4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Фармакология и фармакокинетика

Фармакология и фармакокинетика

Как и все научные дисциплины, фармакология располагает своим собственным словарем. Этот словарь содержит термины, описывающие некоторые аспекты действия лекарственных веществ: «фармакодинамика», «фармакокинетика», «фармакотерапия», «избирательность», «избирательная токсичность», «отношение польза-риск», «фармакоэпидемиология», «фармакоэкономика», «фармакогеномика», «токсикология», «токсины», «токсинология», «яды» и «токсичность» (см. далее).

Фармакология использует также специальную терминологию для описания механизмов, посредством которых лекарства оказывают свое действие. К таким терминам относят «агонизм», «антагонизм», «обратный агонизм», «частичный агонизм» и «механизмы трансдукции».

Фармакодинамика — это учение о реакции организма на лекарственное вещество
Фармакокинетика — это учение о всасывании, распределении, метаболизме и выведении лекарственных веществ
Фармакотерапия — это изучение клинического применения лекарств для лечения или профилактики заболеваний

Фармакогенетика — это исследование действия лекарств в зависимости от генетики
Фармакоэпидемиология исследует действие лекарств на популяции
Фармакоэкономика изучает соотношение стоимости и эффективности лекарственной профилактики и терапии

Фармакодинамика и фармакокинетика

Фармакодинамика описывает действие лекарственного вещества (количественное и качественное), т.е. те эффекты, которые вызывает лекарство в организме. Эти вопросы обсуждаются в главах, посвященных различным системам организма. Фармакокинетика описывает «судьбу» лекарства (всасывание, распределение, метаболизм и выведение), т.е. процессы, происходящие с лекарством в организме. Знание фармакодинамики и фармакокинетики важно для понимания вызываемых лекарством эффектов и механизмов их возникновения.

Исследуя вариабельность реакции организма при изменении дозы, или концентрации, лекарства, можно построить кривую доза (концентрация) ответ, дающую важную фармакодинамическую информацию: минимальная эффективная доза, терапевтический интервал, максимальный эффект и активность лекарства. Избирательность и безопасность лекарства определяют, сопоставляя кривые доза-ответ для терапевтического и токсического воздействия.

Наиболее частый и предпочитаемый способ введения лекарств в организм — через рот (перорально) в форме жидкости, таблеток или капсул. Лекарства в жидкой форме всасываются сразу же, тогда как таблетки и капсулы сначала должны подвергнуться распаду, что обычно происходит в желудке, и только затем растворяются в кишечном соке.

Растворенное лекарство через слизистую оболочку кишечника проникает в кровоток системы воротной вены. Пройдя с кровью через печень, лекарство попадает в сердце и затем распределяется через кровоток по организму. Из крови оно диффундирует в ткани. Общее количество лекарства, поступающее в определенную область, пропорционально кровоснабжению этой области. Таким образом, скорость, с которой вещество оказывается в органе, зависит от интенсивности кровоснабжения и других факторов, специфичных для него. Например, гематоэнцефалический барьер препятствует поступлению многих лекарственных веществ в головной мозг.

В зависимости от химической структуры абсорбированное лекарство может метаболизироваться в организме или остаться неизмененным. В результате метаболизма оно часто превращается в менее активные продукты (тем самым его действие ограничивается). Однако некоторые лекарства, метаболизируясь, превращаются из менее активной формы (так называемого пролекарства) в более активный метаболит. В большинстве случаев метаболизм лекарственных веществ приводит к повышению их водорастворимости (при этом их молекулы становятся более полярными), усиливающей их выведение из организма, а не к специфическому изменению их биологической активности. Печень представляет собой важный орган, участвующий в метаболизме лекарств. Выделение метаболитов происходит главным образом через почки, однако существуют и другие пути выведения — через кишечник, потовые железы или легкие.

10. Фармакокинетика и фармакодинамика – определение, разделы. Основные показатели фармакокинетики.

Фармакокинетика — это раздел фармакологии о всасывании, распределении в организме, депонировании, метаболизме и выведении веществ.

I. Пути введения лекарственных веществ – энтеральные (пероральный, сублингвальный, ректальный), парентеральные без нарушения целостности кожных покровов (ингаляционный, вагинальный) и все виды инъекций (подкожные, внутримышечные, внутривенные, внутриартериальные, внутриполостные, с введением в спинно-мозговой канал и др.). II. Всасывание лекарственных средств при разных путях введения в основном происходит за счет пассивной диффузии через мембраны клеток, путем фильтрации через поры мембран и пиноцитоза). Факторы, влияющие на всасывание: растворимость вещества в воде и липидах, полярность молекулы, величина молекулы, рН среды, лекарственная форма; биодоступность (количество неизмененного вещества в плазме крови относительно исходной дозы препарата), учитывающая потери вещества при всасывании из желудочно-кишечного тракта и при первом прохождении через печеночный барьер (биодоступность при внутривенном введении принимают за 100 %). Распределение лекарственных веществ в организме в большинстве случаев оказывается неравномерным и зависит от состояния биологических барьеров – стенки капилляров, клеточных мембран, плацентарного и гематоэнцефалического барьеров. Трудности преодоления последнего обусловлены его структурными особенностями: эндотелий капилляров мозга не имеет пор, в них отсутствует пиноцитоз, они покрыты глиальными элементами, выполняющими функцию дополнительной липидной мембраны (в ткань мозга легко проникают липофильные молекулы). Распределение лекарственных веществ зависит также от сродства последних к разным тканям и от интенсивности тканевого кровоснабжения; обратимое связывание лекарственных веществ с плазменными (преимущественно альбумином) и тканевыми белками, нуклеопротеидами и фосфолипидами способствует их депонированию. III. Биотрансформация (превращение) лекарственных веществ в организме (метаболическая трансформация, конъюгация или метаболическая трансформация) – превращение лекарственных веществ путем окисления (с помощью микросомальных ферментов печени при участии НАДФ, О2 и цитохрома Р-450), конъюгация – присоединение к лекарственному веществу или его метаболиту химических группировок и молекул эндогенных соединений (глюкуроновой и серной кислот, аминокислот, глютатиона, ацетильных и метильных групп); результат биотрансформации – образование более полярных и водорастворимых соединений, легко удаляющихся из организма. В процессе биотрансформации активность вещества обычно утрачивается, что лимитирует время его действия, а при заболеваниях печени или блокаде метаболизирующих ферментов продолжительность действия увеличивается (понятие об индукторах и ингибиторах микросомальных ферментов). IV. Выведение лекарственных веществ из организма в основном осуществляется с мочой и желчью: с мочой выводятся вещества путем фильтрации и активной кальциевой секреции; скорость их выведения зависит от скорости реабсорбции в канальцах за счет простой диффузии. Для процессов реабсорбции важное значение имеет рН мочи (в щелочной среде быстрее выводятся слабые кислоты, в кислой – слабые основания); скорость выведения почками характеризует почечный клиренс (показатель очищения определенного объема плазмы крови в единицу времени). При выделении с желчью лекарственные вещества покидают организм с экскрементами и могут подвергаться в кишечнике повторному всасыванию (кишечнопеченочная циркуляция). В удалении лекарственных веществ принимают участие и другие железы, включая молочные в период лактации (возможность попадания в организм грудного ребенка лекарств); одним из принятых фармакокинетических параметров является период полувыведения вещества (период полужизни Т1/2), отражающий время, в течение которого содержание вещества в плазме снижается на 50 %.

