Основные способы проникновения веществ через клеточную мембрану

Лекция №1

1. Пассивная диффузия – по градиенту концентрации, от большей к меньшей. Молекулы электронейтральные, без затрата энергии. Н-Р: дигитоксин. Липофильные неполярные вещества.

2. Облегченная диффузия – по градиенты концентрации, но приучастии специфических транспортных систем. Гидрофильные полярные сосединения. Н-р: глюкоза.

3. Фильтрация – низкомолекулярные гидрофильные молекулы через поры клеточных мембран.

4. Активный транспорт – с помощью специфических переносчиков, с затратой энергии, и не зависит от градиента концентрации. Н-р: АК, железо, водорастворимые витамины. Характеризуется избирательностью и насыщаемостью.

5. Пиноцитоз (pino-пью) – инвагинация мембраны с образованием вакуоли. Так всасываются высокомолекулярные полимеры, полипептиды, витамин В12.

Всасывание (лат.absorbeo).

Зависит от:

1. Пути введения:

· Скорость ВС и наступления эффекта

· Длительность действия препарата

· Степень ВС и выраженность эффекта

2. Физико-хиических свойств вещества.

Хорошо всасываются неполярные липофильные неионизированные соединения.

· Растворимости в воде

· Размера частиц

3. Лекарственной формы

4. Моторики ЖКТ

5. Состава содержимого ЖКТ. Н-р: всасывание жирорастворимых веществ усиливает жирная пища. Молочная пища и тетрациклин несовместимы.

6. pH среды.

· Слабокислые соединения – в желудке (неионизирован).

· Слабые основания – в кишечнике (аспирин, анальгин).

Пути введения:

· Энтеральные – через ЖКТ.

Перорально (per os), частичное разрушение HCI желудка или пищеварительными ферментами.

Сублингвально (под язык). Н-р: нитроглицерин, 0,0005. Быстро – хорошее кровоснабжение. В кровоток попадает минуя печень. Площадь всасывания мала – только высокоактивные вещества в небольших дозах. Не разрушаются HCI желудка.

Трансбуккально.

Ректально (per rectum), на 50% минует печеночный барьер.

· Парентеральные – минуя ЖКТ. Подкожно, внутримышечно, внутривенно, ингаляционно (н-р:бирадуал), интраназально, трансдермально (ТТС. Н-р: пластырь с нитроглицерином).

 

Пресистемная элиминация –

o попадание ЛВ в печень (их биотрансформация, выделение с желчью) после всасывания из тонкого кишечника в воротную вену.

o Системный кровоток (только часть введенного вещества).

Биодоступность – количество неизмененного вещества, попавшего в общий кровоток, в процентном отношении к введенному количеству.

После 60% - высокая биодоступность.

От 30-40 % - средняя.

Менее 30% - низкая.

 

Распределение веществ в организме.

Зависит от:

§ Связи с белками крови

§ От кровоснабжения органа.

1. Сердце, печень, почки – хорошее.

2. Жировая ткань, мышечная, костная – депо.

 

Биологические барьеры.

Гистоофтальмический

Гистотестикулярный

Гематоэнцефалический (ГЭБ) – биологические мембраны, отделяющие ткань мозга и СМЖ от крови (эндотелиальные клетки стенки капилляров). Лучше – неполярные липофильные, при нарушении целостности – полярные. Н-р: цефалоспорины 3 поколения – цефатоксим, цефтреаксом, димедрол, изониазид.

Плацентарный барьер – разделение кровообращения матери и плода. Проницаемость повышается с 32-35 недель беременности. М<500-быстро; М>1000-нет! ЛВ почти не биотрансформируются в организме плода (учитывать период времени до родов!). Проницаемость повышается при токсикозе, гипоксии, кровотечении, различных эндокринных расстройствах.

Отрицательное влияние ЛВ на эмбрион и плод:

· Тератогенность – нарушение органогенеза (пороки развития конечностей, ЦНС, сердца). Препараты: фенобарбитал, дифенин, метотрексат, андрогены, пероральные контрацептивы.

· Эмбриотоксичность – повреждение неимплантированной бластоцисты (до 12 недель). Препараты: барбитураты, салицилаты, СА, фуросемид, эстрогены, никотин.

