Амраф ытевто. вся фарма. Предмет фармакологии. Основные открытия в области фармакологии, задачи и перспективы, становление научной фармакологии
Скачать 1.19 Mb.
|
Активный транспорт. В этом процессе участвуют транспортные системы клеточных мембран. Обычно это белковые молекулы, которые пронизывают мембрану клетки. Вещество связывается с белком-переносчиком с наружной стороны мембраны. Под влиянием энергии АТФ происходит изменение конформации белковой молекулы, что приводит к уменьшению силы связывания между переносчиком и транспортируемым веществом и высвобождению вещества с внутренней стороны мембраны. Таким образом в клетку могут проникать некоторые гидрофильные полярные вещества. Активный транспорт веществ через мембрану обладает следующими характеристиками: специфичностью (транспортные белки избирательно связывают и переносят через мембрану только определенные вещества), насыщаемостью (при связывании всех белков-переносчиков, количество вещества, переносимого через мембрану, не увеличивается), происходит против градиента концентрации, требует затраты энергии. Активный транспорт участвует в переносе через клеточные мембраны таких веществ, необходимых для жизнедеятельности клеток, как аминокислоты, сахара, пиримидиновые и пуриновые основания, железо, витамины. Фильтрация — этот термин используют как по отношению к проникновению гидрофильных веществ через водные поры в мембране клеток, так и по отношению к их проникновению через межклеточные промежутки. Фильтрация гидрофильных веществ через межклеточные промежутки происходит под гидростатическим или осмотическим давлением. Этот процесс имеет существенное значение для всасывания, распределения и выведения гидрофильных Л В и зависит от величины межклеточных промежутков. Так как межклеточные промежутки в различных тканях не одинаковы по величине, гидрофильные ЛВ при различных путях введения всасываются в неодинаковой степени и распределяются в организме неравномерно. Например, промежутки между эпителиальными клетками слизистой оболочки кишечника невелики, что затрудняет всасывание гидрофильных Л В из кишечника в кровь. Промежутки между эндотелиальными клетками сосудов периферических тканей (скелетных мышц, подкожной клетчатки, внутренних органов) имеют достаточно большие размеры (порядка 2 нм) и пропускают большинство гидрофильных Л В, что обеспечивает достаточно быстрое проникновение Л В из тканей в кровь и из крови в ткани. В то же время в эндотелии сосудов мозга межклеточные промежутки отсутствуют. Эндотелиальные клетки плотно прилегают к друг другу, образуя барьер (гематоэнцефалический барьер), препятствующий проникновению гидрофильных полярных веществ из крови в мозг. Пиноцитоз. Крупные молекулы или агрегаты молекул соприкасаются с наружной поверхностью мембраны и окружаются ею с образованием пузырька (вакуоли), который отделяется от мембраны и погружается внутрь клетки. Далее содержимое пузырька может высвобождаться внутри клетки или с другой стороны клетки наружу путем экзоцитоза. При введении вещества под язык всасывание начинается быстро Препараты оказывают общее действие минуя при первом пассже печеночный барьер. Также действуют препараты для ректального применения. К парентеральным путям относят подкожный, внутримышечный, внутривенный, внутриартериальный, интрастернальный, внутрибрюшинный, ингаляционный, субарахноидальный, субокципитальный. Наиболее распространенные в/в, в/м, п/к. Самый быстрый эффект при в/в введении при остальных несколько медленнее. 6. Распределение лекарственных веществ. Основные факторы влияющие на уровень распределения веществ. После абсорбции вещества попадают в кровь, а затем в разные органы и ткани. Большинство лекарственных средств распределяется неравномерно и лишь незначительная часть относительно равномерно. Характер распределения ЛВ во многом определяется их способностью растворяться в воде или липидах (т.