Основные показатели фармакокинетики

– Константа скорости абсорбции(Ка), характеризующая скорость их поступле­ния в организм.

– Константа скорости элиминации (Кel), характеризующая скорость их био­трансформации в организме.

– Константа скорости экскреции(Кex), характеризующая скорость их выведе­ния из организма (через легкие, кожу, пищеварительный и мочевой тракт).

– Период полуабсорбции (Т1/2, a) как время, необходимое для всасывания их поло­винной дозы из места введения в кровь (Т1/2, a = 0,693/Ка).

– Период полураспределения (Т1/2, a) как время, за которое их концентрация в крови достигает 50 % от равновесной между кровью и тканями.

– Период полувыведения(Т1/2) как время, за которое их концентрация в крови уменьшается наполовину (Т1/2 = 0,693/Кel).

– Кажущаяся начальная концентрация (С), которая была бы достигнута в плаз­ме крови при их внутривенном введении и мгновенном распределении в орга­нах и тканях.

– Равновесная концентрация (Сss), устанавливаемая в плазме (сыворотке) крови при их поступлении в организм с постоянной скоростью (при прерывистом введении (приеме) через одинаковые промежутки времени в одинаковых до­зах выделяют максимальную (Сssmax) и минимальную (Сssmin) равновесные концентрации).

– Объем распределения (Vd) как условный объем жидкости, в котором необхо­димо растворить поступившую в организм их дозу (D) для получения концен­трации, равная кажущейся начальной (С0).

– Общий (Clt), почечный (Clr) и внепочечный (Cler) клиренсы, характеризую­щие скорость освобождения от них организма и, соответственно, выведение их с мочой и другими путями (прежде всего с желчью) (Clt = Clr + Cler).

– Площадь под кривой «концентрация-время» (AUC), связанная с их другими фа­рмакокинетическими характеристиками (объемом распределения, общим клиренсом), при их линейной кинетике в организме величина AUC пропор­циональна дозе, попавшей в системный кровоток.

– Абсолютная биодоступность (f) как часть дозы, достигшая системного крово­тока после внесосудистого введения (%).

Показателем элиминации лекарственного препарата является клиренс (мл/мин). Выделяют общий, почечный и печеночный клиренс. Общий клиренс есть сумма по­чечного и печеночного клиренсов и определяется как объем плазмы крови, который очищается от лекарственного препарата за единицу времени. Клиренс используется для расчета дозы лекарственного препарата, необходимой для поддержания его рав­новесной концентрации (поддерживающей дозы) в крови. Равновесная концентрация устанавливается, когда количество абсорбирующегося и количество вводимого пре­парата равны друг другу.

В изучении фармакокинетики лекарственных препаратов важное место занимает математическое моделирование.

Существует много математических методов и моделей, от простейших одномер­ных до разного уровня сложности многомерных.

Использование математического моделирования позволяет в деталях с выведе­нием характерных констант исследовать фармакокинетику лекарственных препа­ратов, как по времени, так и пространству (по органам и тканям).

Фармакодинамика — раздел, изучающий биологические эффекты веществ, их локализацию и механизм действия.

Основные Положения Фармакодинамики

I. Виды фармакологического действия лекарств (местное, резорбтивное, прямое и косвенное, рефлекторное, обратимое, необратимое, преимущественное, избирательное, специфическое действие). Во всех случаях лекарственное вещество взаимодействует с определенными биохимическими субстратами; активные группировки макромолекулярных субстратов, взаимодействующих с веществами, получили название рецепторов, а рецепторы, взаимодействие с которыми обеспечивает основное действие вещества, называются специфическими. Сродство вещества к рецептору, приводящее к образованию с ним комплекса, обозначается термином «аффинитет»; способность вещества при взаимодействии с рецептором вызывать тот или иной эффект называется внутренней активностью; вещество, при взаимодействии с рецептором вызывающее биологический эффект, называется агонистом (они и есть внутренне активные); агонизм может быть полным (вещество вызывает максимальный эффект) и частичным (парциальным). Вещества, при взаимодействии с рецептором не вызывающие эффекта, но устраняющие эффект агониста, называются антагонистами. II. Типовые механизмы действия лекарственных веществ (миметическое, литическое, аллостерическое, изменение проницаемости мембран, освобождение метаболита от связи с белками и др.). III. Фармакологические эффекты – прямые и косвенные. IV. Виды фармакотерапевтического действия (этиотропное, патогенетическое, симптоматическое, главное и побочное).

Механизмы действия лекарственных средств.

Подавляющее большинство лекарственных средств оказывает лечебное действие путем изменения деятельности физиологических систем клеток, которые вырабатывались у организма в процессе эволюции. Под влиянием лекарственного вещества в организме, как правило, не возникает новый тип деятельности клеток, лишь изменяется скорость протекания различных естественных процессов. Торможение или возбуждение физиологических процессов приводит к снижению или усилению соответствующих функций тканей организма.

Лекарственные средства могут действовать на специфические рецепторы, ферменты, мембраны клеток или прямо взаимодействовать с веществами клеток. Подробно механизмы действия лекарственных веществ изучаются в курсе общей или экспериментальной фармакологии. Ниже мы приводим лишь некоторые примеры основных механизмов действия лекарственных средств.

Действие на специфические рецепторы. Рецепторы — макромолекулярные структуры, избирательно чувствительные к определенным химическим соединениям. Взаимодействие химических веществ с рецептором приводит к возникновению биохимических и физиологических изменений в организме, которые выражаются в том или ином клиническом эффекте.

Препараты, прямо возбуждающие или повышающие функциональную активность рецепторов, называют агонистами, а вещества, препятствующие действию специфических агонистов, — антагонистами. Антагонизм может быть конкурентным и неконкурентным. В первом случае лекарственное вещество конкурирует с естественным регулятором (медиатором) за места связывания в специфических рецепторах. Блокада рецептора, вызванная конкурентным антагонистом, может быть устранена большими дозами вещества-агониста или естественного медиатора.

