Слайд 1ФАРМАКОКИНЕТИКА ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ (ЛС)
Слайд 2Основные разделы фармакологии:
ФАРМАКОКИНЕТИКА (pharmacon - лекарство, kineo - двигать.) –
влияние организма на лекарственные вещества
ФАРМАКОДИНАМИКА (pharmacon - лекарство, dynamis -
сила) – действие лекарственных средств на организм.
Слайд 3Фармакокинетика
раздел фармакологической науки, изучающий процессы :
всасывания
распределения
метаболизма
экскреции
ЛС в организме человека и животных во времени –
это
«судьба» лекарственного средства в организме.
Слайд 4Пути распределения лекарственного вещества
Место введения
кровь
Депонирование в тканях
Белки плазмы
метаболизм
Экскреция
Рецепторы
Биологический ответ
Белки плазмы
метаболизм
Белки
плазмы
метаболизм
Слайд 5ФАРМАКОКИНЕТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Все фармакокинетические процессы (всасывание, распределение, депонирование, биотрансформация, выведение) —
связаны
с проникновением ЛВ через клеточную (цитоплазматическую) мембрану.
Слайд 6ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ПРОНИКНОВЕНИЯ ЛВ ЧЕРЕЗ КЛЕТОЧНУЮ МЕМБРАНУ
Пассивная диффузия
Фильтрация
Активный транспорт
Облегченная диффузия
Пиноцитоз
Слайд 7ПАССИВНАЯ ДИФФУЗИЯ
проникновение веществ через мембрану в любом её месте по
градиенту концентрации (от большей концентрации к меньшей)
не требует затраты энергии
легко
проникают незаряженные липофильные неполярные вещества (биологические мембраны в основном состоят из липидов)
Слайд 8ПАССИВНАЯ ДИФФУЗИЯ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
заряженные соединения, хорошо растворимые в воде—гидрофильные полярные вещества—
это слабые электролиты (слабые кислоты или основания)
В водной среде
они частично ионизированы
Путем пассивной диффузии через двойные липидные слои мембран легче проходят только неионизированные молекулы
Поэтому проникновение их через мембраны зависит от степени их ионизации:
чем больше степень ионизации, тем меньше вещества проникает.
Слайд 9КОНСТАНТА ИОНИЗАЦИИ
На практике используют показатель ионизации рК:
это рН среды, при
котором ионизирована половина молекул данного вещества
Пример:
ацетилсалициловая кислота (рК = 3,5);
аскорбиновая кислота (рК = 11,5)
при всасывании ЛВ из желудка (рН = 1,0-2,0) в плазму крови (рН = 7,4) или
при реабсорбции ЛВ из почечных канальцев (рН = 5- 8)
чем меньше рК слабой кислоты,
тем легче она ионизируется
тем меньше степень проникновения через мембраны, разделяющие среды организма.
Слайд 10Зависимость степени ионизации слабых кислот от рН среды и рКа соединений:
А - ацетилсалициловая кислота (рКа = 3,5); Б - аскорбиновая кислота
(рКа = 11,5)
Слайд 11ИЗМЕНЕНИЕ КОНСТАНТЫ ИОНИЗАЦИИ (КА)
В определенных клинических ситуациях
ускорить выведения ЛВ
- слабых кислот почками можно повышением степени их ионизации в
моче введением слабых оснований
ускорить выведения ЛВ - слабых оснований почками можно повышением степени их ионизации в моче введением слабых кислот.
Слайд 12ФИЛЬТРАЦИЯ
проникновение гидрофильных лекарственных веществ через водные каналы (поры) и
через межклеточные промежутки
зависит от величины молекулы ЛВ
проникновение веществ не
происходит, если диаметр молекул превышает размер поры или межклеточных промежутков.
Слайд 13ФИЛЬТРАЦИЯ
Межклеточные промежутки в различных тканях не одинаковы по величине —
гидрофильные ЛВ всасываются в неодинаковой степени и неравномерно распределяются в
организме
Примеры:
Промежутки в эпителии слизистой оболочки кишечника, дыхательных путей невелики, что затрудняет всасывание ЛВ из кишечника и с поверхности легких
Слайд 14ФИЛЬТРАЦИЯ
Примеры:
Промежутки между эндотелиальными клетками сосудов периферических тканей (скелетных мышц, подкожной
клетчатки, внутренних органов) имеют достаточно большие размеры— пропускают большинство гидрофильных
ЛВ
Эндотелиальные клетки сосудов головного мозга, наоборот, плотно прилегают к друг другу, образуя барьер (гематоэнцефалитический барьер, ГЭБ) — препятствует проникновению гидрофильных полярных веществ.
