2. Пути введения лекарственных средств. Всасывание.
ФГБО ВПО «КАЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ ИМЕНИ Н.Э.БАУМАНА»
Кафедра физиологии, паталогической физиологии и фармакологии
Реферат на тему: Механизмы поступления лекарственных веществ
Курсовую работу выполнила
Студентка 306 группы факультета
Ветеринарной медицины
Бадьина Алёна
Работу проверила:
Муллакаева Л.А.
Казань 2015
Содержание:
1.Понятие о лекарственном веществе.Классификация лекарственных веществ.
2. Пути введения лекарственных средств. Всасывание.
3. Распределение лекарственных средств в организме.
4. Биотрансформация лекарственных веществ
5.Вывод
6.Список использованной литературы
Понятие о лекарственном веществе. Классификация лекарственных веществ.
Лекарственное вещество - это отдельное химическое соединение или биологически активное вещество, которое при введении в организм способен предотвращать возникновение заболевания, изменять течение патологического процесса, нормализовать функцию и способствовать быстрому выздоровления.
Фармакологическая классификация - лекарственвые вещества делятся на группы в зависимости от их действия на системы, процессы, исполнительные органы организма (сердце, головной мозг, лимфатическая система, желудок, кишечник и т. д.). В соответствии с этим лекарственные средства распределяются по группам: наркотические, снотворные, болеутоляющие, диуретические, местноанестезирующие и т. д.
Химическая классификация - лекарственные вещества объединяются в группы по общности химической структуры их молекул и химических свойств независимо от фармакологического действия.
И та, и другая классификации не лишены недостатков. Одним из недостатков фармакологической классификации является то, что часто группа лекарственных веществ определенного действия включает в себя вещества самой разнообразной структуры. Так, в группу стимуляторов сердечной деятельности входят и представители гетероциклического ряда как природные (кофеин, стрихнин), так и синтетические (коразол, кордиамин), и представитель терпенов (камфора) и сердечные гликозиды, которые по своей химической структуре представляют стероидные соединения. Аналогичен недостаток и химической классификации, когда близкие по химическому строению вещества обладают совершенно различным физиологическим действием. Кроме того, химическое строение вновь полученных веществ, особенно сложного природного характера, в течение некоторого времени может быть спорным и неясным, поэтому включение их в какую-то определенную группу химического строения может быть весьма относительным, а иногда ошибочным. В связи с этим в некоторых случаях продолжает использоваться смешанная классификация, учитывающая одновременно и те, и другие признаки. Однако на современном этапе с развитием науки и техники все более совершенствуются методы исследования веществ, что исключает прежние трудности в установлении строения вновь созданных лекарственных веществ. В связи с этим все более широкое признание получает химическая классификация, которая имеет основное преимущество в том, что позволяет устанавливать связь между химическим строением лекарственного вещества и его действием на организм.
Пути введения лекарственных средств. Всасывание.
Путь введения лекарственного средства определяет скорость развития эффекта, его выраженность и продолжительность. В отдельных случаях от пути введения зависит характер действия препарата. Выделяют энтеральные (через пищеварительный тракт) и парентеральные (минуя пищеварительный тракт) пути введения лекарственных средств.
К энтеральным путям относятся введение препаратов через рот (per os), под язык (сублингвально), трансбуккалто (за щеку), в двенадцатиперстную (интрадуоденально) и в прямую кишку (ректаль- но). Абсорбция (всасывание) лекарственных средств происходит при участии следующих механизмов:
Пассивная диффузия обеспечивает перенос липофильных (неполярных) соединений по градиенту концентрации без затраты энергии. Это самый распространенный вид транспорта через биологические барьеры
Облегченная диффузия осуществляет перенос гидрофильных соединений по градиенту концентрации при помощи транспортных систем, функционирующих без затраты энергии.- Фильтрации через поры мембран подвергаются вода, некоторые ионы, а также мелкие гидрофильные молекулы
Активный транспорт обеспечивает перенос веществ против градиента концентрации с затратой энергии при помощи белков-переносчиков
Для транспортных систем характерна избирательность в отношении определенных соединений, конкуренция веществ за один транспортный механизм и насыщаемость (при высоких концентрациях веществ).- При пиноцитозе инвагинация (выпячивание) клеточной мембраны (эндоцитоз) образует пузырек, который выводится на противоположной стороне клетки.