Разнообразные рецепторы разделяют по чувствительности к естественным медиаторам и их антагонистам. Например, чувствительные к ацетилхолину рецепторы называют холинэргическими, чувствительные к адреналину — адренергическими. По чувствительности к мускарину и никотину холинергические рецепторы подразделяются на мускариночувствительные (м-холинорецепторы) и никотиночувствительные (н-холинорецепторы). Н-холинорецепторы неоднородны. Установлено, что их отличие заключается в чувствительности к различным веществам. Выделяют н-холинорецепторы, находящиеся в ганглиях автономной нервной системы, и н-холинорецепторы поперечнополосатой мускулатуры. Известны различные подтипы адренергических рецепторов, обозначаемые греческими буквами α12, β1, β2.

Читать еще:  Ферменты печени и их значение

Выделяют также H1— и Н2-гистаминовые, допаминовые, серотониновые, опиоидные и другие рецепторы.

Влияние на активность ферментов. Некоторые лекарственные средства повышают или угнетают активность специфических ферментов. Например, физостигмин и неостигмин снижают активность холинэстеразы, разрушающей ацетилхолин, и дают эффекты, характерные для возбуждения парасимпатической нервной системы. Ингибиторы моноаминоксидазы (ипразид, ниаламид), препятствующие разрушению адреналина, усиливают активность симпатической нервной системы. Фенобарбитал и зиксорин, повышая активность глюкуронилтрансферазы печени, снижают уровень билирубина в крови.

Физико-химическое действие на мембраны клеток. Деятельность клеток нервной и мышечной систем зависит от потоков ионов, определяющих трансмембранный электрический потенциал. Некоторые лекарственные средства изменяют транспорт ионов.

Так действуют антиаритмические, противосудорожные препараты, средства для общего наркоза.

Прямое химическое взаимодействие. Лекарственные средства могут непосредственно взаимодействовать с небольшими молекулами или ионами внутри клеток. Например, этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА) прочно связывает ионы свинца. Принцип прямого химического взаимодействия лежит в основе применения многих антидотов при отравлениях химическими веществами. Другим примером может служить нейтрализация соляной кислоты антацидными средствами.

Является важным фармакодинамическим показателем. Обычно этот показатель представляет собой не простое арифметическое отношение и может графически выражаться по-разному: линейно, изогнутой вверх либо вниз кривой, сигмоидальной линией.

Каждое лекарство обладает рядом желательных и нежелательных свойств. Чаще всего при увеличении дозы лекарства до определенного предела желаемый эффект возрастает, но при этом могут возникать нежелательные эффекты. Лекарство может иметь не одну, а несколько кривых отношения «доза-эффект» для его различных сторон действия. Отношение доз лекарства, при которых вызывается нежелательный или желаемый эффект, используют для характеристики границы безопасности или терапевтического индекса препарата. Терапевтический индекс препарата можно рассчитывать по соотношению его концентраций в плазме крови, вызывающих нежелательные (побочные) эффекты, и концентраций, оказывающих терапевтическое действие, что более точно может характеризовать соотношение эффективности и риска применения данного лекарства.

Методы для изучения фармакодинамики должны обладать рядом важных свойств:

а) высокой чувствительностью — способностью выявлять большую часть тех отклонений от исходного состояния, на которое пытаются воздействовать, а также оценивать положительные изменения в организме.

б) высокой специфичностью — способностью относительно редко давать «ложноположительные» результаты.

в) высокой воспроизводимостью — способностью данным методом стабильно отображать характеристики состояния больных при повторных исследованиях в одинаковых условиях у одних и тех же больных при отсутствии какой-либо динамики в состоянии этих больных по другим клиническим данным.

Фармакокинетика и фармакодинамика

Целью любого лечения является достижение желаемого терапевтического эффекта с минимальными побочными эффектами. При выборе подходящего лекарства для пациента, врач должен определить подходящую дозу для достижения своей терапевтической цели. А для этого, однако, нужно иметь базовые представления о фармакокинетике и фармакодинамике данного препарата.

Что такое фармакокинетика и фармакодинамика

В общем смысле фармакодинамика охватывает эффект «концентрация-действие» препарата, а фармакокинетика отражает взаимодействие «доза-концентрация».

Фармакокинетические процессы включают процессы абсорбции, распределения и элиминации лекарственного средства и определяют, как быстро лекарство достигнет целевого органа и как долго оно будет в нем сохраняться.

Фармакокинетика — часть фармакологии, которая изучает «судьбу» лекарственного средства в организме после его введения: всасывание, распределение, метаболизм и выведение. Кроме того, фармакокинетика учитывает корреляцию между фармакокинетическими параметрами (пиковая концентрация, время, необходимое для достижения этого, объем распределения лекарственного средства, время полу-абсорбции, время полувыведения) и фармакологическими эффектами (желательным и нежелательным) для разработки безопасного и эффективного лекарственного средства, которое имеет постоянное начало и продолжительность действия.

Это тесно связано с биодоступностью (количество лекарственного средства, которое поступает в системную циркуляцию от использованного состава) и биоэквивалентностью (сравнение биодоступности двух составов). Чтобы достичь этого, фармакокинетика работает на основе фармакокинетических моделей, которые имитируют «судьбу» лекарственного средства в организме. Следовательно, существуют единичные или множественные (открытые или закрытые) системы, стационарные или динамические системы, кинетика линейных и нелинейных процессов с постоянными или переменными скоростями.

Стандартная доза каждого препарата определяется тщательным титрованием в процессе тестирования лекарств, но даже люди без медицинского образования понимают, что эта начальная доза подходит не каждому человеку. Физиологические процессы (такие как незрелость органов у новорожденного), а также патологические процессы (сердечная и / или почечная недостаточность) требуют введения отдельных доз препарата определенным категориям пациентов.

Особенности фармакокинетики

Существует пять основных фармакокинетических параметров:

  1. Очистка от препаратов — способность организма выводить лекарственные вещества.
  2. Объем распределения — измеряется пространство, доступное в организме, в котором будет «храниться» лекарство и которое будет служить резервуаром.
  3. Период полувыведения из плазмы — это время, которое требуется для выведения лекарственного средства из организма, чтобы в нем оставалась только половина первоначально введенной дозы.
  4. Лекарственное накопление — когда препарат вводится в многократных дозах, он накапливается в различной степени, пока не прекратится дозирование (его прием). Накопление зависит от конкретной дозы препарата, которая размывается между отдельными дозами препарата.
  5. Биодоступность — определяется как количество неизмененного лекарственного средства, которое достигает системного кровообращения, независимо от того, как вводится лекарственное средство: перорально, ректально или парентерально. Здесь следует упомянуть элиминацию, которая описывает и отражает процесс начального метаболизма лекарственного средства в основном в печени, но этот метаболизм может также происходить в кишечнике, а также в портальном кровотоке. Системная очистка лекарств не зависит от их биодоступности, но обратный процесс заключается в том, что очистка влияет на биодоступность, и это факт. Например, лидокаин не вводят перорально, поскольку биопродукты, полученные в результате его метаболизма, очень токсичны для нервной системы. Как можно видеть, метаболическое состояние печени играет важную роль в действии препарата. Люди делятся на «быстрых» и «медленных» метаболизаторов лекарственных препаратов, с соотношением от 15% до 85%. Кроме того, цирроз печени может вызвать резкое изменение общей кинетики данного препарата, равно как и наличие почечной недостаточности.

