Основные пути проникновения и механизмы действия лекарственных средств в организм

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Общая фармакология включает разделы: Фармакокинетика и Фармакодинамика.

Фармакокинетика - раздел фармакологии, изучающий процессы поступления, распределения, метаболизма и выведение лекарственных веществ.

Действие лекарственных веществ (ЛВ) невозможно без их распределения в тканях после поступления в общий кровоток.

В организм вещество может попасть через защитные барьеры, кожу, пищеварительный тракт, дыхательные пути -- или в результате нарушения их целостности (подкожная, внутримышечная, внутривенная, внутриполостная инъекция).

1. Пути проникновения лекарственных веществ через биологические мембраны

• пассивная диффузия;

• фильтрация;

• активный транспорт;

• пиноцитоз.

Пассивная диффузия - перемещение молекул вещества из пространства с высокой концентрацией в область, где концентрация веществ низкая или отсутствует.

Простая диффузия, или пассивный транспорт, обусловлена различиями в концентрации веществ по обе стороны мембраны. Этот процесс характеризуется перемещением молекул вещества из пространства с высокой концентрацией в область, где концентрация веществ низкая или отсутствует. При этом скорость транспорта пропорциональна градиенту концентрации по обе стороны мембраны и достигает равновесия, когда концентрация веществ выравнивается.

Большинство лекарственных препаратов, поступивших в организм, попадает путем пассивной диффузии через липидный слой, имеющий заполненные водой каналы диаметром около 1 нм. Этот слой, гидрофильный снаружи, поляризованный, и гидрофобный, неполяризованный, со стороны внутренней поверхности мембраны, состоит из лецитина, триглицеридов, холестерина, свободных жирных кислот. В отличие от водорастворимых, неполярные жирорастворимые вещества свободно проникают через клеточную мембрану.

При простой диффузии скорость транспорта:

• прямо пропорциональна градиенту концентрации;

• зависит от степени диссоциации вещества;

• зависит от размера молекулы вещества.

Фильтрация:

• перемещение молекул вещества из пространства с высокой концентрацией в область где концентрация веществ низкая или отсутствует;

• перемещение молекул вещества под воздействием гидростатического или осмотического давления;

• Диаметр пор в мембране эпителия кишечника составляет 4 нм, через них проникает вода, мелкие гидрофильные молекулы (мочевина).

Фильтрация через поры зависит:

• от гидростатического давления;

• от осмотического давления;

• от размера молекул;

Активный транспорт обеспечивает возможность всасывания в кишечнике лекарственных веществ против градиента концентраций.

Активным называется транспорт, в котором участвуют транспортные системы клеточных мембран, характеризующиеся избирательностью к определенным соединениям, возможностью конкуренции двух веществ за один транспортный механизм, насыщаемостью при высоких концентрациях, возможностью транспорта против градиента концентраций, затратой энергии. Так всасываются гидрофильные полярные молекулы, ионы, сахара, аминокислоты.

При активном транспорте:

• возможно конкуренция двух веществ за один транспортный механизм;

• требуется затрата энергии;

• возможно движение против градиента концентрации;

Пиноцитоз.

При пиноцитозе возникает перемещение молекул вещества:

• в виде вакуолей;

• пузырьками с захваченными крупными молекулами вещества.

Скорость наступления эффекта, выраженность, продолжительность действия ЛС во многом определяет путь введения.

• энтеральные пути введения (пероральный, ректальный, под язык (сублингвально);

• парентеральные пути введения (подкожно, внутримышечно, внутривенно, субарохноидально, ингаляционно).

2. Другие способы введения лекарственных веществ

Для перорального введения лекарственных веществ характерно:

• относительно медленное развитие эффекта;

• поступление лекарственных веществ в общий кровоток только через систему воротной вены печени;

• невозможность использования при бессознательном состоянии больного.

• пероральный путь введения, прием внутрь, является наиболее распространенным.

