного действия полупериодом снижения эффекта. Если полупериод совпадает с концентрацией вещества в плазме, получают объективный критерий для контроля и направленной регуляции терапевтической активности.

Фармакодинамика и фармакокинетика лекарств усложняется при различных патологических состояниях. Каждое заболевание как бы по-своему моделирует фармакологический эффект, в случае нескольких заболеваний картина еще более усложняется.

Конечно, при поражении печени преимущественно нарушается биотрансформация лекарств; болезни почек, как правило, сопровождаются замедлением экскреции ксенобиотика. Однако такие однозначные фармакокинетические модуляции наблюдаются редко, чаще фармакокинетические сдвиги переплетаются со сложными фармакодинамическими изменениями. Тогда не только при одном заболевании повышается или понижается действие лекарства, но в течение заболевания отмечаются существенные колебания, обусловленные как динамикой самого патологического процесса, так и применяемыми в процессе лечения средствами.

ГЛОССАРИЙ

Абсорбция – всасывание, процесс попадание лекарственного вещества с места введения в общий кровоток

Абстиненция – болезненное состояние, возникающее при резком прекращении приема наркотических и других веществ, вызывающих зависимость, сопровождающееся психическими и неврологическими расстройствами.

Авитаминоз – витаминная недостаточность.

Агонист – вещество, вызывающее при взаимодействии с рецептором эффект медиатора.

Аккомодация – приспособление.

Активный транспорт – перенос лекарственных веществ внутрь клетки или из клетки, протекающий с затратой энергии.

Анафилаксия – аллергическая реакция немедленного типа, сопровождается бронхоспазмом и отеком гортани.

Анемия – малокровие.

Анорексигенные средства – средства, снижающие аппетит.

Антагонист – лекарственное вещество, ослабляющее действие другого препарата.

Антациды – лекарственные средства, применяемые при заболеваниях органов пищеварения с целью нейтрализации содержащейся в желудке соляной кислоты.

Антиагреганты – средства, препятствующие склеиванию форменных элементов крови.

Антиангинальные средства – лекарственные средства, применяемые для купирования и профилактики приступов стенокардии.

Антикоагулянты – средства, тормозящие свертываемость крови.

Биодоступность – параметр фармакокинетики, показывающий, какая часть лекарства попала в общий кровотк.

Биотрансформация – процесс превращения лекарственных веществ в организме в другие химические соединения.

Бронхолитики – Средства, вызывающие расслабление гладкой мускулатуры бронхов, расширяющие их просвет и устраняющие спазм.

Витамины – низкомолякулярные соединения, участвующие в различных биохимических процессах организма.

Ганглиоблокаторы – средства, препятствующие передаче возбуждения в ганглиях вегетативной нервной системы.

Гастропротекторы – средства, защищающие слизистую желудка от повреждающего воздействия.

Гематоэнцефалический барьер – барьер, препятствующий обмену веществ между кровью и нервной тканью (мозгом).

Гемопоэз – процесс образования, развития и созревания клеток крови.

Гепатопротекторы – средства, повышающие устойчивость печени к различным воздействиям.

Гипергликемия – повышенное содержание глюкозы в крови.

Гипоксия – недостаточное снабжение клеток кислородом.

Гомеостаз – постоянство внутренней среды организма.

Дезинфицирующие средства – противомикробные средства, предназначенные для уничтожения микробов в окружающей среде.

Дисбактериоз – изменение соотношения и состава естественной микробной флоры человека.

Диспепсия – расстройство пищеварения.

Доза – количество лекарственного вещества, введенное в организм.

Дофамин – медиатор нервной системы.

Желчегонные средства – средства, усиливающие желчеобразование.

Идиосинкразия – необычный эффект лекарства, не связанный с аллергией.

Иммунодепрессанты – средства, угнетающие процессы иммунитета.

Иммуномодуляторы – средства, изменяющие иммунные реакции.

Иммуностимуляторы – средства, стимулирующие процессы иммунитета.

Ингибиторы протонного насоса – средства, препятствующие выходу ионов водорода из клеток слизистой оболочки желудка и в результате этого – образованию соляной кислоты.

Клиренс – очищение, определяется способностью организма элиминировать лекарственные препараты за единицу времени.