Слайд 15АКТИВНЫЙ ТРАНСПОРТ (АТ)
Осуществляется с помощью специальных транспортных систем (ТС) —
активных белков — переносчиков, встроенных в мембрану:
ТС имеют специфические места
связывания для близких по структуре веществ и
обеспечивают их избирательный транспорт
через мембраны.
Слайд 16АКТИВНЫЙ ТРАНСПОРТ
Транспортируют:
вещества против градиента концентрации
вещества гидрофильные больших размеров
молекулы по градиенту концентрации (не проникают путем фильтрации)
АТ требует
затраты энергии:
при участии АТФ происходит изменение конформации белковой молекулы переносчика транспортирующего вещество.
Слайд 17ОБЛЕГЧЕННАЯ ДИФФУЗИЯ
Процесс облегченной диффузии сходен с АТ —
но:
транспорт вещества через мембраны — только по градиенту концентрации
изменение конформации белка-переносчика происходит без потребления энергии.
Слайд 18АКТИВНЫЙ ТРАНСПОРТ И ОБЛЕГЧЕННАЯ ДИФФУЗИЯ
обеспечивают в организме транспорт:
аминокислот
сахаров
пиримидиновых
и пуриновых оснований
железа
витаминов
И только ЛВ, близкие к
ним по химической структуре, способны проникать через клеточные мембраны с помощью тех же (специфичных) транспортных систем.
Слайд 19Способы проникновения веществ через биологические мембраны
Слайд 20ТРАНСПОРТНЫЕ БЕЛКИ
Существуют АТФ-зависимые транспортные белки
P-гликопротеины — способствуют удалению из
клеток чужеродных соединений:
находятся в мембранах
Примеры:
Многие противоопухолевые вещества
могут удаляются из клеток злокачественных опухолей при участии
Р-гликопротеинов — неэффективность
противоопухолевой терапии.
Хинидин
ингибирует Р-гликопротеин, осуществляющий перенос дигоксина из энтероцитов в просвет кишечника,
повышает его концентрацию в крови, что увеличивает риск интоксикации дигоксином.
Слайд 22ПИНОЦИТОЗ
(от греч. pino - пью)
крупные молекулы ЛВ соприкасаются с
наружной поверхностью мембраны
впячивание клеточной мембраны с одной стороны
окружение молекулы
— образование пузырька (вакуоли)
который отделяется от мембраны и погружается внутрь клетки
содержимое пузырька может высвобождаться внутри клетки или наружу путем экзоцитоза.
Слайд 23
ОПОСРЕДОВАННЫЙ РЕЦЕПТОРАМИ ЭНДОЦИТОЗ
ЛВ связывается с рецепторами, локализованными в клеточной мембране
образуются комплексы вещество-рецептор,
которые захватываются клетками при участии специальных цитоплазматических
белков
Таким образом могут проникать внутрь клеток крупномолекулярные вещества, например, инсулин.
Слайд 24ПУТИ ВВЕДЕНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ
Классификация путей введения ЛС, предложенная
В.М.
Карасиком
1. Без нарушения целостности кожных покровов и слизистых:
ингаляционно,
внутрь,
ректально,
из полости рта (подъязычно, трансбуккально),
в полость носа,
через конюнктиву глаза,
трансдермально (электрофорез) и др.
Слайд 25ПУТИ ВВЕДЕНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ
2. С нарушением целостности кожных покровов и
слизистых:
внутривенно,
внутриартериально,
подкожно,
внутрикожно,
внутримышечно, эндолюмбально,
внутриорганно (внутрикостно. внутрисердечно) и
др.
Слайд 27ПУТИ ВВЕДЕНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ
1. Энтеральные
2. Парентеральные
Энтеральные
Внутрь
Ректальный
Сублингвальный
Трансбуккальный
Через зонд в желудок
Слайд 28ПАРЕНТЕРАЛЬНЫЕ ПУТЬ ВВЕДЕНИЯ
Ингаляционный
Внутривенный
Внутримышечный
Подкожный
Трансдермальный
Все естественные отверстия (ухо, нос, глаз и др.)
От
пути введения зависят:
скорость и степень всасывания ЛВ
скорость развития
фармакологического эффекта,
его величина и продолжительность.
Слайд 29ВВЕДЕНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ ВНУТРЬ
простота и удобство для больного
Относительно медленное развитие
эффекта:
Всасывание веществ происходит в основном в тонком кишечнике
контакт с ферментами
желудка и двенадцатиперстной кишки
Основной механизм всасывания – пассивная диффузия
Вещества через систему воротной вены попадают в печень
Зависимость всасывания лекарственных веществ в кровь от pH среды, характера содержимого, интенсивности моторики ЖКТ.
Слайд 31СУБЛИНГВАЛЬНЫЙ, ТРАНСБУКАЛЬНЫЙ ПУТИ ВВЕДЕНИЯ
Быстрое развитие эффекта
вводятся липофильные неполярные ЛВ
отсутствие контакта с ферментами желудка и двенадцатиперстной кишки
лекарственное вещество при
первичном прохождении минует печеночный барьер
приемлемы для высоко активных ЛВ, применяемых в малых дозах.