Основной механизм всасывания в тонком кишечнике -- пассивная диффузия, незначительную роль играет активный транспорт, фильтрация практически не имеет значения, всасывание белков, витамина В12 осуществляется путем пиноцитоза.

Преимущества перорального пути введения -- простота и удобство, однако, у больных в бессознательном состоянии, при неукротимой рвоте, а также применении некоторых веществ, разрушающихся соляной кислотой, ферментами желудка и кишечника, или же плохо проникающих через мембрану клеток эпителия желудочно-кишечного тракта, данный способ введения невозможен. Действие препаратов при пероральном приеме наступает не сразу, а через 15-30 минут, что непригодно в случаях неотложной терапии.

Лекарственные препараты, в основном, назначают натощак, чтобы предотвратить взаимодействие с пищей. Исключение составляют вещества, оказывающие раздражающее действие, их назначают после еды. Если препарат разрушается желудочным соком или оказывает раздражающее действие на слизистую оболочку желудка, его назначают в капсулах, растворяющихся в тонком кишечнике. Для пролонгирования эффекта применяют капсулы, наполненные гранулами с разной толщиной оболочки (спансулы).

Пероральный путь введения:

• простой;

• удобный;

• невозможен для веществ, разрушающихся соляной кислотой;

• является разновидностью энтерального пути введения;

• не требует стерильности.

Ректальный путь введения лекарственных веществ:

• возможность введения веществ, разрушающихся в желудке и тонком кишечнике;

• возможность попадания лекарственных веществ, в общий кровоток минуя печень;

• действие наступает быстрее, чем при приеме внутрь;

• используют суппозитории;

• применяют клизмы;

• могут быть использованы любые вещества.

При введении лекарств в прямую кишку -- ректально -- в суппозиториях или лекарственных клизмах действие наступает быстрее, чем при приеме внутрь. Лекарственное вещество попадает в кровь, минуя печень, этот путь введения выбирают, когда хотят избежать действия препарата на печень или его разрушения в печени.

При введении веществ под язык -- Сублингвально -- лекарства через несколько минут попадают в кровь, минуя печень. Этим путем пользуются редко, так как всасывающая поверхность подъязычной области мала. Под язык можно назначать только очень активные вещества, применяемые в малых количествах.

Сублингвальное введение:

• под язык;

• используется редко.

• используется для назначения очень активных веществ.

Парентеральные пути введения лекарственных веществ:

• подкожный;

• внутримышечный;

• внутривенный;

• ингаляционный.

Подкожные инъекции:

• дают более быстрый эффект, чем пероральное введение;

• применяют если нельзя использовать вещество внутрь;

• могут создавать депо, из которого лекарственное вещество поступает в кровь длительное время.

При введении внутримышечно лекарственные вещества всасываются в кровь несколько быстрее и более полно, чем при подкожном введении. Стерильные масляные растворы, суспензии приводят к возникновению в мышце депо, из которого лекарственное вещество поступает в кровь длительное время.

Для внутримышечного пути введения лекарственных веществ характерно:

• быстрое развитие эффекта;

• возможность использования при бессознательном состоянии больного;

• точность дозировки лекарственных веществ;

• возможность введения лекарственных веществ в виде суспензий, масляных растворов и эмульсий.

Внутримышечно вводят:

• стерильные масляные растворы;

• суспензии;

• обычно изотонические растворы (гипертонические растворы сульфата магния, анальгина - инъекции болезненны);

• водные растворы.

При внутривенном введении все лекарственное вещество сразу поступает в кровь, что обеспечивает точность дозировки и скорость действия. Стерильные водные растворы вводят в вену медленно (иногда в течение нескольких минут, при капельном введении до нескольких часов), чтобы не создавать в крови сразу чрезмерной концентрации вводимого вещества, которая может быть опасна для деятельности сердца и центральной нервной системы (ЦНС).