Коагулянты – средства, стимулирующие процессы свертывания крови и останавливающие кровотечение.

Контрацептивные средства – средства для предупреждения беременности.

Кумуляция – накопление биологически активных веществ при повторных воздействиях.

Медиатор – биологически активное вещество, образуемое клетками или нгервными окончаниями, осуществляют межклеточные контакты.

Метаболиты – промежуточные продукты обмена веществ.

Мидриаз – расширение зрачка.

Миоз – сужение зрачка.

Минералокортикоиды – группа стероидных гормонов, преимущественно влияющих на водно-солевой обмен.

Миорелаксанты – средства, снижающие тонус скелетной мускулатуры с уменьшением двигательной активности вплоть до полного обездвиживания.

Мочегонные средства (диуретики) – средства, увеличивающие мочеотделение и способствующие выведению из организма солей и воды.

Муколитики – средства, способствующие разжижению мокроты.

Наркотические анальгетики (опиоиды) – средства, избирательно подавляющие болевую чувствительность за счет взаимодействия со специфическими опиоидными рецепторами, вызывают развитие психической и физической зависимости.

Нейролептики (антипсихотические средства) – средства, оказывающие тормозящее влияние на функции ЦНС, устраняют проявления психозов.

Ненаркотические анальгетики (НПВС) – средства, ослабляющие или устраняющие боль, главным образом, воспалительного характера.

Ноотропные средства – средства, стимулирующие обмен веществ в нервных клетках и защищающие от гипоксии, способствуют нормализации психических процессов (мышление, память, обучаемость).

Отхаркивающие средства – средства, облегчающие при кашле отделение и удаление мокроты.

Парентеральный путь введения – введение в организм, минуя пищеварительный тракт.

Премедикация – применение лекарственных средств для подготовки больного к общей или местной анестезии.

Распределение – процесс проникновения лекарства из кровотока в ткани.

Резорбтивное действие – действие лекарственного вещества после всасывания в кровь.

Селективное действие – избирательное действие.

Синергизм – взаимно усиливающее действие лекарственных средств при совместном применении.

Сублингвально – под язык.

Тератогенность – токсичность лекарственных средств, характеризующаяся способностью оказывать повреждающее действие на плод.

Токсичность – действие лекарственных средств, наносящее вред организму.

Толерантность – способность противостоять действию лекарственных веществ в больших дозах без проявлений его повреждающего фактора.

Фармакодинамика – раздел фармакологии, изучающий действие лекарств на организм, механизм действия, характер, силу и длительность эффектов.

Фармакокинетика – раздел фармакологии, изучающий процессы абсорбции, распределения, метаболизма и экскреции лекарственных средств в организме.

Фармакология – медико-биологическая наука о действии лекарственных веществ на организм человека.

Фибринолитики – средства, способствующие растворению фибринового сгустка.

Химиотерапевтические средства – средства, избирательно действующие на подавление жизнедеятельности микроорганизмов или клеток опухолей.

Холиноблокаторы (холинолитики) – средства, препятствующие взаимодействию с холинорецепторами ацетихолина.

Холиномиметики – средства, возбуждающие и способствующие возбуждению холинорецепторов.

Экскреция – выведение.

Энтеральное введение лекарства – введение лекарственных средств через желудочно-кишечный тракт.

Контрольные вопросы к I части Конспекта лекций

1. Что изучает фармакология?

2. Как развивалась наука о лекарствах в древние времена

3. Фармакология на территории России

4. Путь лекарственного препарата от химического синтеза до внедрения в производство

5. Основные понятия фармакологии: лекарственное вещество, фармацевтическая субстанция, лекарственный препарат, лекарственная форма.

6. Классификация лекарственных форм

7. Назвать твердые лекарственные формы

8. Пути введения твердых лекарственных форм

9. Какие лекарственные формы относятся к мягким

10. Особенности применения мягких лекарственных форм

11. Какие лекарственные формы относятся к жидким?

12. Растворы для внутреннего применения

13. Растворы для инъекций

14. Дать определение фармакодинамике

15. Механизм действия лекарств

16. Фармакологические эффекты

17. Дать определение фармакокинетике

18. Абсорбция лекарственных препаратов

19. Распределение лекарств

20. Биотрансформация лекарств

21. Экскреция лекарственных препаратов