Kemija

Kemija

Molekule (Philip Ball)

molekule













Pot zdravil v telesu
Pravijo, da se vrednosti zdravja zavedamo šele tedaj, ko zbolimo. Takrat je pogosto potrebno do zdravnika, ki nam predpiše zdravila bodisi v obliki tablet, kapljic, mazil ali svečk. Kako pa zdravila potujejo po telesu, od česa je odvisen njihov terapevtski oz. farmakološki učinek, morebitni stranski učinki ter nenazadnje tudi doziranje in koncentracija predpisanega zdravila, pa bi vam radi približali v tem članku.

Ko zdravilo zaužijemo, se le-ta absorbira v krvni obtok, kri se razporedi v vsa tkiva, nazadnje se izloči iz telesa. Lahko se deloma razgradi in izloči kot metabolit.

 V grobem ločimo dve poti vstopa zdravila v telo:

enteralno pot kamor uvrščamo oralno, sublingvalno oz. rektalno uporabo zdravila

parenteralno pot kamor sodijo intravenozne, intramuskularne oz. subkotančne injekcije ter topikalne (lokalne) aplikacije skozi kožo in sluznico, kjer zdravila vstopajo direktno v krvni obtok



Pri oralni uporabi zdravila, ki je sicer med pacienti zelo priljubljena, moramo biti previdni, saj zdravila lahko dražijo črevesno sluznico zaradi česar pride do slabosti ali bruhanja, zdravilo se lahko pomeša s hrano, prebavnimi encimi, hkrati pa tudi interagira z drugimi zdravili, ki jih uporabljamo sočasno [2].

                                                                                  

Sublingvalna uporaba pomeni, da se zdravilo absorbira iz sluznice ustne votline, ko zdravilo apliciramo v obliki  pastil oz. tablet, ki jih damo pod jezik. Po absorpciji pride zdravilo takoj v krvni obtok, ne da bi šlo v jetra. S tem se izognemo t.i. first-pass inaktivaciji hepatičnih mikrosomalnih encimov, ki bi zdravilo razgradili.  Poleg tega lahko, ko se terapevtski učinek pokaže, pastilo preprosto izpljunemo [2].

Rektalni uporaba v obliki svečk ali tekočine je smiselna zlasti, kadar ne moremo uporabiti oralne poti oz. kadar bolnik ni pri zavesti, ali pri otrocih, ki zavračajo peroralno uporabo zdravila [1].

Z intravenozno injekcijo preide zdravilo takoj v sistemski obtok, zato je takšna uporaba zdravil smiselna, ko je treba nujno ukrepati, npr. pri srčni aritmiji, epileptičnem napadu [2]. Kljub vsemu pa se mora zdravilo absorbirati dovolj počasi, da se enakomerno porazdeli – s tem se namreč izognemo toksičnim učinkom [1].

Pri intramuskularni injekciji  zdravilo injiciramo v roko (deltoid), stegno ali zadnjico. Pogosto se zdravilom, ki se uporabljajo na ta način, doda hialuronidaza, encim, ki cepi hialuronsko kislino v matriksu vezivnega tkiva. To omogoči, da se lahko zdravilo razprši po večji površini. Hitrost absorpcije je največja v roki, kjer je tudi prekrvavljenost največja. Ta pot uporabe zdravila je smiselna, ko je absorpcija iz prebavnega trakta slabša, sicer pa se farmakološki učinek kaže znatno prej kot pri oralno poti [2]. Zanimivo je, da povečanje hitrosti pretoka krvi z masažo ali s segrevanjem, lahko pospešimo hitrost absorbiranja zdravila in s tem dosežemo hitrejše delovanje zdravila [1].

Subkotančne oz. podkožne injekcije imajo bolečo aplikacijo, saj je koža zelo gosto prepredena s senzornimi živci. Smiselna uporaba teh je le za manjše količine zdravil. Na tak način se vbrizgava inzulin. Ker je prekrvavljenost manjša, je absorpcija nekoliko počasnejša [1].

Druge parenteralne poti vključujejo še intraarterialne, intraperitonealne, intratekalne, intradermalne ter intrakotančne injekcije [2].

Absorpcija zdravila preko dihalnih poti – s tem mislim predvsem na plinske in hlapne anestetike, ki jih inhaliramo in se absorbirajo preko pljučnega epitelija ali mukozne membrane respiratornega trakta. Zaradi velike površine, ki je na razpolago, je absorpcija v pljučni obtok zelo hitra. Prej velikost delcev zdravila sicer ni bila tako ključna, tukaj pa velikost delcev določa penetracijo v respiratorni trakt [2].

Lokalna aplikacija zdravila je primer, ko zdravilo vstopa skozi kožo ali sluznične membrane [2] v obliki masti, kreme ali vodne raztopine, da bi na določenem mestu delovalo lokalno. Takšna uporaba je zelo pogosta v dermatologiji [1].