е. их относительной гидрофильноетью или липофильностью), а также интенсивностью регионарного кровотока. Влияние на характер распределения веществ оказывают биологические барьеры, которые встречаются на пути их распространения: стенка каппиляров, клеточные мембраны, гематоэнцефалические и плацентарные барьеры. Через стенку каппиляров, имеющую характер пористой мембраны, большинство лекарственных средств, проходит довольно легко. Исключение составляют белки плазмы и их комплексы с препаратами. Гидрофильные соединения проходят через поры стенки каппиляров и попадают в интерстициальное пространство. Через белково-фосфолипидные мембраны клеток они практически не диффундируют. Внутрь клеток могут попасть только при участии транспортных систем. Липофильные соединения хорошо проникают через эндотелий каппиляров и клеточные мембраны. Затруднено прохождение многих веществ через гематоэнцефалический барьер. Это связано с особенностями строения каппиляров мозга. Их эндотелий не имеет пор и практически отсутствует пиноцитоз. Определенную роль играет астроглия выстилающая наружную поверхность эндотелия и играющая роль дополнительной фосфолипидной мембраны. Через ГЭБ плохо проходят полярные соединения. Липофильные молекулы проникают в ткани мозга легко в основном за счет диффузии, а некоторые соединения за счет активного транспорта. ГЭБ не эффективен в области эпифиза, задней доли гипофиза и др. При некоторых патологических состояниях (например при воспалении мозговых оболочек) прницаемость ГЭР повышается. Прохождение веществ через ГЭБ регулируется также Р-гликопротеиновым насосом. Он способствует выведению веществ из мозговой ткани в кровь, а также препятствует проникновению ряда соединений из крови в ЦНС. Кроме ГЭБ, в организме есть другие гистогематические барьеры (т.е. барьеры, отделяющие кровь от тканей), которые являются препятствием для распределения гидрофильных Л В. К ним относятся гематоофтальмический барьер, не пропускающий гидрофильные полярные ЛВ в ткани глаза, гематотестикулярный и плацентарный барьеры. Плацентарный барьер во время беременности препятствует проникновению некоторых гидрофильных полярных ЛВ из организма матери в организм плода. В плаценте также имеется Р-гликопротеиновый насос. Относительно равномерно распределяются в организме липофильные неполярные вещества. Они проникают путем пассивной диффузии через мембраны клеток и распределяются как во внеклеточной, так и во внутриклеточной жидкостях организма. Липофильные ЛВ проходят через все гистогематические барьеры, в частности, диффундируют непосредственно через мембраны эндотелиальных клеток капилляров в ткани мозга. Липофильные ЛВ легко проходят через плацентарный барьер. Влияние на распределение ЛВ оказывает также интенсивность кровоснабжения органов и тканей. Лекарственные вещества распределяются быстрее в хорошо перфузируемые органы, т.е. органы с интенсивным кровоснабжением, такие как сердце, печень, почки и достаточно медленно — в ткани с относительно плохим кровоснабжением - подкожную клетчатку, жировую и костную ткань. Распределение ЛС также зависит от сродства препаратов к тем или иным тканям. Следует учитывать, что значительные количества вещества могут накапливаться на путях их выведения. ЛС, циркулирующие в организме, частично связываются, образуя внеклеточные и клеточные депо. Вещества могут накапливаться в соединительной ткани (четвертичные аммониевые соли), в костной ткани (тетрациклины). Некоторые препараты (акрихин) в особенно больших количествах накапливаются в клеточных депо. Связывание их в клетках возможно за счет белков, нуклеопротеидов, фосфолипидов. Особый интерес представляют жировые депо, в них задерживаются некоторые средства для наркоза. Депонируются ЛС за счет обратимых связей. Продолжительность их нахождения в тканевых депо варьирует в широких пределах.