Предмет и задачи фармакологии
Фармакология – (от греч. Pharmacon- лекарство, logos – учение) – наука, изучающая лекарственные средства и их взаимодействие с организмом. Фармакология, используя достижения биологии, физиологии, фармации, химии и других наук, помогла решить проблемы лечения большинства тяжелых заболеваний.
Основная задача – изыскание новых лекарственных средств для предупреждения и лечения заболеваний.
Фармакология связана с такими науками как:
Фармация - объединяет комплекс дисциплин: фармацевтическую химию, фармакогнозию (наука о лекарственном сырье растительного и животного происхождения), технологию лекарственных форм, организацию фармацевтического дела.
Рецептура – это раздел о правилах выписывания ЛС в рецептах
Химиотерапия – изучает лекарственную терапию инфекционных заболеваний и злокачественных опухолей.
Токсикология – изучает токсическое действие ЛС на организм.
Разделы фармакологии:
1. Общая фармакология – изучает общие закономерности развития действия ЛС на живой организм
2. Частная фармакология – изучает закономерности действия конкретных ЛС на организм (здесь рассматриваются отдельные фармакологические группы препаратов и отдельные препараты)
Общая фармакология:
1. Фармакокинетика – изучает процессы, происходящие с ЛС в организме с момента их поступления до момента выделения из организма (всасывании, распределении в организме, депонировании, метаболизме и выведении веществ)
2. Фармакодинамика – изучает механизмы действия ЛС, фармакологические эффекты, виды действия ЛС, выявляет зависимость действия ЛС от различных факторов (химическое строение, доза, возраст, пол, масса тела, лекарственная форма).
Фармакокинетика
Задачи фармакокинетики – выявить связи между концентрацией ЛС и его метаболитов в биологических жидкостях и тканях организма и его фармакологическим эффектом. При любом способе введения ЛС интенсивность его зависит от биодоступности ЛС.
Биодоступность ЛС - количество препарата, достигающего системного тока крови в процентах от введенной дозы (в/в — 100 %)
Всасывание ЛС (абсорбция) - процесс поступления ЛС в кровеносную или лимфотическую систему из мест введения:
- при энтеральном введении ЛС через эпителиальные клетки ЖКТ попадает в кровь, а затем уже распределяется по организму.
- при парентеральном введении (ингаляционном) ЛС должно тоже как минимум пройти через эндотелий сосудов, что бы попасть в общий кровоток.
Проникновение ЛС через мембраны, 4 механизма:
- пассивная диффузия – перемещение из мест с более высокой концентрацией в места, где концентрация ниже до установления равновесия
- фильтрация – всасывание происходит, так же как и в первом случае, но при помощи специальных белков
- активный транспорт – всасывание против градиента концентрации, нужна энергия
- пиноцитоз – биологическая мембрана выпячивается, «охватывает» молекулу препарата и перемещает его внутрь клетки.
Распределение ЛС в организме
После всасывания ЛС попадает в системный кровоток и с током крови распределяется по органам. Характер распределения лекарственного средства определяется растворимостью его в липидах, степенью связывания с белками плазмы крови, интенсивностью регионарного кровотока и другими факторами. Большая часть лекарственного вещества в первые минуты после всасывания попадает в те органы и ткани, которые наиболее активно кровоснабжаются — почки, легкие, надпочечники, щитовидная железа, печень, сердце, мозг, селезенка. Медленнее происходит насыщение лекарственным препаратом мышц, слизистых оболочек, кожи и жировой ткани, костей. Проникновению различных ЛС к определенным органам мешают так называемые биологические барьеры.
Естественные барьеры
1. Гематоэнцефалический - препятствует поступлению ЛС к тканям мозга
2. Офтальмологический – препятствует поступлению ЛС к тканям глаза
3. Плацентарный - препятствует поступлению ЛС к плоду в утробе матери
4. Оболочки серозных полостей - препятствует поступлению ЛС в полости.
Биотрасформация – это комплекс физико-химических или биохимических превращений, в результате которого ЛС превращается в более простое, водорастворимое соединение. При этом может происходить образование активных метаболитов или, наоборот, более токсичных веществ.
Главную роль в процессе биотрансформации играет печень. После прохождения через стенку желудка и/или кишечника (при энтеральном пути введения) лекарственный препарат поступает в портальный кровоток и печень. Некоторые лекарственные вещества под влиянием ферментов печени подвергаются значительным изменениям («эффект первичного прохождения»). Именно поэтому, а не вследствие плохой абсорбции для получения терапевтического эффекта дозы некоторых препаратов при приеме их внутрь должны быть значительно больше, чем при внутривенном введении. Биотрансформацию вещества при первичном прохождении через печень в процессе всасывания называют пресистемным метаболизмом.
2 вида:
1. Метаболическая транформация – химический несинтетический процесс. Под воздействием ферментов с ЛС происходят реакции окисления, восстановления или гидролиза. Образуются биологически активные соединения.
2. Конъюгация – биосинтетический процесс, при котором в ЛС присоединяются некоторые биогенные соединения (аминокислоты), то есть происходят реакции синтеза – синтетический химический процесс.
Экскреция (выделение) ЛС – конечный этап фармакокинетических процессов. Выделяться ЛС могут в неизменном виде, в виде метаболитов и конъюгатов через различные системы: почки, печень, кишечник, легкие и др. органы (железы).
Фармакодинамика
Фармакологический эффект – это изменение в работе органа или системы органов под воздействием ЛС. Одно и то же ЛС может иметь несколько фармакологических эффектов. Тот эффект, который желателен и ожидается в том или ином случае называется главным фармакологическим эффектом, а все остальные эффекты будут побочными. В зависимости от цели применения ЛС главный и побочный эффекты могут меняться местами (пример с Димедролом).
Механизм действия ЛС – это способ, которым достигается тот или иной фармакологический эффект. Механизм действия ЛС связан с его способностью взаимодействовать с клетками органа, внутриклеточными структурами (митохондрии, лизосомы), с внеклеточными биологическими субстанциями (рецепторами).
Виды действия ЛС
От вида приложения ЛС реакция организма может быть местной, системной или реализовываться на уровне отдельных органов и тканей.
От способа применения и особенностей всасывания ЛС действие может быть:
- местное – действие на месте применения или нанесения ЛС
- резорбтивное (системное) – действие после поступления препарата в общий кровоток, действие на весь организм.
* прямое (непосредственное действие на орган или ткань)
* непрямое (опосредованное, путем первоначального воздействия на другие органы и ткани) Непрямое действие можно рассмотреть на примере действия сердечных гликозидов (дигоксина, строфантина и др.). Дигоксин оказывает стимулирующее влияние на сократимость сердечной мышцы, в результате увеличивается сердечный выброс. Скорость кровотока возрастает и увеличивается (кровоток) в почках. Это приводит к повышению уровня диуреза (количество мочи увеличивается). Таким образом, дигоксин косвенно увеличивает диурез через стимуляцию сократимости миокарда.
* рефлекторное (это разновидность непрямого действия ЛС, путем взаимодействия его с окончаниями чувствительных нейронов) Рефлекторное действие лекарственных средств развивается в том случае, когда в одном месте организма препарат изменяет активность рецепторов, и в результате этого эффекта в другом месте организма изменяется функция органа (например: нашатырный спирт, возбуждая рецепторы слизистой носовой полости, приводит к возбуждению клеток дыхательного центра головного мозга, в результате повышается частота и глубина дыхания).
- обратимое – функция органа или ткани изменяется только на время действия ЛС
- необратимое – под действием ЛС наступает деструкция клеток и тканей организма и нормальная функция тканей уже не восстановится.
- главное – см. выше
- побочное – см. выше
- избирательное – способность ЛС накапливаться в отдельных тканях и органах. В клинической практике считается, что чем выше избирательность действия ЛС, тем меньше токсичность и выраженность отрицательных побочных реакций.
Факторы, влияющие на действие ЛВ в организме:
1. Химическая структура и физические свойства ЛС
2. Возраст больного
3. Масса тела
4. Индивидуальная чувствительность
5. Пол больного
6. Патологическое состояние организма
7. Суточные ритмы
8. Доза ЛП
9. Взаимодействие ЛВ в организме
Дозы ЛС
Доза - количество ЛС введенного в организм
Виды доз:
- разовая – количество ЛС введенное за 1 прием
- суточная – количество ЛС введенное за 1 сутки
- курсовая – количество ЛС введенное за курс лечения
- ударная – доза равная нескольким разовым дозам, введенным в организм за один прием с целью создания повышенной концентрации ЛС в организме.
- терапевтические дозы - дозы, в которых препарат используют с лечебными или профилактическими целями
- токсические дозы - дозы ЛВ, при которых они начинают оказывать выраженные токсические эффекты или вызывать смерть организма.
Виды терапевтических доз:
- Минимальная – наименьшее количество лекарственного средства, при котором начинается проявляться фармакологический эффект
- Средняя – количество ЛС, при котором фармакологический эффект проявляется более ярко
- Максимальная – наибольшее количество ЛС, которое можно ввести в организм и не получить токсический эффект.
- Поддерживающая - систематически вводимое количество ЛС, которое компенсирует потери ЛС.
Виды токсических доз:
- Минимальная токсическая доза - это количество ЛС, вызывающее отравление организма с комплексом характерных патологических сдвигов, но без смертельного исхода.
- Смертельная
Широта терапевтического действия – интервал между минимальной терапевтической и минимальной токсической дозой ЛС. Чем интервал больше, тем препарат безопаснее.
Изменение действия ЛС при их повторном применении
1. Кумуляция – способность некоторых ЛС, которые плохо выводятся из организма накапливаться при их повторном применении
- материальная кумуляция – ЛС накапливаются без усиления фармакологического эффекта
- функциональная кумуляция – вместе с накоплением ЛС усиливается его фармакологический эффект
2. Толерантность (привыкание, резистентность) – ослабление действия ЛС при его повторном применении
3. Лекарственная зависимость (пристрастие) - она проявляется непреодолимым стремлением к приему вещества, обычно с целью повышения настроения, улучшения самочувствия, устранения неприятных переживаний и ощущений, в том числе возникающих при отмене веществ, вызывающих лекарственную зависимость.
Различают психическую и физическую лекарственную зависимость.
В случае психической лекарственной зависимости прекращение введения препаратов вызывает лишь эмоциональный дискомфорт. Физическая лекарственная зависимость - это более выраженная степень зависимости. Отмена препарата в данном случае вызывает тяжелое состояние, которое, проявляется разнообразными и часто серьезными соматическими нарушениями, связанными с расстройством функций многих систем организма вплоть до смертельного исхода. Это так называемый синдром абстиненции, или явления лишения.
4. Сенсибилизация (идиосинкразия) – действие ЛС усиливается при повторном применении, связанно с повышенной чувствительностью человека.
Изменение действия ЛС при комбинированном их применении.
1. Синергизм – усиление конечного эффекта при комбинированном приеме ЛС
2. Потенцирование – конечный эффект превышает сумму эффектов ЛС
3. Антагонизм – уменьшение эффекта одного ЛС за счет другого ЛС
4. Фармакологическая несовместимость – при комбинировании препаратов можно получить токсический эффект.
Виды нежелательного (побочного) действия
1. Токсическое: как правило, на клеточном, органном и системном уровнях
2. Аллергические реакции: немедленного и замедленного типов
3. Идиосинкразия: генетически обусловленная извращенная реакция организма на лекарство (например, недостаточность, отсутствие ферментов, участвующих в метаболизме ЛС)
4. Мутагенное: способность воздействовать на генетическом уровне, вызывая мутации у нескольких поколений
5. Бластомогенное (канцерогенное): способность вызывать новообразования как доброкачественные, так и злокачественные
6. Тератогенное: способность вызывать уродства у зародыша (в первом триместре беременности)
7. Эмбрио- и фетотоксическое: способность токсически воздействовать на эмбрион и плод соответственно, вызывая нарушения нормальной деятельности вплоть до смерти
Основные понятия
Федеральный закон от 12.04.2010 N 61-ФЗ "Об обращении лекарственных средств"
Статья 4. Основные понятия
1) лекарственные средства - вещества или их комбинации, вступающие в контакт с организмом человека или животного, проникающие в органы, ткани, применяемые для профилактики, диагностики, лечения заболевания. К лекарственным средствам относятся фармацевтические субстанции и лекарственные препараты;
2) фармацевтическая субстанция - лекарственное средство в виде одного или нескольких обладающих фармакологической активностью действующих веществ вне зависимости от природы происхождения, которое предназначено для производства, изготовления лекарственных препаратов и определяет их эффективность;
3) вспомогательные вещества - вещества неорганического или органического происхождения, используемые в процессе производства, изготовления лекарственных препаратов для придания им необходимых физико-химических свойств;
4) лекарственные препараты - лекарственные средства в виде лекарственных форм, применяемые для профилактики, диагностики, лечения заболевания.
5) лекарственная форма - состояние лекарственного препарата, соответствующее способам его введения и применения и обеспечивающее достижение необходимого лечебного эффекта; По консистенции лекарственные формы бывают:
Твердые (таблетки, капсулы, драже, порошки),
Мягкие (пасты, мази, свечи),
Жидкие (растворы, настои, отвары, настойки, суспензии, эмульсии)
6) дозировка - содержание одного или нескольких действующих веществ в количественном выражении на единицу дозы, или единицу объема, или единицу массы в соответствии с лекарственной формой.
Понятие о фармакопее
Фармакопея — сборник официальных документов (свод стандартов и положений), устанавливающих нормы качества лекарственного сырья, вспомогательных веществ, диагностических и лекарственных средств и изготовленных из них препаратов.
Государственная фармакопея (ГФ) — фармакопея, находящаяся под государственным надзором и имеющая юридическую силу. Требования ГФ обязательны к исполнению для всех организаций данного государства, занимающихся изготовлением, хранением и применением лекарственных средств, в том числе и средств растительного происхождения.
В России первая фармакопея на латинском языке появилась в 1778г. На русском языке первая фармакопея вышла в 1866г.
В настоящее время действует 14 выпуск ГФ.
Стандарт GMP (англ. Good Manufacturing Practice; Надлежащая производственная практика) – правила, которые устанавливают требования к организации производства и контроля качества лекарственных средств для медицинского и ветеринарного применения.
Считается, что выполнение норм и требований, изложенных в фармакопее и стандарте GMP, обеспечивает надлежащее качество лекарственных субстанций и препаратов.
Пути и способы введения ЛС
1) Энтеральный (через ЖКТ) - (через рот (перорально), под язык (сублингвально), под верхней губой (траснбуккально) через прямую кишку (ректально).
2) Парентеральные (минуя ЖКТ) - (инъекционно, наружно, ингаляционно - через дыхательные пути).
Характеристика способов введения:
1. Через рот – все твердые и большинство жидких лекарственных форм. Эффект через 30-40 мин. Всасывание происходит в верхних отделах ЖКТ, где оно подвергается действию слюны и пищеварительных соков. Затем через систему воротной вены лекарство попадает в печень, подвергается процессу биотрансформации, затем попадает в кровь и с током крови доходит до места своего действия (органа-мишени).
Достоинства способа:
- большой ассортимент ЛС;
- удобство и простота применения;
- доступность.
Недостатки способа:
- медленное развитие эффекта, соответственно невозможность использовать в экстренных случаях
- изменение ЛС в ЖКТ под действием слюны и пищеварительных соков
- биотранформация в печени
- невозможность применения при рвоте и бессознательном состоянии
2. Под язык и под верхней губой – принимаются лекарственные препараты в виде специальных сублингвальных таблетках, капсулах, пленках. Лекарственные вещества всасываются непосредственно в системный кровоток при введении. Эффект развивает в среднем через 5 мин.
Достоинства способа:
- простота применения
- быстрота наступления эффекта и возможность использовать в экстренных случаях
- не подвергается процессу биотранформации
Недостатки способа:
- малый ассортимент таких лекарственных форм
- может быть раздражение полости рта
- нет точной дозировки так как часть ЛС заглатывается внутрь со слюной;
- невозможность принимать в бессознательном состоянии.
3. Ректальный способ введения – осуществляется посредствам клизм, мазей, суппозиториев. Эффект через 15-20 мин.
Этим способом вводятся ЛС, которые разрушаются в печени, раздражают слизистую верхних отделов ЖКТ.
Достоинства:
- нет разрушения в печени
- можно использовать в бессознательном состоянии
Недостатки:
-психологические неудобства
- нужна помощь при применении
4. Наружный – применяют ЛС в виде присыпок, примочек, втираний, растираний, промываний, спринцеваний, смазываний, полосканий, закапываний. В основном используют мягкие и некоторые жидкие ЛФ
Достоинства:
- быстрота наступления эффекта и возможность использовать в экстренных случаях
- относительная простота применения
Недостатки:
- раздражение кожи и слизистых оболочек
-возможность некоторых лекарственных веществ всасываться в системный кровоток и оказывать общее действие на организм
5. Ингаляционный – применяют ЛС в виде спреев, аэрозолей, порошков для ингаляций. Эффект развивается в течение нескольких минут.
Достоинства:
- быстрота наступления эффекта и возможность использовать в экстренных случаях
- относительная простота применения
Недостатки:
- раздражение слизистой оболочки бронхов и гортани
- спазм гортани
- возможность некоторых лекарственных веществ всасываться в системный кровоток и оказывать общее действие на организм
6. Инъекционные способы введения ЛС:
Виды: подкожно, внутрикожно, внутримышечно, внутривенно, внутриартериально, внутрикостно, внутриполостно.
Осуществляется при помощи шприцов и систем для вливаний (капельниц). Вводить ЛС можно струйно, капельно, под давлением. Обязательное условие – соблюдение правил асептики-антисептики (стерильности).
При п/к и в/м введении – эффект через 10-15 минут. П/к можно вводить водные и масляные растворы. В/м можно вводить водные, масляные растворы и взвеси. Нельзя вводить п/к и в/м раздражающие, гипертонические и спиртовые растворы.
Недостатки:
- длительность развития эффекта и невозможность применения в экстренных случаях
- неточность дозировки за счет инактивации части ЛС в тканях.
При в/в введении эффект на первых минутах, а иногда «на игле». В/в можно вводить только прозрачные стерильные водные растворы, гипертонические и гипотонические, иногда спиртовые. Нельзя вводить масляные растворы, взвеси и растворы с пузырьками воздуха.
Недостатки:
- высока вероятность осложнений
- техническая сложность
- повышенное требование к стерильности
В/а введение осуществляется только в стационарных условиях под давлением. Используется редко.