Терапевтическое и токсическое воздействие медсредств является результатом их взаимодействия, во-первых, с организмом пациента и, во-вторых, с другими лекарственными средствами. Большинство медпрепаратов действуют путем взаимодействия с определенными макромолекулами с последующей активацией различных биохимических каскадов в организме. Эти макромолекулы называются лекарственными рецепторами (ЛР).

Лекарственные рецепторы являются основным направлением в исследовании действия лекарств (фармакодинамика). Многие ЛР являются изолированными, и их структура известна в деталях. Модель присутствия ЛР также играет важную роль в создании и исследовании новых лекарств. Таким образом, современные знания о ЛР таковы:

  • ЛР определяют качественные взаимодействия между дозой или концентрацией медсредства и его фармакологическим воздействием.
  • ЛР ответственны за селективность действия препарата. Размер молекулы и электрическая нагрузка молекулы лекарственного средства определяет, будет ли молекула лекарственного средства связываться с рецептором медпрепарата.
  • ЛР опосредуют действие фармакологических агонистов и антагонистов. Некоторые лекарства и природные лиганды, такие как нейротрансмиттеры, регулируют действие лекарственных рецепторов (действуют как агонисты). Другие лекарства действуют как антагонисты, то есть они связываются с рецептором, не генерирующим сигнал (как у агонистов). Другие антагонисты подавляют когда-то генерируемые сигналы от рецепторов (рестриктивная активность агонистов).

Особенности фармакокинетики и фармакодинамики

Целевая концентрация препарата

Рациональный режим дозирования лекарств основан на предположении, что он имеет целевую концентрацию, которая дает желаемый терапевтический эффект. Целевая концентрация напрямую связана с другой концепцией, а именно с «терапевтической шириной» лекарственного средства, то есть с разницей в концентрациях между самой низкой эффективной и концентрацией, при которой проявляются токсические эффекты препарата. Начальная целевая концентрация начинается с самой низкой эффективной концентрации препарата. Целевая концентрация также зависит от терапевтической цели, которую врачи ставят перед собой. Так, например, для контроля мерцательной аритмии требуется более высокая концентрация дигоксина — около 2 нанограмм / мл, а для лечения сердечной недостаточности требуются концентрации около 1 нанограмма / мл.

Поддерживающая доза препарата

В большинстве случаев препарат вводится таким образом, чтобы поддерживать его постоянную концентрацию. При каждом приеме достаточное количество лекарственного средства назначается для ликвидации его полного выведения из организма. Важным фактором также является последующая очистка организма от него.

Начальная доза препарата

Когда время для достижения поддерживающей дозы препарата относительно велико, используется вводная (восполняющая) доза препарата, которая быстро увеличивает концентрацию препарата до нужного количества.

Фармакокинетическая всасываемость

Количество лекарства, которое попадает в кровоток перорально, зависит от степени его перорального / желудочно-кишечного всасывания. То же относится и к трансдермально вводимым лекарствам.

Фармакодинамическая изменчивость

Для каждого фармакологического ответа также существует максимальный эффект, который часто представляет собой определенное количество, которое не изменяется с увеличением дозы (что объясняется количеством ЛР, содержащихся в организме).

Восприимчивость

Чувствительность органа-мишени к концентрации препарата определяется концентрацией, необходимой для воспроизведения 50% максимального эффекта препарата. Пониженная чувствительность может быть вызвана ненормальными физиологическими причинами.

Период полураспада

На это влияет как тип препарата, так и возраст пациента. Например, период полувыведения диазепама из плазмы увеличивается с возрастом (с 36 лет).

Общая фармакология. Фармакокинетика и фармакодинамика

Цель: Изучить общие закономерности всасывания, распределения, биотрансформации и выведения лекарственных средств, общие закономерности механизмов действия лекарственных средств, эффекты при их совместном и повторном применении, зависимость фармакодинамики лекарственных средств от индивидуальных особенностей организма

1. Проникновение лекарственных средств через биологические мембраны, виды транспорта (диффузия, активный транспорт, пиноцитоз, фильтрация). Биологические барьеры организма и их проницаемость для лекарственных средств (капиллярная стенка, ГЭБ, плацентарный барьер, барьер молочной железы)

Всасывание лекарственных веществ (транспорт) через липопротеиновую плазматическую мембрану клеток осуществляется следующими способами: пассивная диффузия (простая диффузия и фильтрация), активный транспорт и пиноцитоз.

Пассивная диффузия идет по градиенту концентраций, при этом простая диффузия- путем растворения лекарственных веществ в липидном слое биомембран (условие для осуществления такого транспорта- липидорастворимость), фильтрация- путем перпеноса лекарственных средств через поры клеточной мембраны с током воды в зависимости от гидростатического и осмотического давлений. (условие для осуществления такого транспорта- растворимость в воде, присутствие на частицах фиксированного заряда, масса не более 100-200 Да). Простая диффузия зависит от физико-химических свойств лекарственных средств и водородного показателя (рН) среды. Например, ацетилсалициловая кислота (рКа=3,6 , слабая кислота). В кислой среде в желудке малодиссоциирована и для там типична пассивная диффузия. А в кишечнике (рН=6,8-7,2) полностью диссоциирована, как и в крови (рН= 7,4) и присутствует в виде ионов, пассивный транспорт для которых невозможен. Наоборот, лекарственные средства группы слабых оснований (н-р, алкалоиды опийной группы) образуют нейтральные молекулы в кишечнике, крови и клетках, где для них возможна простая диффузия, а в желудке присутствуют в ионизированной форме. Фильтрации подвергаются мочевина, тиомочевина, глюкоза.

Активный транспорт идет против градиента концентрации (в сторону большей концентрации) с затратой энергии макроэргов и при участии белков-переносчиков.С помощью активного транспорта переносятся лекарственные средства-эндобиотики ( аналоги метаболитов организма, использующие еcтественные системы переноса). Например, йод поступает

в фолликулы щитовидной железы против пятидесятикратного градиента концентрации.

При пиноцитозе происходит инвагинация клеточной мембраны с образованием вакуоли, которая мигрирует к противоположной стороне мембраны. Таким образом всасываются полипептиды и другие высокомолекулярные соединения.

