Общая фармакология изучает общие закономерности фармакокинетики и фармакодинамики.
Фармакокинетика — судьба ЛСв организме, механизмы их всасывания, распределения, биотрансформации (метаболизма) и экскреции.
Фармакодинамика — биологическое действие лекарственных средств, локализация и механизмы реализации фармакологических эффектов.
Фармакогенетика – исследует генетические особенности экспрессии конкретных ферментов биотрансформации, транспортеров и рецепторов ЛС.
Фармакогеномика – исследует целый геном, тысячи генов, экспрессия которых влияет на эффекты и судьбу ЛС.
Фармакокинетические параметры
• позволяют уточнить дозы,
• установить оптимальные пути введения,
• режим и длительность назначения ЛС.
Терапевтический лекарственный мониторинг (постоянный контроль) содержания ЛС в биологических средах позволяет осуществлять своевременную коррекцию фармакотерапии, что особенно важно у детей и пожилых больных, пациентов с заболеваниями печени и почек, при комбинированном применении ЛС, неясных причинах неэффективности или плохой переносимости лечения.
Эндобиотики – аналоги естественных метаболитов организма (препараты витаминов, гормонов, медиаторов, ферментов). Используют системы транспорта и метаболизма эндогенных прототипов.
Ксенобиотики – природные и синтетические чужеродные для организма соединения (большинство ЛС). Вступают в неспецифические реакции.
Всасывание лс
Всасывание – преодоление ЛС-ми липопротеиновой плазматической мембраны клеток и межклеточных щелей.
• В кишечнике барьер между внешней и внутренней средой организма состоит из одного слоя эпителия,
• При всасывании с поверхности кожи ЛС преодолевают неск. клеточных слоев.
Варианты трансмембранного транспорта:
• пассивную диффузию,
простая диффузия
фильтрация через поры
• активный транспорт
• пиноцитоз.
Пассивная диффузия
• происходит по градиенту концентрации ЛС
• из зоны с большей концентрацией в зону с меньшей концентрацией
• не требует затрат энергии макроэргов.
• Энергию для транспорта создает градиент концентрации.
Простая диффузия
• ЛС растворяются в липидном бислое мембран.
• Растворимостью в липидах независимо от условий среды обладают – ингаляционные наркозные средства, этанол.
• Большинство ЛС – слабые кислоты или слабые основания; образуют растворимые в липидах нейтральные молекулы и ионы.
• Степень диссоциации зависит от физико-химических свойств ЛС и водородного показателя (pH) среды, из которой происходит всасывание.
рКа – водородный показатель среды, при котором половина молекул нейтральна, а другая половина диссоциирована на ионы.
* У слабой кислоты с pKa1=4,4 содержание нейтральных молекул в желудочном соке (pH 1,4) в 1000 раз больше, чем в плазме (pH 7,4), и наоборот: кол-во ионов в 1000 раз больше в плазме, чем в желудочном соке.
У слабого основания с таким же pKa соотношение нейтральных молекул и ионов составляет в плазме 1000:1, в желудочном соке - 1:1000.
• Условия всасывания ЛС – слабых кислот и оснований различные.
• Антиагрегант ацетилсалициловая кислота имеет pKa=3,6. В кислой среде желудочного сока она присутствует в виде растворимых в липидах нейтральных молекул, в щелочной среде кишечника (pH 6,8-7,2) - в виде ионов.
• В плазме при рН 7,4 ацетилсалициловая кислота находится в ионизированной форме, поэтому плохо проникает в ткани.
ЛС группы слабых кислот:
• Противосудорожные средства – фенобарбитал, фенитоин;
• Нестероидные противовоспалительные средства (НПВС) – фенилбутазон, индометацин, диклофенак;
• Мочегонное средство – фуросемид;
• Антикоагулянты непрямого действия;
• Сахароснижающие средства – глибенкламид;
• Сульфаниламиды;
• Антибиотики – пенициллины, цефалоспорины, тетрациклины.
Представители слабых оснований
• Алкалоиды (морфин, кодеин, папаверин, кофеин, атропин)
• Синтетические азотсодержащие средства (лидокаин, пропранолол, дифенгидрамин, хлорохин).
При отравлении производными барбитуровой кислоты в раствор для форсированного диуреза добавляют натрия гидрокарбонат – он создает в первичной моче щелочную среду, в которой ускоряется диссоциация барбитуратов на ионы, не способные к реабсорбции в почечных канальцах.
