После всасывания в кровь лекарственные средства (ЛС) неравномерно распределяются в органах и тканях организма. Существенно влияют на распространение веществ биобарьеры. К ним относятся стенка капилляров, цитоплазматический, гематоэнцефалический (ГЭБ) и плацентарный барьеры.
Биологические барьеры организма
Большинство препаратов легко преодолевает стенку капилляров. Одни средства проникают через поры путем фильтрации, другие проникают через капиллярную стенку путем диффузии. Некоторые гидрофильные соединения преодолевают капиллярную стенку с помощью транспортных систем.
Гематоэнцефалический барьер является существенным препятствием на пути проникновения лекарств в ЦНС. Капилляры мозга не имеют пор, в них отсутствует пиноцитоз. Кроме того, внешняя поверхность эндотелия сосудов выслана астроглией, что создает дополнительный барьер на пути препаратов в ЦНС. В общем, гидрофильные соединения плохо проникают в мозг, а липофильные - хорошо. Во время воспалительных процессов мозговых оболочек проницаемость ГЭБ увеличивается.
Выведение лекарств из организма
ЛС и их метаболиты выводятся из организма разнообразными путями: с мочой, калом, желчью, секретом потовых, сальных и бронхиальных желез, молоком матери, воздухом, выдыхаемым воздухом.
Базовую роль в экскреции лекарств играют почки. На выведение лекарств влияют фильтрация, канальцевая реабсорбция и секреция. Фильтрации в клубочках нефрона испытывают вода, глюкоза, аминокислоты, белки с молекулярной массой до 60000 и некоторые другие соединения. Не фильтруются фракции препаратов, связанные с белками плазмы. Скорость фильтрации зависит от интенсивности кровообращения в почках.
В случаях, когда почечный кровоток нарушен (шок, гломерулонефрит и др.), фильтрация существенно уменьшается.
Выделение лекарств с мочой
Активная секреция лекарственных средств происходит в проксимальных отделах нефрона. Секреция из крови через канальцевый эпителий в первичную мочу происходит с затратой энергии с участием специальных транспортных систем. Секретироваться могут как свободные, так и связанные с белками лекарственные средства. Реабсорбция лекарств происходит в дистальных отделах канальцев. Поскольку пассивная реабсорбция происходит через липидные мембраны канальцевого эпителия, то становится очевидным, что лучше реабсорбируются недиссоциированные липофильные молекулы слабых кислот и щелочей, а также нейтральные соединения. Степень реабсорбции зависит от рН мочи. Так, при кислых рН мочи слабые кислоты (барбитураты, бензодиазепины, сульфаниламиды) мало диссоциированные и легко реабсорбируются в кровь.
Напротив, в кислой среде молекулы слабых оснований (морфин, атропин, хинин и др.) находятся в высокодиссоциированном состоянии и плохо реабсорбируются в кровь, что способствует их выведению из организма. Регуляция рН мочи может быть использована при передозировках и отравлениях. Так, искусственно наполняя мочу с помощью гидрокарбоната натрия, можно повысить скорость вывода лекарств - слабых кислот. При отравлениях алкалоидами, которые по природе слабые основания, мочу необходимо подкислить. Вывод лекарств и различных метаболитов значительно замедляется у пациентов с почечной недостаточностью. Таким пациентам обычно назначают препараты, которые максимально метаболизируется в печени без образования активных метаболитов.
Выделение лекарств с калом
С калом выводятся из организма препараты, которые плохо всасываются в желудочно-кишечном тракте. Такие препараты используют преимущественно для воздействия на микрофлору кишечника или как слабительные средства.
Некоторые препараты (тетрациклин, пенициллины и др.) выделяются с желчью в тонкий кишечник, откуда они могут выводиться с калом или повторно всасываться, а затем снова выделяться в кишечник (так называемая циркуляция по энтеропеченочную кругу).