К основным барьерам относятся гематоэнцефалический, гематотканевой (стенка капилляров), плацентарный (при беременности), барьер молочной железы.

Основной путь проникновения в спинномозговую жидкость — пассивная диффузия. А в мембранах ГЭБ водные поры и межклеточные промежутки отсутствуют, вследствие чего полярные молекулы через него не проникают (кроме нескольких участков мозга). Липофильные вещества (н-р, средства для наркоза, снотворные) достаточно легко проникают через барьер. Для некоторых веществ существуют системы активного транспорта (инсулин, глюкоза, аминокислоты). На проникновение веществ через гематоэнцефалический барьер влияют:

  • -липофильность вещества;
  • -изменение градиента рН между кровью и спинномозговой жидкостью;
  • -степень связывания сывороточными белками (связанная фракция лекарственного вещества не проникает через ГЭБ);
  • -наличие воспаления мозговой оболочки- проницаемость ГЭБ увеличивается, особенно для антибиотиков;
  • -повышение концентрации препарата в плазме крови;
  • -возраст (в младшем детском и пожилом возрасте проницаемость гематоэнцефалического барьера увеличивается).
Читать еще:  Санатории цирроз печени

Капиллярная стенка-это пористая мембрана, через которую легко проходят лекарственные вещества (гидрофильные- через поры стенки капилляров и попадают в интерстициальную жидкость, липофильные- через эндотелий капилляров и клеточные мембраны).Исключение составляют белки плазмы и их комплексы с препаратами.

Плацентарный барьер формируется при беременности. На проникновение веществ через плацентарный барьер влияют:

  • -физико-химической характеристики лекарственных средств (липофильные вещества проходят путем пассивной диффузии, ионизированные и высокополярные вещества и вещества с большой молекулярной массой через него практически не проходят. Хотя существует также активный транспорт, пиноцитоз);
  • -состояния плаценты (например, наличие патологии или действие неблагоприятных факторов (алкоголь, никотин) повышает проницаемость барьера);
  • -кровоток через плаценту (снижение кровотока, например, в конце беременности) ограничивает как поступление, так и отток лекарственных веществ от плода.

Показателем проницаемости для плацентарного барьера служит время, необходимое для достижения равновесной концентрации вещества в крови матери и плода. Проникая через плацентарный барьер лекарственные средства могут вызывать эмбриотоксический эффект, тератогенный эффект, фетотоксический эффект.

Барьер молочной железы легко проницаем для липофилтных веществ основного характера (пассивный транспорт).

2. Понятие о фармакологическом эффекте, первичной фармакологической реакции и циторецепторе. Локализация, классификация и функция циторецепторов

Фармакологические эффекты — это изменения в деятельности органов, систем организма, которые вызывает данное лекарственное средство (например, усиление сокращений сердца, снижение артериального давления). Эффекты могут быть основными и побочными (нежелательными, не используемыми в данном конкретном случае).

Механизмы действия лекарственных веществ обычно осуществляется через циторецепторы. Чаще всего это белковые молекулы различного характера (липопротеины, гликопротеины, металлопротеины , нуклеопротеины) с которыми молекулы лекарственных веществ образуют непрочные физико- химические связи (ванндерваальсовы, ионные, водородные и др), что дает начало биохимическим реакциям, которые ведут к возникновению фармакологических эффектов. Образование связи лекарственное вещество- циторецептор- это первичная фармакологическая реакция, которая вызывает развитие вторичной фармакологической реакции в виде изменения метаболизма и функций клеток и органов. Это основная функция циторецепторов.

Рецепторы в основном локализованы на мембранах клеток (мембранные рецепторы), но есть и внутриклеточные рецепторы. Выделяют три типа мембранных рецепторов: сопряженные с ионными каналами, сопряженные с ферментами и взаимодействующие с G- белками.

Циторецепторы, сопряженные с ионными каналами, после образования связи с лекарственным веществом повышают проницаемость мембран для Na + , K + , Са 2+ и Сl — и обеспечивают мгновенный клеточный ответ.

Циторецепторы, сопряженные с ферментами, после образования связи с лекарственным веществом фосфорилируют белки клеток- киназы, регуляторные и структурные белки. Чаще всего происходит фосфорилирование тирозина белков-мишеней. Примеры: рецепторы инсулина, цитокинов, эпидермального и тромбоцитарного факторов роста.

Циторецепторы, взаимодействующие с G- белками, после образования связи с лекарственным веществом способствуют образованию внутриклеточных биологически активных веществ- вторичных мессенджеров, которые и провоцируют возникновение дальнейшей фармакологической реакции. То есть от циторецептора, связанного с лекарственным веществом, через G- белок в мембране сигнал передается на эффекторную систему, которая представлена аденилатциклазой, фосфолипазами А2, С и D, белками ионных каналов, транспортными белками.

Внутриклеточные рецепторы (регуляторы транскрипции) взаимодействуют с тиреоидными, стероидными гормонами, витамином D и ретиноидами. Транспортные белки крови передают лиганды клеточным белкам, затем комплексы поступают в ядро. Функции рецепторов- активация или ингибирование транскрипции генов.

3. Фармакокинетическое взаимодействие препаратов

При использовании двух и более лекарственных средств на стадии их распределения, если одно из веществ обладает меньшим сродством (меньшим аффинитетом) к белку крови, происходит его вытеснение. Если препарат активен, то он может вытеснить ранее введенное лекарственное средство из мест связи с белками, и тогда концентрация свободной фракции первого препарата увеличивается с усилением его фармакологической активности (так салицилаты, бутадион, клофибрат вытесняют из связи с белком антикоагулянты непрямого действия и увеличивают риск внутреннего кровотечения). Вытеснение лекарственного средства из комплекса с белками с другой стороны приводит к ускорению биотрансформации и выведения вещества, вытесненного из транспортных комплексов. Такого рода взаимодействие лекарственных средств имеет практическое значение при комбинированном введения препаратов, которые почти полностью связываются с транспортными белками, например антикоагулянтов непрямого действия (синкумара и др.) с сульфаниламидными препаратами длительного действия, нестероидными противовоспалительными средствами и др. При этом среди нестероидных противовоспалительных средств наиболее полно вытесняют антикоагулянты непрямого действия из комплексов с альбуминами плазмы бутадион, ацетилсалициловая и мефенамовая кислоты, менее выраженный эффект отмечается при сочетанном применении антикоагулянтов непрямого действия с напроксеном, слабый — при их использовании с индометацином, ибупрофеном, диклофенак-натрием.

В целом, слабые основания быстрее и прочнее связываются с белками, хотя степень их сродства невелика, поэтому процент связанного лекарства в плазме и тканях относительно постоянен. Лекарства, имеющие рН меньше 7,0, легко замещаются в белковой связи другими препаратами, приводя к возрастанию их концентрации на рецепторах.