Для внутривенного пути введения лекарственных веществ характерно:

• быстрое развитие эффекта;

• возможность использования при бессознательном состояний больного;

• точность дозировки лекарственных веществ;

В вену вводят: стерильные вводные растворы.

Ингаляционным путем вводят:

• газообразные вещества;

• пары летучих жидкостей;

• аэрозоли (взвеси в воздухе мельчайших частиц растворов).

Попадая в кровь, лекарственные препараты распространяются по всему организму, за исключением ЦНС, которую отделяет от системы крови специальный биологический барьер, называемый гематоэнцефалическим.

Гематоэнцефалический барьер:

• отделяет ЦНС от системы крови;

• пропускает липофильные лекарственные вещества;

• образован дополнительным слоем специальных клеток, окружающих капилляры мозга.

Через этот барьер проникают не все лекарственные вещества, поэтому при заболеваниях мозга (например менингитах) бензил-пенициллин, стрептомицин и другие препараты вводят через оболочки мозга непосредственно под паутинную (арахноидальную) оболочку-- субарахноидально.

3. Особенности местного применения ЛС

Нанесение лекарственных средств на поверхность кожи или слизистых оболочек используется для получения локального эффекта. Однако некоторые вещества при нанесении их на слизистые оболочки носа, глаза, и даже на кожу, могут всасываться и вызывать системное действие. В настоящее время используются и лекарственные пленки, обеспечивающие медленное и длительное всасывание лекарственного вещества, за счет чего пролонгируется их эффект (нитроглицерин).

Характер распределения зависит от:

• растворимости в липидах;

• степени связывания с белками плазмы крови;

• интенсивности кровотока;

• состояния плацентарного барьера;

• состояния гематоэнцефалического барьера;

В процессе распределения в организме ЛВ часть его может депонироваться в тканях в органах. Из такого «депо» вещество постепенно высвобождается, поступает в кровь, оказывает фармакологическое действие.

Многие вещества, попадая в кровь, соединяются с белками плазмы и в таком состоянии не активны, не подвергаются превращениям, не выделяются из организма. Однако, из подобных соединений с белком, постоянно выделяется определенное количество свободного (активного) ЛВ, которое оказывает фармакологическое действие.

Факторы, влияющие на метаболизм ЛВ.

При попадании в организм человека, большинство лекарственных веществ подвергается тем или иным превращениям (биотрансформации). Общая направленность этих превращений -- образование веществ менее активных и легко выводимых из организма. Реже образуются активные метаболиты. Биотрансформация большинства веществ осуществляется специальными ферментами печени (микросомальными ферментами). Активность этих ферментов может быть различной в зависимости от возраста, функционального состояния печени, действия других лекарственных веществ. Повышают активность микросомальных ферментов фенобарбитал, гризеофульвин, рифампицин. При одновременном назначении этих веществ с другими (контрацептивы, глюкокортикоиды) действие последних ослабляется; фуразолидон, метронидазол снижают активность, действие ЛВ, комбинированных с ними усиливается.

Биотрансформация:

• осуществляется микросомальными ферментами печени;

• направлена на образование веществ менее активных;

• приводит к образованию метаболитов и конъюгантов;

• у новорожденных несовершенна;

• снижается при заболеваниях печени.

Вещества выводятся:

• почками;

• с желчью;

• с калом;

• с молоком;

• с потом;

• с выдыхаемым воздухом;

4. Пути выведения лекарственных средств

пероральный лекарственный подкожный метаболизм

Практически все лекарственные вещества в виде продуктов биотрансформации или в неизменном виде через определенное время выводятся из организма. Многие вещества выводятся почками в составе мочи, поэтому при заболеваниях почек, выделение таких веществ замедляется, с другой стороны их выделение можно усилить мочегонными средствами (при отравлениях).

Выведение с мочой осуществляется за счет клубочковой фильтрации, реабсорбции, канальцевой секреции. Кровь, попадая в почки, фильтруется в клубочках. В первичную мочу попадают только ЛС в свободном состоянии.