Другие способы выведения лекарств из организма
- Через легкие выводятся из организма летучие соединения. Этот процесс происходит за счет пассивной диффузии и зависит от частоты и глубины дыхания.
- Некоторые препараты выводятся с секретом желез (потовых, слюнных, желудочных и др.).
- Некоторые алкалоиды и основы могут выделяться в полость желудка, откуда затем всасываются повторно. При отравлении такими средствами проводят многократное промывание желудка, что позволяет удалить из организма определенное количество препарата.
- Вывод с секретом молочных желез (антикоагулянтов, транквилизаторов, цитостатиков и др.) создает опасность неблагоприятного воздействия лекарственных средств на организм ребенка.
Период полувыведения
Процесс очистки организма от медицинского вещества путем его инактивации называется «элиминацией». Для оценки элиминации используют величину, которая называется «период полувыведения» (Т 1/2). Период элиминации - это время, за которое концентрация в крови уменьшается вдвое в сравнении с фазой равновесного распределения.
Необходимо отметить, что с увеличением дозы препарата выведение его из организма снижается и соответственно возрастает период полувыведения.
Кроме того, для количественной характеристики скорости вывода вещества из организма используют термин «клиренс» (очищение). Он отражает скорость очистки плазмы крови от вещества (например, 10 мл / мин). Различают общий, почечный и печеночный клиренс.
Большинство лекарственных средств несут в организм метаболические изменения. Этот процесс называется биотрансформацией. Суть метаболических превращений заключается в том, чтобы чужеродное, опасное для организма средство превратилось в соединение, которое может быть легко выведено с мочой, желчью или потом. Такие полярные метаболиты плохо растворяются в липидах и имеют низкую способность взаимодействовать с белками плазмы крови и тканей. Метаболиты, как правило, плохо проникают через биологические мембраны и не испытывают реабсорбции в почках и кишечнике.
Метаболизм лекарств в организме
Метаболизм лекарственных средств происходит преимущественно в микросомальном аппарате печени. Некоторые метаболические преобразования определенных лекарств могут происходить в кишечнике, легких, коже и плазме крови. Лишь некоторые препараты выводятся из организма в неизмененном виде.
Известны два базовых вида метаболизма ЛС:
- метаболическую трансформацию (МТ);
- конъюгации.
МТ - это химическое превращение вещества путем окисления, восстановления или гидролиза.
Окисление - один из самых распространенных путей инактивации лекарств. Окисление последних происходит в печени с участием микросомальных ферментов оксидаз (основной представитель цитохром Р-450). Суть окисления заключается в отщеплении ионов водорода от боковых цепей молекул препаратов. В реакции участвуют НАДФ и кислород.
Восстановление является более редким путем метаболизма лекарств. Реакции восстановления катализируют такие ферментные системы, как нитро- и азоредуктазы и др.
Конъюгации - это реакция присоединения к молекуле ЛС определенного гидрофильного эндогенного метаболита. Эти метаболиты предварительно активируются, образуя макроэргическую связь за счет АТФ. Типичной реакцией конъюгации является присоединение к молекулам препаратов остатков уксусной или глюкуроновой кислот, глутатиона, сульфатов, глицина, метильного остатка и др. Конъюгация может быть единственным путем преобразования лекарственных веществ в организме, или же она происходит после предварительной МТ. В процессе МТ и конъюгации препараты, как правило, теряют биологическую активность.
Процессы обезвреживания лекарств существенно замедляются у больных с патологией печени (цирроз, острые и хронические гепатиты и др.). Это приводит к росту продолжительности действия препаратов, развития явлений передозировки.
Некоторые препараты могут подавлять микросомальные ферменты печени (левомицетин, бутадион и др.) или немикросомальные ферменты (антихолинэстеразные средства, ингибиторы МАО и др.). В таких случаях действие лекарств, метаболизм которых происходит при участии соответствующих ферментов, увеличивается. В то же время существуют соединения (фенобарбитал и др.), которые повышают (индуцируют) скорость синтеза микросомальных ферментов.