4. Лекарственные средства, которые подвергаются биологической стандартизации

В тех случаях, когда качество лекарственного препарата не удается полностью охарактеризовать химическими и физико-химическими методами, используют биологическую стандартизацию.. Это определение качества лекарственных препаратов с помощью биологических методов, а именно определение количества действующего вещества в препарате путем установления его активности и испытание на отсутствие в нем недопустимых или нежелательных примесей.

Для количественного определения используется такое действие, от которого зависит лечебная ценность лекарственного препарата. Эффект, по которому устанавливается качество препарата, должен легко определятся, а лучше- измеряться. Тогда, в первом случае определяется доза, вызывающая данную качественную ответную реакцию, а во втором случае- доза, которая вызывает реакцию определенной интенсивности. При этом всегда реакцию на испытуемый препарат сравнивают с реакциями на строго определенный препарат, принятый за стандарт. Активность препаратов, подвергающихся биологической стандартизации, выражается в единицах действия (ЕД). Для ряда препаратов установлены международные стандарты и международные единицы действия (ME).Для лекарственных препаратов, подлежащих биологической стандартизации, в специальных документах (технические условия, или фармакопейные статьи) указывается количество единиц действия на единицу веса препарата. Биологической стандартизации подвергаются сердечные глюкозиды, некоторые гормональные препараты, препараты сальварсана, антибиотики, ряд витаминов. По мере развития методов анализа постепенно отпадает необходимость в биологической стандартизации тех или иных препаратов.

5. Пути введения лекарственных средств согласно алгоритму

Пути введения лекарственных средств: внутрисердечный, внутрь, ингаляционный, субарахноидальный, накожный, сублингвальный, внутриартериальный, подкожный, внутримышечный, внутривенный, ректальный, внутрикостный.

Энтеральные пути введения:

внутрь, сублингвальный, ректальный

Парентеральные пути введения:

внутрисердечный, ингаляционный, субарахноидальный, накожный, внутриартериальный, подкожный, внутримышечный, внутривенный, внутрикостный

Позволяют полностью или час-тично избежать эффект первого прохождения через печень: сублингвальный, ректальный

Применяются для оказания скорой помощи: внутривенный, внутрисердечный, ингаляционный

Путь введения, используемый только для высоколипофильных лекарств: сублингвальный

Пути введения, возможные только для водных растворов: внутрисердечный, субарахноидальный, внутриартериальный,внутрикостный

Путь введения, используемый только для эпинефрина: внутрисердечный

2.2. Фармакокинетика

Фармакокинетика раздел фармакологии, изучающий процессы поступления, распределения, изменения и выведения лекарственных веществ из организма.

Действие лекарственных веществ 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). Поступая в систему кровообращения, а затем в различные клетки, лекарственные вещества преодолевают клеточные мембраны. Этот процесс осуществляется путем пассивной или активной диффузии.

Основные механизмы абсорбции лекарственных веществ представлены на рис. 2.6.

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.

Вещества, растворимые в жирах, проникают через бимолекулярный липидный слой. Через гидрофильный поляризованный слой клеточной мембраны могут проникнуть водорастворимые вещества.

Фильтрация через поры зависит от гидростатического и осмотического давления. Диаметр пор в мембране эпителия кишечника составляет примерно 0,4 нм, через них проникает вода, мелкие гидрофильные молекулы (мочевина).

Рис. 2.6. Основные механизмы абсорбции лекарственных веществ:

кружки – молекулы ЛВ, стрелкой указано направление движения молекул ЛВ

Некоторые лекарственные вещества всасываются путем активного транспорта. В этом процессе участвуют транспортные системы клеточных мембран, характеризующиеся избирательностью к определенным соединениям, возможностью транспорта против градиента концентраций, конкуренцией двух веществ за один транспортный механизм, затратой энергии насыщаемостью при высоких концентрациях. Так всасываются гидрофильные полярные молекулы, ионы, сахара, аминокислоты.

При пиноцитозе образуются пузырьки (вакуоли) с захваченными крупными молекулами вещества.

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

ЛС может быть введено энтерально и парентерально. Разновидностями энтеральных путей введения являются пероральный, ректальный и введение под язык. Парентеральные пути введения – подкожный, внутримышечный, внутривенный, субарахноидальный, ингаляционный.

Пероральный путь введения (через рот) 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 осуществляются 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 мин, 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).

При введении лекарств ректально (в прямую кишку) 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 если лекарство разрушается в печени.

Основные пути введения лекарств представлены на рис. 2.7.

Всасывание лекарственных веществ при введении внутрь представлено на рис. 2.8.

При введении вещества 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.

Введение лекарства подкожно (в подкожную жировую клетчатку) осуществляется с помощью шприца или безыгольного инъектора. Лекарство должно быть стерильным, нельзя вводить раздражающие вещества, гипертонические растворы. Действие препаратов развивается через 5–15 мин. Подкожные инъекции применяют, если нельзя использовать вещество энтерально, для достижения более быстрого эффекта.

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.

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 ЦНС.

Ингаляционным путем введения можно вдыхать газообразные ЛС, пары летучих жидкостей, аэрозоли (взвеси в воздухе мельчайших частиц растворов).

Рис. 2.7. Пути введения лекарств [20]

Рис. 2.8. Всасывание лекарственных веществ при введении внутрь [25]

Путь лекарственного вещества в организме представлен на рис. 2.9.

Рис. 2.9. Путь лекарственного вещества в организме

Попадая в кровь, лекарственные препараты распространяются по всему организму, за исключением ЦНС, которую отделяет от системы крови специальный биологический барьер, называемый гематоэнцефалическим. Этот барьер образован дополнительным слоем специальных клеток, окружающих капилляры мозга. Через этот барьер проникают не все лекарственные вещества. Поэтому при заболеваниях мозга (например, менингитах) бензилпенициллин и стрептомицин вводят через оболочки мозга непосредственно под паутинную (арахноидальную) оболочку – субарахноидально.

Читать еще:  Фиброзная ткань что это такое

Нанесение лекарственных средств на поверхность кожи или слизистых оболочек используется для получения локального (местного) эффекта. Однако некоторые вещества при нанесении их на слизистые оболочки носа, глаза и даже на кожу, могут всасываться и вызывать системное действие. Например, длительное применение кортикостероидных мазей приводит к возникновению побочных эффектов, подобным таковым при системном приеме препаратов. В настоящее время используются и лекарственные пленки, обеспечивающие медленное и длительное всасывание лекарственного вещества, за счет чего пролонгируется их эффект (нитроглицерин).

Электрофорез это метод, при котором на организм человека одновременно воздействуют электрический ток и вводимое им лекарственное вещество.