Pri določanju farmakološkega in terapevtskega delovanja zdravila je ključnega pomena absorpcija. Zakasnela absorpcija oz. izgube med absorpcijo lahko prispevajo k variabilnosti pri učinkovanju zdravila, kar lahko vodi tudi do neželenih stranskih učinkov. Pri procesu absorpcije igra pomembno vlogo še membrana, saj jo mora  zdravilo na svoji poti delovanja večkrat prečkati. Zdravilo lahko prehaja preko membrane s:

  • pasivno difuzijo
  • s transportom s pomočjo prenašalnih proteinov -    olajšana difuzija, aktivni transport
  • s procesom pinocitoze
  • persorpcije
  • filtracije oz. vodne difuzije
  • z difuzijo ionov

Porazdelitev predstavlja reverzibilni prenos zdravila med tkivnimi mesti in plazmo. Pri tem gre za sodelovanje večih faktorjev od permeabilnosti, topnosti v lipidih do  vezave na makromolekule. 

Veliko zdravil se v krvi veže reverzibilno, preko močnih (kovalentnih, vodikovih, elektrostatskih) vezi ali preko šibkih (van der Waalsovih) interakcij na prenašalne proteine albumine.

Zdravila, ki so vezana na proteine v plazmi, v glavnem ne zapuščajo obtoka. Samo prosti, nevezani delež zdravila gre v tkiva ali se izloči s sečem. Vnos zdravil v tkiva poteka običajno z difuzijo, lahko pa tudi z aktivnim transportom.

V nekatere organe, kot so možgani in posteljica, zdravila prodirajo slabše in počasneje kot v druge organe. Intenziteta vstopa zdravila v posamezne organizme je odvisna tako od prekrvavljenosti posameznih organov kot od volumna organa.

Po končanem farmakološkem delovanju, se zdravilo iz organizma odstrani. Lahko se najprej biotransformira oz. je podvržen encimsko kataliziranemu metabolizmu, kjer se molekule zdravila kemijsko spremenijo in pogosto izgubijo svojo terapevtsko oz. farmakološko vlogo.

Med slednjimi procesi ločimo reakcije:

faza I, ki vključujejo reakcije asintetskih sprememb (oksidacije, redukcije, hidrolize)

faza II, kjer pride do konjugacij ter do inaktivacije zdravila (tvorba glukoronida, tvorba sulfata, metilacija, acilacija, konjugacija glutationa).

Metabolizem lahko različno vpliva na biološko aktivnost zdravilnih učinkovin. Možne so sledeče spremembe: deaktivacija, transaktivacija, aktivacija ter toksifikacija.

Glede na različne dejavnike lahko že pri zelo enostavni spojini v procesu metabolizma pride do različnih metabolnih transformacij. Število možnih transformacij se z večjo kompleksnostjo in velikostjo molekule še poveča. Na metabolizem torej vplivajo:

  • stereoizomerija
  • presistemski metabolizem
  • koncntracija zdravil
  • razlike med vrstami
  • razlike znotraj vrste – genetske razlike
  • starost
  • zaviranje metabolizma
  • indukcija metabolizma

Najpogosteje se zdravila metabolizirajo v jetrih, sledi gastro-intestinalni trakt in kvantitativno manj pomembne ledvice, pljuča, koža in kri.

Zdravila se iz organizma lahko izločajo bodisi nespremenjena bodisi kot metaboliti. Glavna pot odstranjevanja zdravil vodi preko ledvic, alternativa je odstranjevanje preko jeter in žolčnega sistema v tanko črevo, od koder se zdravila reabsorbirajo ali izločijo z blatom, medtem ko je odstranjevanje preko dihal, sline, potu, solz in materinega mleka kvantitativno manj pomembno.

Na mestu izločanja iz organizma je koncentracija zdravila povišana, običajno je mnogo višja od koncentracije v krvi. Zaradi tega ima lahko zdravilo na navedenem mestu močnejši terapevtski ali toksični učinek.

Znano je, da se terapevtski učinek razlikuje glede na pot uporabe zdravila oz. glede na dozirno obliko, kljub temu, da vsebuje enako količino zdravilne učinkovine. Hitrost, s katero se zdravilo sprosti iz dozirne oblike in posledična absorpcija, porazdelitev in metabolizem ter kinetika izločanja, določajo razpoložljivost aktivne substance na receptorskem mestu. Z biorazpoložljivostjo zdravila označujemo delež zdravila, ki pride v krvni obtok in kot tak farmakološko deluje. Na biorazpoložljivost pa lahko vplivajo še fiziološki in patološki in fizikalno-kemijski faktorji.


Čeprav niti ne pomislimo na vse poti, ki jih preide zdravilo, da doseže želen farmakološki oz. terapevtski učinek, smo zelo hvaležni, ko nam lajšajo tegobe in bolečine. Sicer pa če bi vedeli za vse te poti, bi se najbrž uporaba zdravil še povečala.




 

Pripravili:
Petra Draškovič
Anja Venturini

VIRI IN LITERATURA:  

M. Bulat, J. Geber, Z. Lacković: Medicinska farmokologija, 2. izdanje, Medicinska naklada, Zagreb, 1999.
Smith and Williams: Introduction to the Principles of Drug Design, Processes of drug handling by the body, Chapter 1, Sedond Edition, 1988.
M. T. Madigan, J.M. Martinko, J. Parker: Brock Biology of Microorganisms, Ninth Edition, 2000.
B. Alberts, D. Bray et al Molecular Biology of the Cell, Third Edition, 1994.
Smith and Williams: Introduction to the Principles of Drug Design, The influence of formulation on drug availabiliy, Chapter 2, Sedond Edition, 1988.