· Фетотоксическое действие – отрицательное влияние после 12 недель и на зрелый плод. Н-р: индометацин – нестероидное противовоспалительное средство – преждевременное закрытие артериального протока; Анаприлин – влияет на ритм сердца – пожжет повлиять вплоть до остановки сердца плода;

Лекция №2

Продолжение

Биотрансформация (метаболизм) – изменение химической структуры ЛВ и их физико-химических свойств под действием различных ферментов.

В результате, как правило, структура меняется ЛВ и переходит в более удобную для выведения форму – водную.

Например: этнолаприн (лечат гипертоническую болезнь) – ингибитор АПФ, только после биотрансформации переходит в активный этнолаприлат, более активную форму.

Чаще всего все это происходит в печени. Также в стенке кишечника, легких, мышечная ткань, плазма крови.

Этапы биотрансформации:

1. Метаболическая трансформация – образовываются метаболиты. Несинтетические реакции. Например: окисление (Аминазин, Кодеин, Варфорин), восстановление (Нитрозипам, Левомицетин), гидролиз (Новокаин, Лидокаин, Аспирин).

«Летальный синтез» - образуются метаболиты, которые более токсичны (Амидопирин, приводил к раку; Парацетамол, при повышенной дозировке).

2. Конъюгация – синтетические реакции. Что-то присоединяется, либо к ЛВ, либо к метаболитам. Такие реакции как: ацетилирование (Сульфадимезин); метилирование (Гистамин, Катехоламины); глюкуронидация (Морфин, Парацетамол – взрослые); сульфатирование (Парацетамол – дети).

Микросомальные ферменты печени – локализованы в саркоплазматическом ретикулуме клеток печени.

Индукторы микросомальных ферментов: Фенобарбитал, Гризеофульвин, Рифампицин и др. Действие индукторов неоднозначно, т.к при увеличении метаболизма витаминов, развивается гипервитаминоз – это минус. А плюс – фенобарбитал индуцирует микросомальные ферменты, и тем самым помогает при гипербилирубинемии.

Ингибиторы: Циметидин, Эритромицин, Левомицетин и др.

3. Выведение (экскреция):

· почки (диуретики);

· ЖКТ (с желчью), они могут повторно всасываться и вновь выделяться в кишечник – энтеродипатическая циркуляция. Например: Тетрациклин, Дифинин.

· Легкие

· С секретами потовых желез (Бромиды, их передозировка - угревая сыпь), слюнных (Иодиды), бронхиальными, слезными (Рифампицин), молочными (снотворные, анальгетики – для кормящих матерей) и другими.

Элиминация – биотрансформация и экскреция.

Количественных характеристики процессов элиминации:

· Константа элиминации – какая часть вещества в процентах к введенному количеству элиминирует в единицу времени. Нужна для расчета поддерживающей дозы.

· Период полуэлиминации (Т ½) – время, за которое концентрация вещества в плазме крови снижается наполовину.

· Системный (общий) клиренс – объем крови, который освобождается от вещества в единицу времени (мл/мин).

 

Фармакодинамика

Зависимость действия ЛВ от химической структуры

Третичный азот – третичные аммониевые соединения – у них свободные валентности отсутствуют, вещество не диссоциирует, хорошо проникает через клеточные мембраны или барьеры. Отлично для ЦНС.

 

Четвертичные – пятивалентный азот – легко диссоциирует, плохо растворимы в липидах, поэтому плохо проникают через гематоэнцефалический барьер. Применяют для периферического действия.

Фармакологические эффекты

Изменения в деятельности органов, систем организма, которое вызывает данное вещество.

Эффекты: основные (желательные) и побочные.

Побочные эффекты возникают также как и желательные, при обычных дозах. Возникают в результате слабой избирательности действия.

Виды действия ЛВ

· Местное – действие вещества на месте его нанесения (капли в уши, нос, мази). Предусматривает минимум всасывания в кровь. Например: к местным анестетикам добавляют адреналин, чтобы меньше всасывалосьв кровь, т.е меньший побочный эффект.

· Общее (резорбтивное) – действие после всасывания в кровь(таблетки).

· Рефлекторное – действует на рецепторы, изменяет функцию органа (Валидол, под язык, раздражает холодовые рецепторы, рефлекторно сосуды суживаются).