Важно, что приведенные механизмы носят универсальный характер и имеют значение для всасывания, распределения и выделения веществ.Всасывание лекарственных средств зависит от их химического строения, функционального состояния слизистой оболочки, моторики и содержимого желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Большую роль в абсорбции играет pH среды Например, слабые электролиты, имеющие кислый характер (барбитураты, кислота ацетилсалициловая и др.), в кислой среде желудка имеют низкую степень ионизации, а значит, приобретают липофильные свойства и хорошо всасываются путем простой диффузии. И, наоборот, слабые электролиты основного характера в желудке находятся в ионозированном состоянии (гидрофильны) и пассивной диффузии не подвергаются.Кроме того, из верхних отделов ЖКТ лекарственные средства попадают в печень, где часть их инактивируется или выводится (экскре- тируется) с желчью. Процесс, предупреждающий попадание лекарственного вещества в системный кровоток по указанным выше или иным причинам, называется пресистемной элиминацей.Часть лекарственного средства, которая достигла системного кровотока в неизмененном виде и в виде активных метаболитов, выраженная в процентах относительно исходной дозы препарата, характеризуется термином биодоступность. При этом биодоступность вещества в условиях внутривенного введения, естественно, составляет 100%. При сублингвальном, трансбуккальном и ректальном введении биодоступность лекарственного средства выше, чем при введении per 05 так как;- препараты не контактируют с кислой средой и ферментами желудочного сока;- всасываются быстрее и минуют при первом пассаже печеночный барьер.
К парентеральным путям введения относят подкожный, внутримышечный, внутривенный, внутриартериальный, внутрибрюшинный, ингаляционный, субарахноидальный и некоторые другие. (Рис.1)
Недостатки данных путей введения заключаются в их относительной сложности и болезненности, необходимости стерильности препаратов и участия медицинского персонала.Все большую популярность получает трансдермальный (через кожу) путь введения лекарственных средств, который осуществляется с помощью трансдермальных терапевтических систем. Трансдер- мальная терапевтическая система (ТТС) - мягкая дозированная лекарственная форма для наружного применения с замедленным высвобождением лекарственного средства. Современные ТТС - пластыри и пленки - созданы с использованием нанотехнологий и очень удобны в применении: пластырь наклеивается на кожу, а трансбук - кальные пленки закладываются за щеку. средство через верхние слои кожи (или слизистые оболочки) быстро всасывается в кровь. Известным примером ТТС является применение тринитролонга - пролонгированного препарата, содержащего0,001 и 0,002 нитроглицерина в виде полимерных пленок или пластинок, наносимых на слизистую десны.Интерес врачей всего мира к трансдермальным терапевтическим системам обусловлен следующими преимуществами этой инновационной лекарственной формы:- ускоренное воздействие лекарственного средства;- постоянное поступление действующего вещества, обеспечивающее его стабильный уровень в крови;- отсутствие неприятных ощущений (рвотные позывы при приеме таблеток, боль при инъекциях и др.);- отсутствие побочных эффектов со стороны желудочно-кишечного тракта, уменьшение частоты аллергических реакций;- снижение потерь действующего вещества, возникающих в связи с пресистемной элиминацией лекарственного средства (метаболизмом);- возможность быстрой отмены при возникновении неблагоприятных реакций;- возможность точечной доставки действующих веществ в конкретные зоны в высокой концентрации (например, при болях в суставах);- точное дозирование, снижение частоты назначений;- возможно применение не только липофильных, но и гидрофильных лекарственных средств.В последние годы активно разрабатываются ТТС со всевозможными лекарственными средствами. На сегодняшний день в арсенале российских врачей уже имеются два опиоидных анальгетика в виде трансдермальной терапевтической системы - ТТС фентанила и ТТС бупренорфина. Представителем ТТС является и контрацептивное средство евра (норэльгестромин 0,006 и этинилэстрадиол 0,6) в виде накожного пластыря, действие которого сохраняется в течение 7 дней. Трансдермальные терапевтические системы полезны в случае применения лекарственных средств с большими размерами молекул (например, белки), которые в настоящее время вводят только посредством болезненных уколов. В перспективе появление на фармацевтическом рынке ТТС инсулина, пропранолола, ацетилсалициловой кислоты, лидокаина, тестостерона и других не менее известных и широко применяемых лекарственных средств.
