Фармакокинетика: общие понятия
Фармакокинетика — это процессы, которые организм осуществляет с лекарственным веществом: всасывание, распределение, депонирование, превращение (метаболизм) и выведение (элиминация). В отличие от фармакодинамики (что лекарство делает с организмом).
Ключевые процессы фармакокинетики
- Всасывание — процесс поступления вещества из места введения в плазму крови.
- Метаболизм (биотрансформация) — превращение вещества в печени и других органах.
- Распределение — выход вещества из кровотока в интерстициальную и внутриклеточную жидкость для воздействия на клетки.
- Элиминация (выведение) — удаление вещества и его метаболитов из организма (с мочой, желчью, калом).
Пути введения лекарств
- Наружный — на кожу или слизистые.
- Энтеральный (через ЖКТ):
- Сублингвальный (под язык)
- Пероральный (через рот)
- Ректальный (через прямую кишку)
- Парентеральный (минуя ЖКТ):
- Внутривенный, внутримышечный, подкожный
- Ингаляционный, трансдермальный
Механизмы транспорта веществ
- Пассивная диффузия — по градиенту концентрации, без затрат энергии. Легче всего проходят липофильные молекулы.
- Облегчённая диффузия — по градиенту концентрации с помощью белков-переносчиков или каналов. Позволяет всасывать крупные водорастворимые и полярные молекулы.
- Активный транспорт — против градиента концентрации, с затратой энергии. Избирателен и конкурентен. Так всасываются гидрофильные полярные молекулы, сахара, аминокислоты.
- Фильтрация — через поры в мембране (диаметр ~0,4 нм). Проходят вода, ионы, мелкие гидрофильные молекулы (мочевина).
- Пиноцитоз — инвагинация мембраны с захватом жидкости и лекарств внутрь клетки в виде пузырька.
Факторы, влияющие на всасывание
- Кислотность (pH) среды:
- Слабые кислоты лучше всасываются в кислой среде.
- Слабые основания — в щелочной.
- Сильные кислоты и щёлочи всасываются плохо.
- Поверхность для всасывания (тонкий кишечник с ворсинками имеет наибольшую площадь).
- P-гликопротеин (транспортёр) — мембранный белок, выводящий ксенобиотики. Может подавляться (циклоспорин, хинидин) или активироваться (морфин, рифампицин).
- Время контакта с поверхностью (при диарее или задержке в желудке всасывание ухудшается).
Биодоступность
Биодоступность — количество неизменённого вещества, достигшего плазмы крови, относительно исходной дозы.
Факторы, влияющие на биодоступность:
- Первичный метаболизм в стенке кишечника или печени.
- Растворимость препарата:
- Сильно гидрофильные — плохо пересекают липидную мембрану.
- Сильно липофильные — плохо растворяются в воде.
- Идеальный баланс — умеренная липофильность.
- Природа лекарственной формы (размер частиц, кристаллический полиморфизм, вспомогательные вещества).
- Химическая стабильность (некоторые разрушаются в желудочном соке или ферментами).
Распределение лекарств
Зависит от:
- Кровоснабжения тканей.
- Липофильности/гидрофильности вещества.
Барьеры в организме:
- Гематоэнцефалический, гематоплацентарный, гематоофтальмический и др.
- Препятствуют проникновению гидрофильных лекарств.
- P-гликопротеины выводят липофильные.
- Проницаемость барьеров может возрастать при воспалении.
Среды распределения и объём распределения (Vd):
- Плазма крови (Vd ≈ 4 л): высокомолекулярные вещества, связанные с альбумином.
- Межклеточная жидкость (Vd ≈ 14 л): гидрофильные вещества с малой молекулярной массой.
- Внутриклеточная жидкость (Vd ≈ 42 л): липофильные вещества с малой молекулярной массой.
- Чем выше Vd, тем больше распределение в организме и период полувыведения.
Депонирование
Связывание лекарств с белками (альбумином, α₁-кислым гликопротеином) и тканями (жировая, костная, соединительная).
- Комплекс «лекарство-белок» циркулирует в крови, медленно высвобождая активное вещество (пролонгированное действие).
Лекарства могут вытеснять друг друга из связи с белками (например, сульфаниламиды могут вытеснить антикоагулянты, вызвав кровотечение).
Практический кейс: Тиопентал натрия (наркоз) на 90% депонируется в жировой ткани, что объясняет короткое основное действие (15 мин) и длительный посленаркозный сон (2-3 часа).
Биотрансформация (метаболизм)
Изменение структуры и свойств лекарств под действием ферментов для облегчения выведения.
Фазы метаболизма:
- Метаболическая трансформация (I фаза): окисление, восстановление, гидролиз. Превращает липофильные вещества в более полярные.
- Конъюгация (II фаза): присоединение химических групп (ацетилирование, метилирование, соединение с глюкуроновой кислотой). Конъюгаты обычно малоактивны.
Результаты превращений:
- Препарат → неактивный метаболит (ослабление).
- Препарат → активный метаболит (усиление).
- Пролекарство → лекарство (активация).
Выведение (элиминация)
Основные пути:
- Почки (фильтрация, активная секреция, пассивная реабсорбция).
- pH мочи влияет на выведение: щелочная моча увеличивает выведение кислот, кислая — оснований.
- Практика: При передозировке аспирином (кислота) дают бикарбонат натрия (защелачивает мочу). При передозировке амфетамином (основание) дают хлорид аммония (закисляет мочу).
- Через желчь и кал (лекарства, поступившие в ЖКТ).
- Через лёгкие (ингаляционные анестетики).
- Через железы (слюнные, потовые, желудочные, слёзные).
Выводы: Фармакокинетика описывает судьбу лекарства в организме от введения до выведения. На неё влияют физико-химические свойства вещества, пути введения, активность ферментов и транспортных систем, а также физиологические барьеры. Понимание этих процессов необходимо для расчёта эффективных и безопасных доз лекарств.