· Прямое – это результат непосредственного влияния на тот орган, функцию которого он изменяет. Например: сердечные кликозиды (Дигитоксин, Дигоксин).

· Непрямое (косвенное) – например применение сердечных гликозидов привело к повышению диуреза. Через кардиотоническое действие на сердце.

· Избирательное (селективное) – способствует минимализации побочных эффектов, воздействие на определенный субстрат. Например: В1-АБ Метопролол, действует только на бета-рецепторы.

· Неизбирательное – например: В1В2 – АБ Анаприлин – вызывает бронхоспазм.

· Обратимое – вещества могут связывать и не связывать. Например: АХЭ (Прозерин – при миостении, под кожу или в вену) необратимо связывает холинэстеразу.

· Необратимое – например: АХЭ АРМИН – только для местного применения в глазных каплях, внутриваенно нельзя, т.к очень сильно токсичен.

Механизмы действия

Способы, с помощью которых ЛВ вызывают фармакологические эффекты.

Действие на:

1. Специфические рецепторы – макромолекулярные структуры клеточных мембран, избирательно чувствительные к определенным эндогенным химическим соединениям (медиаторам). Например: холинорецепторы, медиатор – ацетилхолин.

Препараты: агонисты – повышают активность рецепторов (морфин – агонист опиатных рецепторов); антагонисты – снижают действие (Налоксон – антагонист опиатных рецепторов).

Аффинитет (affinis – родственный) – сродство вещества с рецептором (есть у агонистов и антагонистов).

Внутренняя активность – способность вещества при взаимодействии с рецептором стимулировать его и вызывать эффект (есть только у агонистов).

2. Ферменты (связывать какие-либо ферменты);

3. Ионные каналы;

4. Транспортные системы;

Изменение количества и функциональной активности рецепторов

· Понижается – при длительном использовании агонистов (толерантность).

· Повышается – при воздейтсвии препарата антагониста (синдром отмены). Например: анаприлин, клофилин.

Промежуточные звенья, связывающие рецептор с эффектором.

· G-белки. Бывают У, И, С.

· Группа ферментов (АЦ - аденилатциклазы, ФЛ C – фосфолипазы С, ГЦ).

· Вторичные передатчики (цАМФ, цГМФ, СА2+).

2. Ионные каналы

· Понижает Na каналов – Дифенин, Новокаин

· Пониж. Ca каналов – Верапамил

· Пониж. К каналов – Амиодарон, Орнид

· Повыш К каналов – Миноксидил

3. Ферменты

· Блок ЦОГ (циклооксигеназа) – НПВС

· Ингибитор АПФ (Энап – снижает АД)

· АХЭ (прозерин)

4. Транспортные системы

· ИПП (ингибиторы протонной помпы) а слизистой желудка (Омепразол)

 

Доза – количество вещества, определяемое в граммах.

· Терапевтические: минимальные, средние, высшие.

· Токсические – вызывают отравление;

· Летальные – вызывают смерть;

· Разовые

· Суточные

· Курсовые

· Ударные – насыщающие (сульфаниламиды);

· Поддерживающие – с учетом коэффициента элиминации;

Широта терапевтического действия (терапевтический диапазон, коридор безопасности) –

Диапазон доз от минимальной до высшей терапевтической. Особых проблем от количества дозы не ожидается. Чем шире диапазон – тем безопаснее лекарство, чем уже, тем опаснее.

Показатель – терапевтический индекс.

LD 50/ED50

· LD50 – гибель животных в 50% наблюдений

· ED50 – доза вызывает эффект у 50% животных

До 10 – низкий индекс. Например: Дигоксин, Финидин, Карбамозипин.

Зависимость действия ЛВ от дозы

· Противовоспалительное действие 2,0-4,0 г/сут (Парацетамол, Аспирин)

· Антиагрегантное действие 0,1 г/сут (Аспирин Кардио)

Явления, возникающие при повторном назначении

ü Привыкание (толерантность) – ослабление действия ряда веществ при повторном применении (нитроглицерин, анальгетики, гипотензивные, слабительные). Либо увеличивать дозу, менять, либо терпеть.

Тахифилаксия – привыкание, возникающее очень быстро, иногда после первого введения вещества (Беротек – бронхорасширяющий).