Проблема повышения биодоступности лекарственных средств последнее время все чаще решается методами нанофармакологии и внедрением новых нанотехнологичных систем доставки. Нанотехнологии – это область научного знания, направленная на решение технологических проблем, связанных с частицами в диапазоне от 1 до 100 нм. При уменьшении размера изучаемого объекта до масштабов 100 нм и менее на смену классическим физическим законам взаимодействия между атомами и молекулами приходят квантовые, например, туннельные переходы и поверхностный плазменный резонанс. Система, имеющая размеры нанометрового диапазона, может быть описана с позиции термодинамики нелинейных процессов. Суммарный эффект нанотехнологий в фармакологии – это принципиально новый подход, который состоит из следующих составляющих компонентов:

  • 1) лекарственные средства применяются в дозах, которые значительно меньше, чем известные фармакопейные;
  • 2) препарат упакован или связан с мембраной наноструктуры и в таком виде достигает органа-мишени;
  • 3) метаболическая трансформация препарата замедляется, и он оказывает более длительное и сильное действие в организме больного;
  • 4) деградация наноструктуры происходит не сразу, а в течение определенного времени, это еще более продлевает действие препарата в организме больного;
  • 5) наноструктура сама по себе обладает биологической активностью, так как размер и заряд наноструктуры (липосомы, фуллерены и др.) влияют на энергию связей и взаимодействие с клеточными и молекулярными структурами;
  • 6) фармакокинетические параметры для каждого конкретного препарата, упакованного в наноструктуры, значительно изменяются.

Наиболее распространенной в настоящее время системой для целевой доставки лекарств являются липосомы. Липосомы нетоксичны и неиммуногенны, не вызывают гемолиза даже при повторных инъекциях, они биосовместимы и биоразлагаемы.

Современные системы направленной доставки лекарств – drug delivery systems (DDS) – липосомы, снабженные «молекулярным компасом» (антителами, помогающими найти пораженный орган).

Вопросы практики

Липосомы представляют собой коллоидные, везикулярные структуры, состоящие из одного или нескольких бислоев, окружающих равное количество водных отсеков. Проблемами при использовании липосом в естественных условиях является их поглощение ретикулоэндотелиальной системой в организме и их относительно низкая стабильность в пробирке. Для борьбы с этим к поверхности липосом могут быть добавлены молекулы полиэтиленгликоля. Доступный препарат липосомальной структуры – амбизом (амфотерицин В).

Нанотехнологии позволяют проводить микроскопически точные операции но деструкции патологических очагов. Адресная доставка лекарств с помощью моноклональных антител позволяет значительно улучшить качество жизни онкологических больных за счет снижения побочных эффектов, а также повысить избирательность, следовательно, и эффективность лечения [21]. Для этого в организм вводятся наночастицы металла с фиксированными на них лекарствами и антителами. При помощи специфических антител наноструктуры, выполняющие роль «молекулярного компаса», безошибочно опознают мишени для воздействия на патологически измененные клетки, присоединяются к ним благодаря реакции «антиген – антитело» и разрушают их с помощью транспортируемого лекарства (антибластомные антибиотики).

Нанонейрофармакология предполагает применение лекарств в новых лекарственных формах – наноструктурах нейротропного действия, которые обладают свойствами корригировать функцию ЦНС (липосомы, фуллерены, дендримеры, нанокластеры, нанотрубки и др.). Разработана методика биохимического синтеза наночастиц металлов (Ag, Au, Сu, Zn, Со, Ni и др.). Стандартизированные наночастицы (15 нм) сохраняют свою стабильность на воздухе в течение длительного времени и могут использоваться в мицеллярных и водных растворах. При этом они приобретают высокие антимикробные, каталитические и другие полезные свойства.

Характеристика наночастиц представлена в табл. 2.3.

Характеристика наночастиц [21]

Фармакодинамика

Фармакодинамика — раздел фармакологии, который изучает фармакологические эффекты лекарственных средств: локализацию, механизм и виды дей­ствия.

Каж­дое биологически активное вещество вызывает характерные именно для него фармакологические эффекты.

Механизмы действия лекарственных веществ — способы, кото­рыми вещества вызывают фармакологические эффекты. К основ­ным вариантам механизмов действия относятся действие на:

1) спе­цифические рецепторы,

3) ионные каналы,

4) транспортные системы.

Большинство лекарственных веществ действует на специфичес­кие рецепторы. Эти рецепторы представлены чаще всего функцио­нально активными белковыми молекулами; взаимодействие с ними дает начало биохимическим реакциям, которые ведут к возникно­вению фармакологических эффектов.

Различают специфические рецепторы, связанные с клеточными мем­бранами (мембранные рецепторы), и внутриклеточные рецепторы.

Мембранные рецепторы делят на: 1) рецепторы, сопряженные с ионными каналами, 2) рецепторы, сопряженные с ферментами, 3) рецепторы, взаимодействующие с G-белками.

К рецепторам, сопряженным с ионными каналами, относятся, в частности, N-холинорецепторы и ГАМКА -рецепторы.

При стимуляции N-холинорецепторов (никотиночувствительные холинорецепторы) открываются сопряженные с ними натриевые каналы. Вход ионов Na + в клетку обусловливает деполяризацию клеточной мембраны и возбудительный эффект.

ГАМКА -рецепторы непосредственно сопряжены с хлорными ка­налами. Стимуляция ГАМКА-рецепторов ведет к открытию Сl — -каналов, входу ионов Сl — , гиперполяризации клеточной мембраны и тормозному эффекту.

К рецепторам, которые сопряжены с ферментами, относятся, в частности, рецепторы инсулина, сопряженные с тирозинкиназой.

Рецепторы, взаимодействующие с G-белками, — М-холинорецепторы (мускариночувствительные холинорецепторы), адренорецепторы, дофаминовые рецепторы, опиоидные рецепторы и др.

G-белки, т.е. ГТФ-связывающие белки, локализованы в клеточ­ной мембране и состоят из α-β-γ-,субъединиц. При взаимодей­ствии лекарственного вещества с рецептором α -субъединица G-белка соединяется с ГТФ (GTP) и воздействует на ферменты или ионные . каналы. Один рецептор взаимодействует с несколькими G-белка­ми, а каждый комплекс а-субъединицы G-белка с ГТФ действует ;на несколько молекул фермента или на несколько ионных каналов. Таким образом осуществляется механизм амплифайера (усилите­ля): при активации одного рецептора изменяется активность мно­гих молекул фермента или многих ионных каналов.

Одними из первых были обнаружены G-белки, связанные с β 1-адренорецепторами сердца. При активации симпатической иннер­вации сердца возбуждаются β 1-адренорецепторы; через посредство G-белков активируется аденилатциклаза; из АТФ образуется цАМФ, активируется протеинкиназа, при действии которой фосфорилируются и открываются кальциевые каналы.

