1.6.1.2. Распределение

Итак, лекарственное средство попало в кровь. Теперь оно определенным образом распределяется по организму, проникая в различные органы и ткани. Распределение лекарства в большинстве случаев неравномерное: в одних органах его концентрация больше, в других – меньше.

Факторы, влияющие на процесс распределения лекарственных средств:

• интенсивность кровообращения в конкретном органе или ткани;

• специфические особенности лекарственного средства, в частности его способность:

– растворяться в воде или жире;

– соединяться с белками крови;

– проникать через гемотканевые барьеры;

– депонироваться.

Последние два пункта, очевидно, требуют объяснений.

Гемотканевые барьеры – это физиологические препятствия, отделяющие кровь от тканей.

Для проникновения в конкретную ткань лекарственный препарат должен преодолеть вполне определенные биологические барьеры – прежде всего стенки сосудов и мембраны клеток. Вещества, растворимые в воде, легко проникают через стенки мелких сосудов (капилляров) и накапливаются в пространстве между клетками. Попасть же внутрь клеток они обычно не в состоянии. Совсем другое дело, когда речь идет о веществах, способных растворяться в жировой ткани – они в своей основной массе способны проникать и через стенки сосудов, и через клеточные мембраны.

Капилляры, как правило, имеют пористое строение, и именно через поры попадает в межклеточное пространство (а потом и в клетки) большинство лекарств.

Капилляры головного мозга по своему строению принципиально отличаются от капилляров в других органах и тканях – они не имеют пор. Как следствие, обмен веществами между кровью и клетками мозга осуществляется иначе, и это «иначе» обусловливает тот факт, что имеется особый биологический барьер на пути лекарств к клеткам головного мозга. Этот барьер получил название гематоэнцефалического^[32].

Еще один гемотканевой барьер – плацентарный. Плацента – орган, осуществляющий обмен веществ между организмами матери и плода. Одни лекарственные вещества проникают через плацентарный барьер, другие не проникают.

Теперь о депонировании.

Депонирование – способность веществ задерживаться и накапливаться в различных тканях.

В основе депонирования лежит способность конкретных лекарственных средств временно соединяться с отдельными элементами данной ткани (с ее белками, жирами).

В зависимости от этих особенностей, одни препараты депонируются внутри клеток, другие – в межклеточном пространстве. Одни препараты накапливаются в костной ткани, вторые – в мышечной, третьи – в жировой.

1.6.1.3. Метаболизм

Метаболизм лекарств – это комплекс химических превращений, происходящих с лекарственными средствами в организме человека.

Сразу же отметим, что некоторые лекарственные средства в силу особенностей своей физической и химической природы не подвергаются метаболизму и выводятся из организма в неизмененном виде.

Синонимом понятия «метаболизм лекарств» является специальный термин – биотрансформация.

В основе биотрансформации лежит воздействие на лекарственный препарат самых разнообразных ферментов. Больше всего ферментов в печени – неудивительно, что именно этот орган играет доминирующую роль в биотрансформации почти всех лекарств. Тем не менее ферменты имеются практически везде: в клетках и в межклеточном пространстве, во всех органах и тканях – и в коже, и в крови, и в почках, и в кишечнике, и в легких.

Существует преогромное множество вариантов биотрансформации, но все это «преогромное множество» может быть в очень-очень упрощенном виде разделено на два вида химических реакций – синтетические и несинтетические.

Несинтетические реакции (окисление, восстановление, гидролиз) приводят к изменению свойств лекарственного средства и к образованию новых веществ, которые называются метаболитами (несинтетические реакции называют также «реакциями метаболической трансформации»).

Синтетические реакции представляют собой присоединение лекарственного средства или его метаболитов к различным веществам, присутствующим естественным образом в организме человека. В результате образуются соединения, которые называют конъюгатами (синтетические реакции называют также «реакциями конъюгации»).

Два принципиальных момента:

• и метаболиты, и конъюгаты приобретают новые свойства, которые вполне могут самым принципиальным образом отличаться от свойств исходного фармакологического средства;

• глобальной, можно сказать общебиологической, целью биотрансформации является изменение свойств вещества, повышающее способность метаболита или конъюгата растворяться в воде – именно такое изменение свойств значительно увеличивает возможности организма по выведению данного вещества.

Помимо физико-химических свойств лекарственного средства, на процесс биотрансформации влияют:

• генетические факторы, предопределяющие наличие и активность ферментов (как правило, речь идет именно о ферментах печени)^[33];

• пол (у мужчин активность многих ферментов выше);

• возраст (у детей и пожилых активность ферментов ниже, у плода и детей первых недель жизни некоторые ферменты отсутствуют в принципе);

• индивидуальные особенности обмена веществ и образа жизни (физические нагрузки, стрессы, характер питания, температура окружающей среды, беременность и др.);

• болезни, особенно затрагивающие органы, принимающие активное участие в биотрансформации (печень, почки), и нарушающие кровообращение органов и тканей;

• одновременный или предшествующий прием лекарственных и других веществ, влияющих на метаболизм (например, алкоголя).

