И именно там, в кишечнике, как на вокзальной платформе, выстроились в очередь молекулы лекарственного вещества. Они хотят сесть на поезд, следующий прямиком в систему кровообращения. Но не все молекулы попадут в вагон. Ведь здесь их поджидают новые препятствия.
Перед вами (весьма упрощенная) схема кишечника. Сквозь него частицы лекарственного вещества движутся в направлении кровеносных сосудов. Маленькие головки, обращенные к стенкам слизистой оболочки, это липофильная часть кишечника. Липофильный значит «жирорастворимый». Такие «головки» обожают все, что растворяется в жирах. От всего водорастворимого они, наоборот, стараются держаться подальше, следуя девизу: «Похожести притягиваются!» Итак, если у лекарственного вещества есть при себе липофильные частицы, тогда двери в кровеносные сосуды им охотно откроют они успешно сядут на поезд.
Для препаратов работает еще одно важное условие: только мельчайшие частицы смогут пройти сквозь «двери». Поэтому в тонком кишечнике активному веществу придется хорошенько себя измельчить. Тем временем «обстановка» в самом кишечнике довольно влажная, и потому лекарству нужно запастись еще и водорастворимыми компонентами (гидрофильными) в дополнение к липофильным. Иначе оно не сможет раствориться. Итак, прежде всего нам нужно вещество, которое обладает обоими свойствами!
Обобщим все вышесказанное: у нас есть лекарственное вещество, имеющее как гидрофильные, так и липофильные компоненты, а еще у нас есть сама таблетка, которая должна раствориться либо прямо в желудке, либо, если ее действующее вещество чувствительно к желудочному соку, в кишечнике. Только совокупность всех этих условий обеспечит ожидаемый от препарата эффект.
Вселенское равновесие: пассивная диффузия
Теперь мы хотим, чтобы действующее вещество просочилось сквозь слизистую оболочку тонкой кишки. Это случится если, конечно, в таблетке припасено достаточно липофильных компонентов на удивление просто: при помощи так называемой пассивной диффузии. Как же она происходит? Внутри кишечника много лекарственного вещества, а по другую сторону его стенок, в крови, мало. Пассивная диффузия означает, что вещество из места его высокой концентрации перемещается в место низкой. Само по себе. Можно сказать, что так достигается вселенское равновесие. Этот закон физики часто срабатывает в природе. На нашу удачу, молекулы кислорода, например, тоже равномерно «замешиваются» в воздух. Иначе страшно и подумать, что бы было, скапливайся они только в одном углу комнаты.
Обычно частицы пищи или лекарственные препараты задерживаются в тонкой кишке от одного до трех часов. Если этот «транзит» веществ вдруг сокращается например, из-за диареи или действия слабительного, количество лекарства, подвергшегося резорбции, может значительно уменьшиться.
Некоторые заболевания сопровождаются частыми сокращениями желудка, или перистальтикой. Это может привести к внезапным поочередным замедлениям и ускорениям деятельности кишечника. А значит, к чередованию запоров и диареи. Такой беспорядок в работе кишечника может оказать критичное влияние на коэффициент всасывания.
Ты не пройдешь! Печеночный швейцар
Как только лекарственное вещество попадет в кровь, система тонких вен понесет его по организму. Такие вены распределены по всей длине кишечника и соединяются в одну большую, которая называется воротной веной печени. Она-то и сопроводит вещества прямиком в печень. К швейцару на воротах в тело человека так можно было бы ее назвать. Ими пользуются не только лекарственные вещества. Части пищи тоже проходят контроль на «воротах». Ах, если бы только швейцар знал, что такое калории!
Зачем нашему телу отправлять в печень все, что попадает в кишечник? Печень работает как наша личная химическая лаборатория и одновременно как очистные сооружения. Все проходящие сквозь нее вещества подвергаются тщательному анализу, и, при необходимости, в меру своих способностей печень делает их безобидными. Жаль, что на лекарственные вещества нельзя наклеить этикетку: «Пусти меня, пожалуйста, я тебе еще пригожусь!» Большое количество лекарств в гостях у печеночного «швейцара» подвергается сильному преобразованию. Все из-за того, что печень принимает их за чужеродные соединения или как минимум за подлежащие обработке.