При отравлении морфином и нек. другими алкалоидами, введенными парентерально, промывают желудок растворами слабых кислот (уксусной или лимонной), т.к. ок. 10% молекул алкалоидов простой диффузией по градиенту концентрации проникают из крови в просвет желудка, где в кислой среде диссоциируют на ионы (могут поступать в кишечник и вновь образовывать нейтральные молекулы).
• Промывание желудка направлено на повышение диссоциации и удаление молекул алкалоидов.
Липофильные и гидрофильные свойства нейтральных молекул ЛС зависят от присутствия в их структуре полярных групп – Полярные ЛС плохо растворяются в липидах и менее способны к всасыванию простой диффузией.
Фильтрация – ЛС фильтруются с током воды через поры клеточной мембраны под действием гидростатического и осмотического давления.
Фильтрация возможна для нейтральных молекул с массой не более 100-200 Да (глюкоза). Это обусловлено размером пор (0,35-0,4 нм) и присутствием в них фиксированных зарядов.
Активный транспорт — ЛС преодолевают клеточную мембрану активным транспортом против градиента концентрации с затратой энергии макроэргов и участием белков-транспортеров.
• Активным транспортом переносятся эндобиотики – аналоги метаболитов организма, использующие естественные системы переноса.
йод поступает в фолликулы щитовидной железы против пятидесятикратного градиента концентрации
ЛС могут связываться с белками-транспортерами и нарушать функции ферментов активного транспорта
Сердечные гликозиды блокируют мембранную Na+,К+-зависимую АТФазу
Пиноцитоз – происходит инвагинация клеточной мембраны с образованием вакуоли. Эта вакуоль мигрирует к противоположной мембране.
• всасываются полипептиды и другие высокомолекулярные соединения (витамин В12 в комплексе с гликопротеином – внутренним фактором Касла).
Биодоступность ЛС – часть дозы лекарственного средства, поступающая с определенной скоростью в кровь и биофазу циторецепторов. Вариабельна при приеме ЛС внутрь.
Зависит от :
• растворимости лекарственного средства в липидах,
• лекарственной формы
• технологии ее изготовления,
• пути введения,
• интенсивности кровотока,
• площади всасывающей поверхности (наиб. – альвеолы легких и СО кишечника),
• проницаемости эпителия.
• При в-ни через эндотелий, базальную мембрану и по широким межклеточным порам сосудов – биодоступность достигает 100%.утривенной инъекции ЛС транспортируются в ткани. При других путях введения она меньше.
• В случае приема ЛС внутрь большое значение для биодоступности имеют лекарственная форма, присутствие пищи, состояние пищеварительного тракта и ССС, интенсивность метаболизма в СО кишечника и печени.
Факторы, определяющие биодоступность у детей:
• Нейтральная р-я желудочного сока у новорожденных;
• Нерегулярная эвакуаторная д-ть желудка в течение первый 6-ти месяцев;
• Сниженная микробная обсемененность кишечника;
• Повышена активность β-глюкуронидазы бактерий кишечника;
• Уменьшены синтез и выделение желчных к-т, что нарушает всасывание жирорастворимых ЛС.
После всасывания в кровь или непосредственного введения в кровоток ЛС распределяются в водной фазе организма (плазму, внеклеточную и внутриклеточную жидкости).
• У детей содержание в организме воды больше, чем у взрослых, поэтому больше объем распределения некоторых ЛС, например сердечного гликозида дигоксина, антибиотиков группы аминогликозидов. Эти ЛС назначают детям в относительно большей дозе (в расчете на 1 кг массы тела), чем взрослым.
• В пожилом возрасте количество воды снижается на 10-15%. При патологической дегидратации объем распределения ЛС уменьшается, что ведет к увеличению их концентрации и усилению фармакологических эффектов.
При внутривенном введении наибольшая концентрация ЛС вначале создается в органах с обильным кровоснабжением: сердце, печени, почках, легких, эндокринных железах.
• Спустя 6-10 мин лекарства перераспределяются в органы с менее интенсивным кровоснабжением - скелетные мышцы и жировую ткань.
При внутримышечном, подкожном введении и приеме внутрь процессы всасывания и распределения происходят параллельно.
• Для описания распределения ЛС в организме используют двухкамерную фармакокинетическую модель (условное разделение):
Центральная камера – плазма и органы с обильным кровоснабжением;
Периферическая – мышцы, кожа и жировые депо.
Объем распределения (ОР) – это объем жидких сред организма, в которых могла бы раствориться вся введенная доза ЛС, чтобы создать концентрацию, равную концентрации в крови.
ОР = ТД/конц.ЛС в крови