Значительная часть лекарств активно секретируется в просвет канальцев. рН мочи влияет на выведение слабых кислот и оснований: кислоты быстрее выводятся при щелочной реакции и наоборот.

При распределении лекарств в организме большинство из них попадает в печень. В печени ЛВ либо превращаются в метаболиты, либо в неизменном виде пассивно или с помощью транспортных систем экскретируются в желчь. В дальнейшем лекарства или метаболиты выводятся из организма с калом, но могут под влиянием ферментов ЖКТ превращаться в другие соединения, реабсорбируясь, попадать в печень и претерпевать новый цикл превращений. Подобный цикл носит название энтерогепатической циркуляции. Сведения о выделении лекарств с желчью важны для лечения больных с воспалительными заболеваниями желчных путей.

Многие лекарственные вещества могут экскретироваться с молоком, что следует учитывать при лечении кормящих матерей. Кормящим женщинам противопоказаны угнетающие дыхательный центр ЛС (морфин и др). ЛВ могут выводится с секретом потовых, слюнных, бронхиальных желез. Летучие лекарственные вещества выделяются из организма через легкие с выдыхаемым воздухом.

Фармакодинамика - раздел фармакологии, изучающий действие лекарственных веществ на организм.

Рефлекторное действие - это действие, развивающееся в результате взаимодействия лекарственного вещества с чувствительными нервными окончаниями.

Резорбтивное действие - это совокупность изменений, возникающих после всасывания лекарственного вещества в кровь;

Местное применение лекарственных средств:

• используется для получения локального эффекта;

• может вызывать системное действие;

Основные механизмы действия:

• влияние на специфические рецепторы;

• влияние на специфические ферменты;

• физико-химическое воздействие на мембраны клеток;

• прямое химическое взаимодействие с веществами клеток.

Действие на специфические рецепторы.

Рецепторы представляют собой функциональные макромолекулярные структуры, избирательно чувствительные к действию определенных химических соединений. Взаимодействие химических веществ с рецептором приводит к возникновению ряда биохимических изменений в организме, которые выражаются в том или ином эффекте. Лекарственные средства стимулируют или угнетают функции тех или иных органов, воздействуя на их специфические рецепторы.

Лекарственные средства, действие которых связано с прямым возбуждением или повышением функциональной активности рецепторов, называют агонистами, а вещества, препятствующие действию специфических агонистов -- антагонистами.

Антагонизм может быть конкурентным и неконкурентным. При конкурентном антагонизме лекарственное вещество вступает в конкурентное отношение с естественным регулятором (медиатором) за места связывания в специфических рецепторах. Блокада рецептора вызванная конкурентным антагонистом, может быть снята большими дозами вещества агониста, или естественного медиатора.

Разнообразные рецепторы классифицируются по их чувствительности к естественным медиаторам и к их антагонистам. Например, чувствительные к ацетилхолину рецепторы называют холинергическими, чувствительные к адреналину -- адренергическими (АР).

Известны различные подтипы адренергических рецепторов, обозначаемых альфа-1, альфа-2, бета-1, бета-2. В настоящее время выделяют HI и Н2-гистаминовые, дофаминовые, серотониновые, опиоидные и другие рецепторы. Стимуляция или блокада определенных рецепторов приводит к возникновению эффектов, направленных на предупреждение или лечение патологических состояний.

Влияние на активность ферментов.

Действие некоторых лекарственных средств основано на индукции или угнетении активности ферментов. Ингибиторы моноаминоксидазы (ниаламид) препятствуют разрушению адреналина, усиливают активность симпатической системы.

Физико-химическое воздействие на мембраны клеток.

Электрофизиологические процессы, лежащие в основе деятельности нервной и мышечной систем, зависят от потоков ионов, изменяющих трансмембранный потенциал. Некоторые лекарственные средства оказывают свое действие путем изменения транспорта ионов. Так действуют антиаритмические средства, противосудорожные препараты, средства для общего наркоза.