Слайд 32РЕКТАЛЬНЫЙ ПУТЬ ВВЕДЕНИЯ
отсутствие контакта с ферментами желудка и двенадцатиперстной кишки
лекарственное
вещество наполовину минует печеночный барьер
не имеют значения вкусовые качества препарата
Слайд 33ПАРЕНТЕРАЛЬНЫЕ ПУТИ ВВЕДЕНИЯ
Быстрое развитие эффекта
Необходимость стерилизации вводимых растворов и соблюдение
асептики при нарушении целостности кожных покровов и слизистых
Высокая точность дозировки
Слайд 34ИНГАЛЯЦИОННЫЙ ПУТЬ ВВЕДЕНИЯ
(от лат. inhalare - вдыхать)
Вводят:
газообразные вещества,
пары легко испаряющихся
жидкостей,
аэрозоли (водные взвеси мелкодисперсных частиц )
Особенности:
Всасывание ЛВ в
кровь с большой поверхности легких
Летучие, липофильные неполярные соединения —
эффект развивается очень быстро
Аэрозоли используют в основном:
для местного воздействия на слизистую оболочку и гладкие мышцы дыхательных путей
мелкие частицы (менее 2 мкм) достигают альвеол, крупные (6 мкм и более) задерживаются эпителием бронхиол и верхних дыхательных путей.
Слайд 35ВНУТРИВЕННОЕ ВВЕДЕНИЕ
Действие веществ развивается очень быстро
вещество попадает сразу в
кровь
При необходимости ЛВ разводят в изотоническом растворе натрия хлорида
Внутривенно вводить
нельзя:
Масляные растворы
Нерастворимые соединения
Микрокристаллические взвеси
Слайд 36ПОДКОЖНОЕ И ВНУТРИМЫШЕЧНОЕ ВВЕДЕНИЕ
Всасывание путем фильтрации и путем пассивной диффузии
Можно
вводить:
масляные растворы
взвеси
При подкожном введении вещества всасываются более медленно, чем
при внутримышечном, т.к. кровоснабжение подкожной жировой клетчатки меньше, чем скелетных мышц.
Слайд 37Парентеральные пути введения лекарственных веществ
Слайд 38ПРОЦЕСС ВСАСЫВАНИЯ ЛВ
(абсорбция, от лат. absorbeo - всасываю)
Количественная характеристика, характеризующая процесс всасывания
—
биодоступность препарата (БД) —
часть ЛВ, которая в неизмененном виде
достигает системного кровотока, выраженная в процентах по отношению к вводимой дозе.
Слайд 39БИОДОСТУПНОСТЬ ПРЕПАРАТА
Зависит от:
химического строения ЛВ
величины молекулы ЛВ
физико-химических свойств ЛВ:
Растворимость в
липидах (липофильные)
Растворимость в воде (гидрофильные)
БД при в/в введении – 100%.
Слайд 40РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМЕ
Определяется:
также определяется растворимостью ЛВ в
воде или липидах
кровоснабжением органов и тканей
связыванием с белками плазмы
депонированием в
различных тканях
Слайд 41РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМЕ
липофильные неполярные –
распределяются относительно равномерно
легко проникают через гистогематические
гидрофильные полярные –
неравномерно распределяются,
гистогематические
барьеры для них являются препятствием.
Слайд 43Депонирование ЛВ
Часть веществ в организме может задерживаться (депонироваться) в различных
тканях, при этом могут:
оказывать специфическое действие (йод, необходимый для щитовидной
железы)
привести к развитию побочных эффектов (тетрациклины, связываясь с кальцием, могут привести к нарушению формирования скелета.
Слайд 44Депонирование ЛВ
самый распространенный вид
депонирования
ЛВ — связывание с
белками плазмы крови
— это обратимый
процесс:
ЛВ + белок ↔ комплекс ЛВ-белок
ЛВ не проявляют фармакологической активности
Медленнее выводятся из организма
Слайд 45КАЖУЩИЙСЯ ОБЪЕМ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ (VD)
Используется для характеристики распределения лекарственных веществ в
организме
VD - отношение количество вещества в организме / к
концентрации вещества в плазме крови.
Показывает, насколько активно ЛВ распределяется в органах и тканях
Слайд 46БИОТРАНСФОРМАЦИЯ
изменение химической структуры и физико-химических свойств ЛВ
большинство ЛВ метаболизируются
в неизмененном
виде выделяются главным образом высокогидрофильные ионизированные соединения
неполярные же липофильные вещества превращаются
в метаболиты – полярные гидрофильные соединения
метаболиты не реабсорбируются в почечных канальцах и выводятся почками или с желчью в просвет кишечника – удаление ЛВ из организма
Слайд 47БИОТРАНСФОРМАЦИЯ
Осуществляется в основном в печени под влиянием микросомальных ферментов, локализованных
в эндоплазматическом ретикулюме
комплекс физико-химических и биохимических превращений веществ, приводящих
к их обезвреживанию.