Так некоторые сульфаниламиды образуют стойкие комплексы с белками плазмы, с чем частично связана значительная продолжительность их действия. Очень длительно задерживаются в организме ионы тяжелых металлов. Нужно учитывать, что распределение веществ не характеризует направленность их действия. Последняя зависит от чувствительности к ним тканей, которые определяют специфичность их действия. В клинической фармакологии нередко используют параметр кажущийся объем распределения-Vd. Он отражает предположительный объем жидкости, в котором распределяется вещество. Vd = общее кол-во вещ-ва в орг-ме / Концентрация вещ-ва в плазме крови. Объем распределения дает представление о фракции вещества, находящейся в плазме крови. Данный параметр важен для рационального дозирования веществ, а также для опреднления константы скорости элиминации и « периода полужизни» вещества. 7. Превращение лекарственных веществ в организме. Виды метаболизма. Особенности у детей и лиц старшего возраста. Большинство ЛС подвергается в организме биотрансформации. В неизмененном виде выделяются главным образом высокогидрофильные ионизированные соединения. Из липофильных веществ исключение составляют средства для ингаляционного наркоза, основная часть которых в химические реакции в организме не вступает. Он выводятся легкими в том же виде, в каком были введены. В биотрансформации ЛВ принимают участие многие ферменты, из которых важнейщая роль принадлежит микросомальным ферментам печени (находятся в ЭПР). Они метаболизируют чужеродные для организма липофильные соединения (разной структуры), превращая их в более гидрофильные. Субстратной специфичности у них нет. Существенное значение имеют и немикросомальные ферменты разной локализации (печени, кишечника и др. тканей, а также плазмы), особенно в случае биотрансформации гидрофильных веществ. Выделяют 2 основных источника ЛП: 1).Метаболическую трансформацию и 2). Конъюгацию. Метаболическая трансформация – это превращение веществ за счет окисления, восстановления и гидролиза. Так окислению подвергаются имизин, эфедрин, аминазин, гистамин, кодеин. Окисление происходит преимущественно за счет микросомальных оксидаз смешанного действия при участии НАДФ, кислорода и цитохрома Р-450. Восстановлению подвергаются отдельные ЛВ (хлоралгидрат, левомицетин, нитразепам и др.) Происходит это под влиянием системы нитро- и азоредуктаз и др. ферментов. Сложные эфиы (новокаин, атропин, ацетилхолин, дитилин, аспирин) и амиды (новокаинамид)гидролизуются при участии эстераз, карбоксиэстераз, амидаз, фосфатаз и др. Конъюгация – это биосинтетический процесс, сопровождающийся присоединением к ЛВ или его метаболитам ряда химических группировок или молекул эндогенных соединений. Так, например, могут происходить метилироване веществ (гистамин, катехоламины) или их ацетилирование (сульфанламиды), взаимодействие с глюкуроновой кислотой (морфин, оксазепам), сульфатами (левомицетин,фенол), глутатионом (парацетамол). В процессах конъюгации учавствуют многие ферменты: глюкуронилтрансфераза, сулфотрансфераза, трансацилаза, метилтрансферазы, глутатионил-S-трансферазы и др. Конъюгация может быть единственным путем превращения веществ либо она следует за предшествующей ей метаболической трансформацией. При метаболической трансформации и конъюгации вещества переходят в более полярные и более водораст воримые метаболиты и конъюгаты. Это благоприятствует их дальнейшим химическим превращениям, если они необходимы, а также способствует их выведению из организма. Почками выводятся гидрофильные соединения, а липофильные подвергаются в почечных канальцах реабсорбции. В результате метаболической трансформации и конъюгации ЛС обычно теряют свою биологическую активность. В отдельных случаях химические превращения ЛС в организме могут приводить к повышению активности образующихся соединений, повышению токсичности, изменению характера действия, а также к превращению одного активного соединения в другое. 