Увеличение входа ионов Са 2+ в клетки синоатриального узла уско­ряет 4-ю фазу потенциала действия — сокращения сердца учащаются. Открытие Са 2+ -каналов в волокнах рабочего миокарда ведет к уве­личению концентрации Са 2+ в цитоплазме (вход Са 2+ способствует высвобождению Са 2+ из саркоплазматического ретикулума). Ионы Са 2+ связываются с тропонином С (составная часть тропонин-тропомиозина); таким образом уменьшается тормозное влияние тропонин-тропомиозина на взаимодействие актина и миозина — сокраще­ния сердца усиливаются (рис. 3).

При активации парасимпатической иннервации сердца (блуж­дающие нервы) возбуждаются М2-холинорецепторы и через посред­ство G-белков аденилатциклаза угнетается — сокращения сердца урежаются и ослабляются (в основном ослабляются сокращения предсердий, так как парасимпатическая иннервация желудочков относительно бедна).

Таким образом, G-белки могут оказывать на аденилатциклазу как стимулирующее, так и угнетающее влияние. Стимулирующие G-белки обозначили как Gs -белки (stimulate), а угнетающие — Gi-белки (inhibit) (рис. 4).

При возбуждении М1-холинорецепторов, М3-холинорецепторов, α1-адренорецепторов через Gq белки активируется фосфолипаза С, которая способствует тому, что из фосфатидилинозитол-4,5-дифос-фата образуются инозитол-1,4,5-трифосфат и диацилглицерол. Инозитол-1,4,5-трифосфат стимулирует высвобождение ионов Са 2+ из саркоплазматического ретикулума (рис. 5, 6).

К внутриклеточным рецепторам относятся рецепторы кортико-стероидов и половых гормонов. В частности, рецепторы глюкокор-тикоидов локализованы в цитоплазме клеток. После соединения глюкокортикоида с цитоплазматическими рецепторами комплекс глюкокортикоид-рецептор проникает в ядро и оказывает влияние на экспрессию различных генов.

Способность веществ связываться с рецепторами (тенденция ве­ществ к связыванию с рецепторами) обозначают термином «аффи­нитет». По отношению к одним и тем же рецепторам аффинитет разных веществ может быть различным. Для характеристики аффи­нитета используют показатель pKD — отрицательный логарифм кон­станты диссоциации, т.е. концентрации вещества, при которой за­нято 50% рецепторов.

Внутренняя активность — это способность веществ стимулировать рецепторы; определяется по величине фармакологического эффек­та, связанного с активацией рецептора. В обычных условиях нет прямой корреляции между аффинитетом и внутренней активнос­тью: вещество может занимать все рецепторы и вызывать слабый эффект, и, наоборот, вещество может занимать 1% рецепторов и вызывать максимальный для данной системы эффект.

Агонисты — вещества, обладающие аффинитетом и внутренней активностью.

Полные агонисты обладают аффинитетом и максимальной внут­ренней активностью. Частичные (парциальные) агонисты обладают аффинитетом и менее, чем максимальной внутренней активностью.

Антагонисты обладают аффинитетом, не обладают внутренней активностью и препятствуют действию полных или частичных агонистов (вытесняют агонисты из связи с рецепторами). Если дей­ствие антагониста устраняется при повышении дозы агониста, та­кой антагонизм называют конкурентным.

Частичные агонисты могут быть антагонистами полных агонистов. В отсутствие полного агониста частичный агонист стимулиру­ет рецепторы и вызывает слабый эффект. При взаимодействии с полным агонистом частичный агонист занимает рецепторы и пре­пятствует действию полного агониста. Например, окспренолол — частичный агонист β -адренорецепторов в отсутствие влияний сим­патической иннервации на сердце вызывает слабую тахикардию. Но при повышении тонуса симпатической иннервации окспренолол действует, как настоящий β -адреноблокатор, и вызывает брадикардию. Это объясняется тем, что частичный агонист окспренолол уст­раняет действие медиатора норадреналина, который по отношению к β 1 -адренорецепторам сердца является полным агонистом.

Агонисты-антагонисты — вещества, которые по-разному действу­ют на подтипы одних и тех же рецепторов: одни подтипы рецепто­ров они стимулируют, а другие — блокируют. Например, наркоти­ческий анальгетик налбуфин по-разному действует на подтипы опиоидных рецепторов. Каппа-рецепторы налбуфин стимулирует (и поэтому снижает болевую чувствительность), а мю-рецепторы блокирует (и поэтому менее опасен в плане лекарственной зависи­мости).

Примером влияния веществ на ферменты может быть действие антихолинэстеразных средств которые блокируют ацетилхолинэстеразу (фермент, расщепляющий ацетилхолин) и таким об­разом усиливают и удлиняют действие ацетилхолина.

Известны лекарственные вещества, которые стимулируют или бло­кируют ионные каналы клеточных мембран, т.е. каналы, которые из­бирательно проводят ионы Na + , K + , Са 2+ (натриевые, калиевые, каль­циевые каналы) и др. Например, местноанестезирующие и некоторые противоаритмические вещества (прокаин, хинидин) блокируют на­триевые каналы. В медицинской практике применяют блокаторы каль­циевых каналов, активаторы калиевых каналов.

Примером влияния веществ на транспортные системы может быть действие трициклических антидепрессантов, которые бло­кируют обратный транспорт норадреналина и серотонина через пресинаптическую мембрану.

Возможны и другие механизмы действия. Например, диуретик маннитол увеличивает диурез за счет повышения осмоти­ческого давления в почечных канальцах.

Механизмы действия разных лекарственных веществ изучены в разной степени. В процессе их изучения представления о механизмах действия могут не только усложняться, но и существенно меняться.

Понятие «локализация действия» означает преимущественное место (места) действия тех или иных лекарственных веществ. На­пример, сердечные гликозиды действуют в основном на сердце.

К понятию «виды действия» относятся местное и общее (резор-бтивное) действие, рефлекторное действие, основное и побочное действие, прямое и косвенное действие.

Примером местного действия может быть действие местноанес-тезирующих средств.

Большинство лекарств оказывают общее (резорбтивное) действие, которое обычно развивается после всасывания (резорбции) веще­ства в кровь и его распространения в организме.

Как при местном, так и при резорбтивном действии вещества могут возбуждать различные чувствительные рецепторы и вызы­вать рефлекторные реакции.

Основное действие лекарственного вещества — его эффекты, которые используются в каждом конкретном случае. Все остальные эффекты при этом оценивают как проявления побочного действия.

Лекарственные вещества могут оказывать на те или иные орга­ны прямое действие. Кроме того, действие лекарственных веществ может быть косвенным. Например, сердечные гликозиды оказыва­ют на сердце прямое действие, но, улучшая работу сердца, эти ве­щества повышают кровоснабжение и функции других органов (кос­венное действие).

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector