Фармакокінетика (грец. pharmakon - лікарський засіб отриманий із зілля і kinetikos - те, що стосується руху) - розділ фармакології, який вивчає надходження (шляхи введення); транспорт (абсорбція, всмоктування); розподіл, перетворення (біотрансформація) лікарських речовин в організмі; виведення (екскреція, елімінація) їх з організму, а також ефективність і переносність препаратів залежно від цих процесів.
Абсорбція ліків
Для того щоб будь-який лікарський препарат спричинив фармакологічну дію, потрібно, щоб він всмоктався в кров. Відомі такі механізми абсорбції:
• пасивна дифузія. Більшість лікарських речовин проникає через біологічні мембрани в напрямку градієнта концентрації (із зони концентрованого розведення) доти, доки по обидва боки мембрани концентрація не стане однаковою;
• існує полегшена дифузія за допомогою носіїв без втрати енергії за градієнтом концентрації (наприклад, глюкоза, гліцерин);
• фільтрація ліків здійснюється через пори в мембрані. Через них проникають сполуки, що мають низьку молекулярну масу: вода, сечовина тощо;
• активний транспорт здійснюється за допомогою специфічних транспортних систем клітин і відбувається за умови витрат енергії; так всмоктуються серцеві глікозиди, глюкокортикоїди;
• піноцитоз — поглинання лікарського препарату з утворенням везикул. Цей механізм особливо важливий для ліків поліпептидної структури. Для ефективної і безпечної медикаментозної терапії слід знати фактори, що впливають на абсорбцію.
Абсорбція лікарського засобу залежить від таких факторів:
- розчинність (розчинні в ліпідах препарати краще проникають крізь клітинні мембрани, ніж водорозчинні)
- особливості лікарських форм:
►таблетки, що мають ентеросолюбільне покриття, стійкі до шлункового соку, але їх не можна запивати гарячими напоями, оскільки це призведе до передчасного розчинення препарату;
►лікарські форми, в яких процес абсорбції препарату відбувається з різною інтенсивністю, що забезпечує тривалий терапевтичний ефект (таблетки, що поцятковані гранулами; спансули — капсули, що містять мікродраже; силіконові гумові капсули). Подрібнювати такі лікарські форми перед вживанням не можна, оскільки вони будуть швидко всмоктуватися.
Особливості місця абсорбції:
►кровообіг до місця абсорбції (підвищує абсорбцію застосування тепла, а сповільнює — застосування холоду; при введенні препарату внутрішньом’язово рух, масаж після ін’єкції прискорюють абсорбцію);
►кислотно-основний стан середовища визначає швидкість абсорбції (краще всмоктуються нейонізовані — розчинні в ліпідах, кислотні препарати — в шлунку, а йонізовані — розчинні у воді, кислотні препарати — у кишечнику, препарати з позитивним або негативним зарядом — повільно).
Враховуючи, що дія ліків виникає тільки після їх надходження у кровотік, було запропоновано термін «біологічна доступність» — кількість лікарської речовини у відсоткак (%), яка досягла плазми крові, відносно вихідної дози препарату. При ентеральному шляху введення біодоступність визначається втратами речовини під час її всмоктування з травного каналу і першого проходження через печінковий бар’єр.
Біодоступність лікарської речовини під час внутрішньовенного введення досягає 100 %. На біодоступність впливають: форма препарату (рідка або тверда, наявність наповнювачів, оболонок), хімічний склад, фізіологія організму (метаболізм печінки, захворювання травного каналу, печінки та нирок).
Фармацевтичні фірми контролюють форми і хімічний склад препарату. Препарати різних фірм можуть мати різну абсорбцію. Ось чому пацієнтові слід вживати ліки одного виробника або мати інформацію про біодоступність препарату інших фармацевтичних фірм.
Розподіл ліків в організмі. Біологічні бар'єри. Депонування
Після надходження лікарської речовини в кров вона перебуває у вільному або зв’язаному стані з білками плазми крові.
Характерними властивостями зв’язаного препарату є:
►повільний розподіл;
►пролонгована дія;
►зменшення можливості інтоксикації препаратом;
►можливість взаємодії препаратів за місцем зв’язування. Зв’язування з білками може зменшуватися при захворюваннях печінки, нирок, білковому голодуванні, ферментопатіях травного каналу; у новонароджених і людей літнього віку. Деякі препарати зв’язуються з певними тканинами, наприклад з жировою, тому в осіб з надмірною масою тіла початок дії препарату сповільнюється, а тривалість дії може подовжуватись.
Співвідношення кількості зв’язаного препарату і кількості вільного є постійним. Суттєвий вплив на характер розподілу мають біологічні бар’єри. До них належать стінки капілярів, клітинні мембрани, гематоенцефалічний (ГЕБ) і плацентарний бар’єри.
ГЕБ — це система, яка відокремлює нервову тканину і спинномозкову рідину від крові. ГЕБ гальмує розподіл розчинних у воді препаратів.
Плацентарний бар’єр перешкоджає надходженню речовин із крові організму вагітної до організму плода.
Лікарські речовини можуть депонуватися в тканинах:
►сполучній (полярні сполуки);
►кістковій (тетрацикліни);
►жировій (засоби для наркозу).
Тканина, яка зв’язується з препаратом, пролонгує його дію.
Біотрансформація, або метаболізм
Біотрансформація, або метаболізм, — це хімічне перетворення препаратів, яке відбувається в печінці, стінках кишечнику, нирках та інших органах. Частіше мікросомальне окиснення відбувається за допомогою ферментів печінки.
Унаслідок біотрансформації препарати, розчинні в ліпідах, перетворюються на метаболіти, більш розчинні у воді, які виводяться з організму нирками, а також утворюються менш активні метаболіти (іноді з неактивних — активні).
Лікарські препарати можуть впливати на синтез ферментів печінкою. Є речовини, які індукують, тобто підвищують, активність печінки (фенобарбітал, дифенін, бутадіон, рифампіцин), і речовини, які пригнічують (спричинюють інгібіцію) ферментів (індометацин, аміназин, левоміцетин, еритроміцин, тетрациклін тощо). У разі тривалого або комбінованого застосування лікарських препаратів це слід враховувати і робити корекцію доз або частоти вживання.
На біотрансформацію лікарських речовин впливають:
►вік (у дітей до 2 років ферментні системи незрілі, метаболізм уповільнюється; у людей літнього віку уповільнюється приплив крові до печінки, що призводить до зниження метаболізму);
►захворювання (при інфекційних процесах у печінці, серцево- судинних захворюваннях метаболізм уповільнюється);
►генетичні особливості (у деяких осіб зменшена кількість ферментів, тому метаболізм уповільнюється, що може призвести до накопичення препарату);
►тютюнопаління в більшості випадків прискорює метаболізм лікарських препаратів;
►вміст білків і вуглеводів у їжі прискорює метаболізм (у вегетаріанців швидкість біотрансформації знижена).
Екскреція
Екскреція — виведення ксенобіотика з організму. Лікарські засоби та їх метаболіти в основному виводяться із сечею. На швидкість ниркової екскреції впливає низка факторів:
►функція нирок (при захворюванні нирок в осіб літнього віку, а також у дітей грудного віку знижена інтенсивність гломерулярної фільтрації);
►кислотно-основний стан сечі (кислий препарат легко виводиться лужною сечею).
Багато препаратів (дигітоксин, пеніциліни, тетрацикліни, стрептоміцин тощо) виводяться з жовчю в кишечник, унаслідок чого утворюються ліпідорозчинні сполуки, які повторно всмоктуються і проходять у кров та тканини, а потім знов виділяються з жовчю (ентерогепатична циркуляція).
Газоподібні та леткі рідини (засоби для інгаляційного наркозу, ефірні олії, спирт етиловий) виділяються легенями. Окремі препарати виділяються залозами.
►місцева — дія препарату на місце застосування (місцевоанестезуюча);
►резорбтивна — після всмоктування і надходження у велике коло кровообігу, а потім у тканини; залежить від шляху введення і здатності препарату проникати через біологічні бар’єри;
►ефект рефлекторної дії на екстеро- або інтерорецептори проявляється зміною стану виконавчих органів (наприклад, гіркоти
►для збудження апетиту; гірчичники — при захворюваннях органів дихання);
►пряма дія — це безпосередній контакт лікарської речовини з тканинами;
►вибіркова — дія препарату тільки на певні рецептори (афіні- тет речовини до рецептора);
►зворотна дія — неміцна взаємодія «речовина — рецептор» (для більшості препаратів);
►незворотна — міцна взаємодія «речовина — рецептор».