(Рис.1)
Распределение лекарственных средств в организме.
Существенное влияние на характер распределения лекарственных средств оказывают следующие биологические барьеры:
- Клеточная (плазматическая) мембрана - наружная оболочка клетки, которая, выполняя функцию разграничения, обеспечивает постоянство внутренней среды клетки. Обладая избирательной проницаемостью для различных веществ, клеточная мембрана выполняет транспортную функцию. В реализации последней участвуют все перечисленные выше виды транспорта через биологические мембраны.
- Стенки капилляров образуют гематотканевой барьер, который состоит из одного слоя эндотелия и окутывающей его базальной мембраны.
- Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) - имеет сложное строение и ограничивает проникновение чужеродных веществ в ЦНС. Внутренний слой представлен эндотелием капилляров, стенки которых практически не имеют пор, что исключает такой вид транспорта, как фильтрация. Кроме того, в капиллярах мозга практически отсутствует пиноцитоз и есть особый транспортный белок (Р-гликопротеин), который может возвращать чужеродные белки обратно в кровь. Наружный слой образован глиальными элементами (астроглия).
- Аэрогематический барьер - обеспечивает газообмен и состоит из альвеолоцитов (эпителий легких) и эндотелия капилляров, напоминая по строению ГЭБ.- Плацентарный барьер - регулирует проникновение различных веществ из крови матери к плоду. Морфологическим субстратом плацентарного барьера являются эндотелий капилляров и эпителий ворсин, представленный сцепленными между собой клетками синцитиотрофобласта.По тому же принципу, что и перечисленные выше, построен ге- матотестикулярный барьер: эндотелий сосудов + соединенные между собой клетки Сертоли.Определенную роль в фармакокинетике лекарственных средств играют наружные барьеры организма: кожные покровы и слизистые оболочки (желудочно-кишечного тракта и др.).Значительную роль в распределении лекарственных средств играет их способность связываться с белками плазмы крови и накапливаться в тканях. О фракции вещества, находящейся в плазме крови, в интерстициальной или внутриклеточной жидкости позволяет судить кажущийся объем распределения (VJ - расчетный параметр, обратно пропорциональный концентрации вещества в плазме крови. Данный параметр важен для рационального дозирования лекарственных средств.
Большое значение имеет вид ткани(Рис.2.)
(Рис.2)
Биотрансформация лекарственных веществ
Биотрансформация лекарственных веществ средств - это комплекс физико-химических и биохимических превращений, в процессе которых образуются водорастворимые метаболиты.(Рис.3)
Биологический смысл этих процессов заключается в повышении гидрофильности лекарственных средств и, как следствие, ускорении их выведения из организма. Итогом биотрансформации может стать
1) инактивация лекарственного средства,
2) образование токсичных метаболитов и
3) метаболитов с иной фармакологической активностью.
Появление лечебных свойств у неактивного соединения в процессе биотрансформации лежит в основе создания пролекарств. Пролекарство — это неактивное в исходном виде лекарственное средство, приобретающее фармакологическую активность в процессе биотрансформации. В качестве примера рассмотрим современный противовирусный препарат фамцикловир. В исходном виде фамцикловир не обладает противовирусной активностью, но после всасывания в кишечнике в печени из него образуется активное соединение пенцикповир, которое оказывает противогерпетическое действие. Синтез пролекарств повышает биодоступность лекарственного средства и/или улучшает его переносимость. Ясно, что при местном применении пролекарства неактивны, так как нет условий для образования из них активных метаболитов.Выделяют два основных вида превращения лекарственных препаратов: метаболическую трансформацию и конъюгацию.