8. Экскреция и элиминация лекарственных веществ. Основные показатели элиминации. Особенности у детей и лиц старшего возраста. Лекарственные вещества и их метаболиты выводятся (экскретируются) из организма в основном с мочой (почечная экскреция), а также с желчью в просвет кишечника. Почечная экскреция. Выведение лекарственных веществ и их метаболитов почками происходит с участием трех основных процессов: клубочковой фильтрации, активной секреции в проксимальных канальцах и канальцевой реабсорбции. Клубочковая фильтрация. Лекарственные вещества, растворенные в плазме крови (за исключением веществ, связанных с плазменными белками и высокомолекулярных соединений), фильтруются под гидростатическим давлением через межклеточные промежутки в эндотелии капилляров почечных клубочков и попадают в просвет канальцев. Если эти вещества не реабсорбируются в почечных канальцах, они выводятся с мочой. Активная секреция. Путем активной секреции в просвет канальцев выделяется большая часть веществ, экскретируемых почками. Вещества секретируются в проксимальных канальцах с помощью специальных транспортных систем против градиента концентрации (этот процесс требует затраты энергии). Существуют отдельные транспортные системы для органических кислот (пенициллины, салицилаты, сульфаниламиды, тиазидные диуретики, фуросемид и др.) и органических оснований (морфин, хинин, дофамин, серотонин, амилорид и ряд других веществ). В процессе выделения органические кислоты (также как органические основания) могут конкурентно вытеснять друг друга из связи с транспортными белками, вследствие чего экскреция вытесняемого вещества снижается. Реабсорбция (обратное всасывание). Через мембраны почечных канальцев лекарственные вещества реабсорбируются путем пассивной диффузии по градиенту концентрации. Таким образом, реабсорбируются липофильные неполярные соединения, так как они легко проникают через мембраны эпителиальных клеток почечных канальцев. Гидрофильные полярные вещества (в том числе ионизированные соединения) практически не реабсорбируются и выводятся из организма. Таким образом, выведение почками слабых кислот и слабых оснований прямо пропорционально степени их ионизации и, следовательно, в значительной степени зависит от рН мочи. Кислая реакция мочи способствует экскреции слабых оснований (например, алкалоидов никотина, атропина, хинина) и затрудняет выделение слабых кислот (барбитуратов, ацетилсалициловой кислоты). Чтобы ускорить выведение почками слабых оснований, следует изменить реакцию мочи в кислую сторону (снизить рН мочи). Обычно в таких случаях назначают хлорид аммония. И наоборот, если необходимо повысить экскрецию слабых кислот, назначают натрия гидрокарбонат и другие соединения, сдвигающие реакцию мочи в щелочную сторону (повышают рН мочи). Внутривенное введение натрия бикарбоната, в частности, используют для ускоренного выведения барбитуратов или ацетилсалициловой кислоты в случае их передозировки. Реабсорбция некоторых эндогенных веществ (аминокислоты, глюкоза, и мочевая кислота) осуществляется путем активного транспорта. Ряд препаратов (тетрациклины, пенициллины, дифенин, колхицин) и особенно продукты их превращения в значительном количестве выделяются с желчью в кишечник, откуда частично выводятся с экскрементами, а также могут повторно всасываться и последующем вновь выделяться в кишечник (кишечно-печеночная циркуляция, или печеночная ркциркуляция) Газообразные и летучие вещества выделяются легкими. Таким образом выводятся средства для ингаляционного наркоза. Некоторые вещества могут выделяться потовыми, слюнными железами (пенициллины, йодиды), железами желудка (хинин) и кишечника (слабые органические кислоты), слезными железами (ри-фампицин), молочными железами в период лактации (снотворные средства, спирт этиловый, никотин и др.). Во время кормления лекарственные вещества, которые выделяются молочными железами, могут вместе с молоком попасть в организм ребенка Элиминация (удаление) вещества из организма обеспечивается экскрецией и биотрансформацией. Для количественной характеристики процесса элиминации используется ряд основных параметров: константа скорости элиминации (K elim), «период полужизни» (t ½) и общий клиренс (Сl т). Константа скорости элиминации (Кelim) отражает скорость удаления вещества из организма. Определяется по формуле: К elim = 0,693 / t ½. Для суждения о скорости выведения веществ из организма используют также параметр «период полужизни» (полуэлиминации) –t ½, который отражает время, необходимое для снижения концентрации вещества в плазме крови на 50%: t ½ = 0,693 / К elim = 0,693 * Vd / Cl т. Этот параметр используется для подбора доз веществ и интервалов их введения при создании стационарной концентрации препарата. Известно, чтовыведение веществ более чем на 90% осуществляется за время, равное 4 t ½, что и учитывается при их дозировании. Следует иметь в виду, что t ½ определяется не только выведением вещества из организма, но также его биотрансформацией и депонированием. Кроме того, для количественной характеристики скорости элиминации веществ используют параметр клиренс (Cl), отражающий скорость очищения плазмы крови от вещества ( выражается в объеме за единицу времени, при необходимости с учетом массы тела или его поверхности: мл/мин, мл/кг/мин, л/м2/ч, и т. д.). Выделяют общий (тотальный) клиренс (Cl t), а также почечный (Cl r) и печеночный (Cl h) клиренс Cl t = скорость элиминации вещества / концентрация вещества в плазме крови. Общий клиренс связан с такими параметрами, как объем распределения (Vd), «период полужизни» (t ½) и константа скорости элиминации (K elim). Cl t = Vd * K elim = Vd * 0,693 / t ½. Почечный клиренс зависит от процессов фильтрации, секреции и реабсорбции. Судить о почечном клиренсе можно на основании сопоставления концентраций вещества в моче и плазме крови (учитывая также скорость тока мочи). Печеночный клиренс связан с захватом вещества гепатоцитами и его последующей биотрансформацией, а также с секрецией препарата в желчные пути.Возраст. Изменения действия лекарственных веществ, связанные с возрастом, в особенности сильно проявляются у лиц крайних возрастных групп: новорожденных и людей старше 60 лет. Отдельно рассматривается действие лекарственных веществ на новорожденных (до 4 нед жизни) и плод в последний триместр беременности (перинатальная фармакология). Новорожденные в первый месяц жизни имеют более высокую чувствительность к лекарственным веществам. По скорости всасывания, распределения, метаболизма и выведения веществ они существенно отличаются от взрослых. Связано это в основном с низкой интенсивностью метаболических процессов (вследствие недостаточности ферментов, метаболизирующих лекарственные вещества), сниженной функцией почек, повышенной проницаемостью гематоэнцефалического барьера, недоразвитием эндокринной, нервной систем и других систем организма. Так, у новорожденных отсутствуют ферменты, участвующие в конъюгации хлорамфеникола (левомицетина), что усиливает токсическое действие этого препарата. Более чувствительны новорожденные к морфину и неостигмину. Поэтому детям лекарственные вещества назначают в меньших дозах, чем взрослым (а некоторые лекарственные вещества не назначают вообще). Уменьшение дозы препаратов у детей связано еще с тем, что у них масса тела меньше, чем у взрослых. Каждый лекарственный препарат следует использовать в дозах, рекомендуемых для определенного возраста. В пожилом и старческом возрасте фармакокинетические процессы протекают медленно. Изменение скорости всасывания связано в основном со снижением кислотности желудочного сока, с уменьшением кровотока в кишечнике, угнетением систем активного всасывания и др. Распределение лекарственных веществ у пожилых людей может изменяться вследствие изменения связывания с белками плазмы крови, снижения кровотока в органах и тканях. Уменьшение с возрастом метаболизма лекарственных веществ связано со снижением активности ферментов печени и уменьшением печеночного кровотока. Снижение функции почек приводит к замедленному выведению лекарственных веществ. Поэтому больным старше 60 лет дозы веществ, угнетающих ЦНС (снотворные, препараты группы морфина), а также дозы сердечных гликозидов, мочегонных средств следует уменьшать на 1/2, а дозы других сильнодействующих и ядовитых лекарственных веществ — до 2/3 от доз, рекомендуемых для лиц среднего возраста. Изучением особенностей действия и применения лекарственных средств у лиц пожилого и старческого возраста занимается гериатрическая фармакология. |