ü Зависимость – непреодолимое стремление к повторному приему вещества. С целью достижения эйфории, или обстиненции. Бывает: психическая (кокаин (местный анестетик), LSD25, гашиш, марихуана, анаша, экстези), и физические (героин, морфин).

 

Лекция №3

Общая фармакология. Продолжение

Кумуляция (от лат Увеличение, скопление).

Виды кумуляции:

ü Материальная – накопление вещества в организме. Ей подвергаются порфирины, т.к хорошо связываются с белками. Например: фенобарбитал.

ü Функциональная – «накопление» эффекта. Например: этиловый спирт – белая горячка; антидепрессанты – имизин, амидаптирин.

Сенсибилизация – повышение чувствительности организма к ЛВ при повторном применении. Например: пенициллины, если повторно назначить (АГ+АТ), то аллергическая реакция.

Идиосинкразия – атипичная реакция на вещества, генетически детерминирована, предсказать невозможно, вариант индивидуальной чувствительности, и реакция может возникнуть при первом применении, может даже быть анафилактический шок. Недостаток глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в эритроцитах – гемолиз, недостаток бутилилхолинэстеразы (при применении дитилина, вплоть до коллапса). Нарпимер: Нитрофураны, хинолоны, даже аспирин.

 

Взаимодействие ЛВ

Синергизм – увеличение эффекта при совместном применении веществ.

Виды:

Ø Суммированный (1+1=2) – аддитивное действие – простое суммирование эффектов веществ. Например: 2 наркозных средства – в сумме эффект выше.

Ø Потенцированный (1+1=3) – усиленный синергизм – усиление действия одного вещества другим. Например: одно наркозное средство + транквилизатор = снижение дозы каждого, т.е предотвращается передозировка.

Антагонизм – ослабление действия веществ при совместном применении, т.е противоположное действие лекарств. Широко используется для лечения лекарственных отравлений.

· Физико-химический:

1. Физический – активированный уголь, адсорбция крупномолекулярных токсинов.

2. Химический – неактивное соединение, которые выводятся из организма – антидоты (противоядия):

СГ-ЭДТА, Унитиол

Йод – натрия тиосульфат

Гепарин – Протамина сульфат

· Физиологический – противоположное воздействие препаратов в организме на определенный функции:

1. Прямой – противоположные эффекты, но 1 система, 1 рецептор, точка приложения. Например: Ацеклидин М-ХМ (повышает тонус),а атропин М-ХБ (снижает тонус) – кишечник.

Конкурентный – сходство и химической структуры. И конкуренция за связь с рецепторов. Например: морфин – налоксон.

2. Непрямой (функциональный) – противоположные эффекты, разные системы, рецепторы, точки приложения, разные эффекты на один и тот же орган. Например: Ацеклидин М-ХМ (стимулирует) – Папаверин (прямое миотропное действие), действую на гладкие мышцы; Морфин – Атропин М-ХБ.

 

 

Частная фармакология.

Вещества медиаторного действия (вегетотропные средства)

Анатомо-физиологические особенности

ЦНС

НС АфНС

ПНС ЭфНС ВНС

СНС

 

Вегетативная (автономная) нс – не зависит от сознания – иннервирует внутренние органы, железы. Например: если стыдно, то краснеешь.

Соматическая (анимальная) нс – контролируется сознанием – способствует движению, сохранению позы, дыханию.

Отличие внс от снс: вегетативные волокна тонкие, не покрыты оболочкой, прерываются ганглиями, скорость проведения низкая, реакции диффузны и не деффиренцированы. Соматическое волокно покрыто миелиновой оболочкой, не прерываются в ганглиях, скорость проведения импульсов высокая, реакции строго дифференцированы.

Выход симпатических – нейроны боковых рогов торако-люмбального отдела. А парасимпатические выходят из ядер ЦНС кранио-сакрального отдела.

Отличия:

Симпатическая НС – ганглии вблизи места выхода из ЦНС. Обеспечивает эрготропное состояние.

Парасимпатическая НС – ганглии вблизи иннервируемого органа или интрамурально. Обеспечивает трофотропное состояние – это состояние покоя, восстановления и обновления запасов клетки, структурных основ.

Они – взаимодополняющие системы.