Прямое химическое воздействие.

Некоторые лекарственные средства непосредственно взаимодействуют с небольшими молекулами или ионами, которые в норме или при патологии имеются в организме. Принцип прямого химического взаимодействия лежит в основе применения многих антидотов при отравлении химическими веществами. Другим примером может быть нейтрализация соляной кислоты антацидами.

Избирательность действия лекарственного средства.

Обычно лекарственное средство предназначено для лечения одного или очень ограниченного количества заболеваний и симптомов. По основному действию препарата его относят к той или иной фармакотерапевтической группе. Однако следует помнить, что практически нет лекарственных препаратов, оказывающих абсолютно избирательное действие на тот или иной рецептор, орган, патологический процесс. Каждый препарат имеет более или менее широкий спектр действия, и наряду с действием, ради которого он применяется, может вызвать ряд других положительных или нежелательных отрицательных, а подчас и опасных эффектов.

Возможные побочные эффекты:

• тератогенность;

• аллергические реакции;

• синдром отмены;

• дисбактериоз;

Побочные эффекты лекарственных средств.

• Токсические осложнения, обусловленные абсолютной или
относительной передозировкой лекарств.

• Побочные эффекты, связанные с фармакологическими свойствами лекарств (наиболее часто встречаются).

• Вторичные эффекты, обусловленные нарушением иммунобиологических свойств организма (ослабление иммунных реакций, дисбактериоз, кандидомикоз).

• Идиосинкразия -- индивидуальная непереносимость.

• Аллергическими реакциями называются реакции, в основе развития которых лежит взаимодействие антигена с антителом. Примером аллергических реакций являются: крапивница (появление высыпаний, напоминающих ожог крапивы, сопровождающийся зудом), анафилактический шок (резкое внезапное паление артериального давления (АД)), бронхоспазм (затруднение выдоха вследствие сужения бронхов).

• В некоторых случаях причиной побочного действия ЛС являются генетические факторы, влияющие на биоусвояемость и эффективность ЛВ -- наследственные дефекты ферментативных систем, выявляемые при применении лекарств.

Избирательность -- один из основных показателей в характеристике ЛС.

Избирательность зависит от дозы: чем выше дозировка препарата, тем менее избирательно он действует. Опасность передозировки определяется во многом такими показателями, как широта терапевтического действия и терапевтический индекс (ТИ). Обычно эти показатели устанавливаются в экспериментах на животных. ТИ представляют собой отношение средней токсической дозы к средней эффективной дозе.

Дозой называют количество вещества, предназначенное на один прием. От дозировки зависит эффективность лечения и безопасность больного. Средние терапевтические дозы определены для большинства больных, но индивидуальная чувствительность зависит от таких факторов, как пол, возраст, масса тела, скорость метаболизма, состояние желудочно-кишечного тракта, кровообращения, печени, почек, пути введения, состава и количества пищи, одновременного применения других препаратов.

При повторном применении ЛС, действие может измениться в сторону увеличения и уменьшения эффекта. Увеличение эффекта связано с кумуляцией -- накоплением в организме, это типично для длительно действующих препаратов, которые медленно выводятся из организма (сердечные гликозиды), что может привести к проявлению токсических эффектов. Для предотвращения отравления дозировать такие препараты следует с учетом кумуляции, постепенно уменьшая дозу, увеличивая интервалы между приемами или делая перерывы в лечении.

Снижение эффективности (толерантность, привыкание) обусловлено уменьшением всасывания, увеличением скорости инактивации, повышением интенсивности выведения, снижением чувствительности рецепторов. Для получения исходного эффекта Дозу препарата необходимо повышать или заменять другим веществом. Возможно перекрестное привыкание к близким по химическому строению веществам.

