Распределение лекарственных средств в организме. Биологические барьеры.
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.
Плацентарный барьер работает примерно также, как гематоэнцефалический, однако в отличие от последнего лучше пропускает полярные соединения.