Слайд 48БИОТРАНСФОРМАЦИЯ
Различают два основных вида метаболизма :
• несинтетические реакции (I фаза— метаболическая
биотрансформация);
• биосинтетические реакции (II фаза — конъюгация).
I фаза - метаболическая биотрансформация
ЛВ включает реакции:
окисление
восстановление
гидролиз
Слайд 50
ОКИСЛЕНИЕ
под действием оксидаз, основной компонент которых —
цитохром Р-450
гемопротеин,
связывающий ЛВ и кислород в своем активном центре
Реакция протекает
при участии НАДФН, который является донором электронов
RH + O2 + НАДФН + H+ → ROH + H2O + НАДФ+,
где RH - лекарственное вещество, а ROH - метаболит
—происходит образование окисленного метаболита и включение другого атома кислорода в молекулу воды.
Слайд 51
ОКИСЛЕНИЕ
Кислород может быть включен в составе:
гидроксильной группы (гидроксилирование),
эпоксидной группы
(реакция эпоксидация),
может замещать аминогруппу (дезаминирование)
включение в алкильную группу (дезалкилирование).
Слайд 52
ОКИСЛЕНИЕ
Для данной фазы характерно:
1. Возможность индукции (возрастание) или ингибирования активности
ферментов метаболизма.
2. Активность ферментов метаболизма может быть генетически детерминирована.
Слайд 53
ОКИСЛЕНИЕ
К индукторам «биоактивации» -метаболической активации цитохрома Р-450 относят
барбитураты,
кофеин, этанол и др.
Эти вещества уменьшают эффекты препаратов, введенных вместе
с ними.
Слайд 54
ОКИСЛЕНИЕ
ингибиторы подавляют и даже разрушают цитохром Р-450
местные анестетики, антиаритмические
средства и др.
Эти вещества пролонгируют эффекты препаратов, введенных вместе
с ними.
Слайд 55
ОКИСЛЕНИЕ
индивидуальная чувствительность к лекарствам и ядам весьма вариабильна у разных
людей — существует генетический полиморфизм изоферментов цитохрома Р-450
Слайд 56БИОТРАНСФОРМАЦИЯ
Восстановление ЛВ:
присоединение к молекуле атома водорода или
удалении атома кислорода
при участии микросомальных и не микросомальных ферментов – редуктаз.
Слайд 57БИОТРАНСФОРМАЦИЯ
Гидролиз большинства ЛВ:
осуществляют не микросомальные ферменты (эстеразы, амидазы, фосфатазы)
в плазме крови
и
тканях (в основном в печени)
вследствие присоединения воды -
разрыв эфирных, амидных и фосфатных связей в молекулах ЛВ.
Слайд 58РЕАКЦИИ КОНЬЮГАЦИИ
II фаза биотрансформации
присоединение эндогенных соединений (глюкуроновой , серной кислот,
глутатиона, глицина, ацетильных, метильных химических групп к функциональным группировкам молекул
ЛВ или их метаболитов
при участии ферментов, в основном, трансфераз печени
Слайд 59РЕАКЦИИ КОНЬЮГАЦИИ
Реакции II фазы: - глюкуронизация ,
- сульфатирование, -
ацетилирование
коньюгация путем образования пептидной связи
реакции с глутатионом, глицином
протекают при участии
ферментов:
в основном, трансфераз печени
Содержатся ферменты :
в эндоплазматическом ретикулуме гепатоцитов (микросомальные ферменты) или
в цитозольной фракции (немикросомальные ферменты).
Слайд 61ВЫВЕДЕНИЕ (ЭКСКРЕЦИЯ)
Лекарственные средства, их метаболиты и конъюгаты в основном выводятся
с мочой и желчью
Могут выводиться легкими, слюнными, потовыми, слезными железами,
железами желудка и кишечника, в период лактации молочными железами
Биотрансфармация и экскреция объединяется термином
элиминация.
Слайд 62КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭЛИМИНАЦИИ
Период «полужизни» (полуэлиминации; Т1/2) – время за которое
концентрация вещества в плазме крови снижается на половину.
Пресистемная элиминация лекарственного
средства – это удаление до его попадания в общий кровоток
Слайд 64КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭЛИМИНАЦИИ
Клиренс (clearance) – скорость очищения плазмы крови, других
сред и тканей от какого-либо вещества в процессе его биотрансформации,
перераспределения или выделения из организма.