1.6.1.4. Выведение

Существуют два основных пути выведения лекарственных средств, их метаболитов и конъюгатов из организма – с мочой и с желчью. Понятно, что когда речь идет о желчи, то вещества покидают организм через ЖКТ (с калом).

Одно и то же вещество может покидать организм разными путями, но один из них обычно является доминирующим, о чем свидетельствует стандартная запись в фармакологической справочной литературе, например такая: «Препарат выводится преимущественно почками».

Выведение лекарств с мочой и с желчью потому и относят к основным путям, что абсолютное большинство лекарств выходят из организма именно таким образом. В то же время летучие и газообразные средства зачастую выводятся легкими.

При лечении целого ряда заболеваний важно учитывать способность некоторых лекарств выделяться с потом, слезами и слюной, проникать в грудное молоко. Здесь следует подчеркнуть, что неосновные пути выведения вовсе не рассматриваются нами в качестве несущественных и неактуальных. Даже ничтожно малое количество лекарства, покидающее организм кормящей женщины с грудным молоком, может оказать весьма существенное влияние на ребенка, который питается этим молоком.

При выведении лекарств с желчью необходимо учитывать тот факт, что вещество, попадающее в ЖКТ вместе с желчью, может в определенном количестве повторно всасываться в кровь и после биотрансформации вновь выделяться тем же путем. Этот процесс получил название кишечно-печеночной циркуляции.

Кишечно-печеночная циркуляция является прекрасной иллюстрацией того факта, что процессы биотрансформации и выведения тесно связаны друг с другом. Для характеристики этих процессов даже существует специальный термин – элиминация.

Элиминация – это совокупность процессов биотрансформации и выведения, вследствие которых организм освобождается от лекарства.

Знание особенностей элиминации того или иного препарата имеет огромное значение. Мы уже говорили о том, что на процессы биотрансформации существенное влияние оказывают болезни, затрагивающие те органы, что принимают участие в метаболизме. С выведением лекарств ситуация аналогичная – болезни почек или воспаление печеночных клеток, ответственных за образование желчи, могут самым серьезным образом отразиться на элиминации конкретного препарата.

Элиминацию лекарственных средств можно охарактеризовать математически, и это очень актуально, поскольку дает врачу информацию о продолжительности действия того или иного лекарства.

Существует множество математических характеристик элиминации, но мы обратим внимание на две из них – именно они чаще всего упоминаются в справочной литературе.

Период полувыведения – время, за которое концентрация препарата в плазме^[34] крови снижается в два раза.

Период полувыведения иногда называют периодом полуэлиминации. В специальной литературе для него принято обозначение «t_½»

Еще одна важнейшая характеристика – клиренс.

Клиренс – это объем плазмы крови, который освобождается от препарата в единицу времени.

Клиренс, как правило, измеряют в литрах за час или в миллилитрах в минуту (л/ч, мл/мин). Иногда его рассчитывают с учетом массы тела пациента – мл/кг/мин.

В специальной литературе для клиренса принято обозначение «Cl».

Клиренс отражает способность организма к элиминации, именно от клиренса зависит, каким будет период полувыведения.

1.6.2. Фармакодинамика

Фармакодинамика – это, в дословном переводе, наука о силе лекарств^[35]. После введения в организм лекарство каким-то образом и где-то действует, это действие проявляется совершенно определенными и весьма разнообразными эффектами. Все это и является предметом изучения фармакодинамики, которая фактически дает ответ на вопрос: «Что делает лекарство с организмом человека?»^[36].

Фармакодинамика – это наука, изучающая эффекты и механизмы действия лекарств.

1.6.2.1. Фармакологические эффекты

Фармакологические эффекты – изменения в работе организма, которые произошли под воздействием лекарства.

Примеры фармакологических эффектов: снижение после применения соответствующего препарата температуры тела, уменьшение зуда, облегчение боли, появление желания спать, увеличение частоты сердечных сокращений, восстановление носового дыхания и многое, многое другое.

Перечисленные эффекты – ощутимые, понятные, четко характеризующие работу органов и систем – называют также физиологическими.

Фармакологические эффекты могут быть вовсе не очевидными и выявляться только с помощью дополнительных методов исследования – одними органами чувств не удастся обнаружить снижение уровня холестерина, повышение уровня глюкозы или улучшение свертываемости крови. Такие эффекты называют биохимическими.

Каждому лекарственному средству соответствуют вполне определенные эффекты, и скорее правилом, нежели исключением является тот факт, что использование одного препарата приводит к развитию нескольких фармакологических эффектов.