Это преобразование назвали «метаболизм первого прохождения», так как он протекает во время первого прохождения всего съеденного через печень. Она трансформирует бóльшую или меньшую часть лекарственного вещества и отправляет остаток прочь из организма. Сколько ей удастся преобразовать, зависит от химических свойств этого вещества. Итак, проглоченное нами лекарство преодолевает еще одно препятствие, и, конечно, вы угадали! без потерь здесь опять не обошлось.
Правда, в некоторых случаях все выходит иначе. Лекарство может содержать компоненты, не обладающие лечебными свойствами. Преобразования, которые происходят с ними в печени, приводят препарат в активную форму. Такие вещества называются пролекарствами. Им как раз необходимо пройти через печень, чтобы активировать действующее вещество.
После того как печень выполнила свою работу, никакие таможенные посты, расставленные нашим телом, на пути лекарства больше не встретятся. Через полую вену оно попадет в правую половину сердца, откуда проследует в легкие, а затем окажется в левой половине сердца. И уже здесь действующее вещество наконец-то! будет транспортировано к месту действия таинственным рецепторам. Об этом подробнее.
Биодоступность: каждый процент важен
Наше лекарственное вещество уже понесло большие потери. Не так ли?
Для той части, что все-таки достигла места действия, существует специальный термин, который вы, возможно, слышали биодоступность.
Если действующий компонент достиг своей цели в том же количестве, в каком он содержался в изначальной лекарственной форме, значит, его биодоступность равна 100 %. Для таблеток это практически невозможно, но при внутривенных инъекциях удается всегда. Вены это объездной путь, на нем не нужно преодолевать метаболизм первого прохождения или резорбцию.
Для тех, кто лучше понимает математическими формулами:
биодоступность в процентах = количество действующего вещества, попавшее в кровь / количество действующего вещества, изначально содержавшееся в лекарственном препарате, * 100 %.
Этой формулой можно рассчитать абсолютную биодоступность.
В то же время нам интересна и относительная биодоступность. Она позволяет сравнить биодоступность одного активного вещества в различных формах выпуска.
При внутривенном введении парацетамола его биодоступность составляет 100 %. Воздействие на организм окажет все действующее вещество, содержащееся в ампуле для инъекции.
Проглотив таблетку парацетамола, мы обеспечим только 90 % биодоступности. Если ввести свечу парацетамола, биодоступность упадет до 70 %.
В то же время относительная биодоступность может различаться даже при совпадении количества действующего вещества и одинаковой форме выпуска препарата. Такое происходит в случаях, когда у одного лекарства разные производители. Все дело в разных вспомогательных веществах, которые они используют. Вспомогательные вещества необходимы для того, чтобы облачить действующее вещество в подходящую для приема форму. Вспомогательные вещества, в отличие от активного компонента, не имеют фармакологического действия. Однако они влияют на то, как быстро и в каком количестве действующее вещество будет усвоено организмом, а значит, какой эффект оно окажет на нас. Поэтому один и тот же препарат, изготовленный несколькими производителями, может обладать различной биодоступностью. Для примера можно сравнить парацетамол в форме таблеток от фирмы А и от фирмы Б. Если сила действия у них одинаковая, значит, у них одинаковая относительная биодоступность. Такие препараты можно назвать биоэквивалентами.
Все пути ведут к цели
Не все лекарства следует глотать. Действующие вещества могут попадать в кровь через слизистую оболочку рта, прямую кишку, кожу и вводиться прямо в вену. Некоторые лекарства проникают в организм через нос (спреи для носа) или через легкие (ингаляторы для больных астмой). Наиболее редкий способ имеет отношение к костям. Эта методика называется внутрикостным доступом и применятся исключительно в реанимации.