Тахифилаксия (тахи -- быстрый, филакс -- бдительный, охранение) -- это привыкание, возникающее очень быстро, иногда после первого введения (эфедрин, введенный повторно внутривенно через 20 минут вызывает меньший подъем АД).

Материальная кумуляция - это накопление активного вещества в организме.

Функциональная кумуляция - это накопление эффекта при повторном введении быстро выводящихся из организма лекарств.

Нейротропные препараты вызывают лекарственную зависимость -- непреодолимое стремление к приему вещества с целью повышения настроения, улучшения самочувствия, устранения неприятных переживаний и ощущений.

Психическая зависимость (эмоциональный дискомфорт) возникает после приема кокаина, галлюциногенов, при внезапном прекращении регулярного приема.

Физическая зависимость при отмене морфина, героина включает соматические расстройства вплоть до смертельного исхода, носит название абстиненции.

Явления, возможные при одновременном введении лекарственных веществ:

• синергизм;

• антагонизм.

Потенцирование это явление при котором эффект действия двух веществ больше суммы эффектов каждого из веществ;

Антагонизм может быть:

• конкурентным;

• функциональным;

• использован для блокады рецепторов;

• прямой;

• косвенный.

Действие лекарств на течение беременности.

Женщины во время беременности нередко принимают значительное количество лекарств. Новорожденный в среднем имеет контакт с 18 медикаментами, у 1/3 новорожденных имеются побочные реакции в связи с приемом матерями лекарств. Последствия приема зависят не только от вида препарата, величины дозы и длительности лечения, но и от срока беременности.

Результатом могут быть выкидыши, преждевременные роды, пороки развития, смерть плода и новорожденного, недоношенность, переношенность, геморрагический синдром. Угнетение дыхания и сердечной деятельности, нарушение сердечного ритма, сосудистая и мышечная гипотония. неврологические расстройства в виде тремора, судорог, гипертонуса, острая почечная недостаточность, нарушения функций щитовидной железы, надпочечников, гипербилирубинемия, глухота, слепота, опухоли (в отдаленные сроки).

Женщины, особенно во время беременности, более чувствительны к действию лекарств.

В развитии плода выделяют критические периоды -- наиболее опасные для эмбриона.

Первая неделя -- ответ по закону «все или ничего» -- происходит гибель зародыша или высокие регенеративные способности бластомеров эмбриона спасают его от действия повреждающего фактора, в том числе и ЛС.

3-8 недели онтогенеза -- второй критический период -- тератогенный эффект (возникновение уродств), в высоких дозах -- эмбриотоксический, приводящий к гибели плода.

18-22 недели -- третий критический период -- плацентация («формирование детского места») гипоксия, врожденная гипотрофия -- основные следствия действия неблагоприятных факторов, в том числе и ЛВ.

В жизни ребенка выделяют несколько периодов: перинатальный -- 28-40 недель (внутриутробное развитие), ранний неонатальный -- 1-я неделя жизни, натальный -- первые месяцы жизни. Для выбора препаратов имеет значение доношенность, масса, степень гипотрофии.

До года многие лекарства противопоказаны. До 13 лет сохраняются особенности подбора терапии. У детей старше 13 лет основные клинико-фармакологические параметры такие же, как и у взрослого.

Дети часто более чувствительны к вызываемым лекарствами изменениям в водном, электролитном и кислотно-щелочном обмене.

У лиц пожилого и старческого возраста отмечают изменение фармакокинетики и фармакодинамики препаратов -- увеличивается число побочных эффектов при приеме лекарств. При этом 50 % потребляемых лекарственных средств приходится на людей старших возрастных групп. Пожилые больные могут необычно реагировать на лекарства при нарушении инактивации и выведения лекарств.

Этиотропная терапия - это устранение причины болезни.

Патогенетическая терапия - это: влияние на механизмы развития заболевания.

Заместительная терапия - это: восполнение недостатка эндогенных веществ.

Размещено на Allbest.ru

...