Метаболическая трансформация - это превращение лекарственного средства за счет окисления, восстановления и гидролиза. Метаболическая трансформация может быть единственным путем превращения лекарственных средств либо она предшествует реакциям конъюгации. Конъюгация - это биосинтетический процесс, сопровождающийся присоединением к лекарственному веществу или его метаболитам ряда химических группировок или молекул эндогенных соединений. Таким образом, вклад метаболической трансформации и реакций конъюгации в биотрансформацию лекарств различен, что позволяет разделить метаболизм лекарственных средств на две фазы. В неизмененном виде выделяются высокогидрофильные ионизированные соединения. Из липофильных веществ исключение составляют средства для ингаляционного наркоза. Выделяются эти вещества легкими, в основном в неизмененном виде. Благодаря высокой липо- фильности средства для ингаляционного наркоза путем пассивной диффузии легко преодолевают аэрогематический барьер, проникая из общего кровотока в просвет альвеол, откуда затем удаляются с выдыхаемым воздухом. Скорость элиминации липофильных средств Для ингаляционного наркоза зависит от объема и частоты дыхания, поверхности и проницаемости альвеол, растворимости в крови и скорости кровотока в малом круге кровообращения.В биотрансформации лекарственных средств принимают участие различные тканевые ферменты. Однако важнейшая роль принадлежит микросомальным ферментам печени. Среди последних наибольшее значение имеет железосодержащий ферментный комплекс под общим названием цитохром Р-450 (CYP), обладающий широкой субстратной специфичностью. Один такой комплекс может преобразовывать лекарственные средства с совершенно разной химической структурой. Семейство цитохромов включает большую группу изоэнзимов CYP, катализирующих преимущественно реакцииI фазы (микросомальное окисление).Лекарственные средства, преобразуемые под действием цитохрома Р-450, называются субстратами. По характеру взаимодействия с цитохромами субстраты подразделяют на индукторы и ингибиторы. Ингибиторы - это лекарственные средства, угнетающие активность CYP и, следовательно, процессы микросомального окисления. Как правило, ингибиторы обладают чрезвычайно высоким сродством к цитохрому Р-450 и взаимодействуют с этим энзимом вместо субстрата. Метаболизм последнего замедляется, а действие его пролонгируется. Ингибиторами микросомального окисления являются левомицетин, бутадион и некоторые другие лекарственные средства. Применение левомицетина, например, с антиаритмическим средством дифенином (является субстратом цитохрома) может замедлить метаболизм последнего с последующим его накоплением и усилением действия вплоть до токсических эффектов антиаритмика.Клинически важные последствия могут возникнуть и в результате применения индукторов микросомального окисления, которые увеличивают синтез и/или активность CYP-изоферменотов (фенобарбитал, этиловый спирт, рифампицин и др.). Под действием индукторов цитохрома Р-450 увеличивается скорость метаболизма других лекарственных средств, что может существенно снизить терапевтический эффект последних. Это явление лежит в основе толерантности ко многим лекарственным средствам.
(Рис.3.)
Выводы
При большинстве путей введения, обеспечивающих резорбтивное действие препарата, фармакологическое вещество проникает во внутреннюю среду организма путем всасывания (абсорбции), под которым понимается прохождение лекарственного вещества через биологические барьеры в кровеносную (лимфатическую) систему. Из всех энтеральных и парентеральных путей механизм всасывания отсутствует только при внутрисосудистых.
От того или иного механизма поступления лекарственного вещества, будет зависеть его усвояемость организмом, скорость распространения во внутренней среде, а значит и его эффективность
Список использованной литературы:
Брюханов В.М., Зверев Я.Ф., Лампатов В.В., Жариков А.Ю., Талалаева О.С. –Лекции по фармакологии. Для высшего медицинского и фармацевтического образования
Павлова И.И. Новейший справочник.Лекарственные средства
Крыжановский С.А.-Фармакология
Головенко Н.Я. Физико-химическая фармакология