Перенос лекарств в организме. Водная диффузия и диффузия в липидах (закон Фика). Активный транспорт

Перенос ЛС в организме может осуществляться водной и липидной диффузией, активным транспортом, эндо- и пиноцитозом.

Осуществляется через эндотелий капилляров в большинстве органов и тканей, где ЛВ свободно входят и выходят из крови через водные пространства между клетками в межклеточную среду и обратно или фильтруются в первичную мочу почками. Протекает без затрат энергии (пассивный транспорт). Не является основным путём абсорбции лекарств.

Факторы, ограничивающие водную диффузию и фильтрацию ЛВ:

1. связывание ЛВ с альбуминами, гликопротеинами плазмы и клетками крови. Это препятствует выходу ЛВ из крови в водное межклеточное пространство или фильтрации в мочу;

2. в эндотелии некоторых органов (глаз, тестикулы, щитовидная железа) поры и фенестры малых размеров;

3. ЛВ с высокой молекулярной массой (больше 20 тыс. дальтон) не могут выйти из капилляров через межклеточные щели в межклеточное пространство.

Особенности переноса ЛС в организме водной диффузией:

1. эпителиальные покровы (слизистые ЖКТ, полости рта и др.) – водная диффузия только очень малых молекул (метанол, ионы лития и т.д.);

2. капилляры (кроме мозговых) – фильтрация веществ с молекулярной массой до 20-30 тыс. Да.;

3. капилляры мозга – в основном не имеют водных пор, за исключением областей гипофиза, эпифиза, зоны IV желудочка, хориоидного сплетения, медианного возвышения;

4. плацента – не имеет водных пор (хотя вопрос спорный;

5. связывание ЛС с белками крови препятствует их выходу из кровяного русла, а значит, и водной диффузии;

6. диффузия в воде зависит от размеров молекул ЛС и водных пор.

Происходит пассивно (по градиенту концентрации) из-за броуновского движения молекул. Всё зависит от липофильности ЛВ. Наиболее липофильными являются незаряженные молекулы. Это основной путь всасывания ЛВ через:

1. эпителий слизистых оболочек – желудка, кишечника, слизистой полости рта, бронхиального дерева, половых органов, почечных канальцев при всасывании и выведении;

2. плазматические мембраны клеток внутренних органов и тканей при входе и выходе ЛВ из клеток;

3. ГЭБ, плацентарный барьер при действии ЛВ на мозг и плод;

4. эпидермис кожных покровов при всасывании ЛВ через кожу.

Особенности липидной диффузии:

1. основной механизм переноса ЛС через клеточные мембраны;

2. определяется липофильностью диффундируемого вещества (т.е. коэффициентом распределения «масло/вода») и градиентом концентрации, может быть ограничена очень низкой растворимостью вещества в воде (что препятствует проникновению ЛС в водную фазу мембран);

3. легко диффундируют неполярные, липофильные соединения, трудно – ионы.

Любая диффузия (и водная, и в липидах) подчиняется закону диффузии Фика:

• скорость диффузии – количество переносимых в единицу времени молекул лекарства;

• - концентрация вещества снаружи мембраны;

• - концентрация вещества изнутри мембраны.

Следствие из закона Фика:

1. фильтрация ЛС тем выше, чем больше его концентрация в месте введения (S абсорбируемой поверхности в кишечнике больше, чем в желудке, поэтому абсорбция ЛС в кишечнике более быстрая);

2. фильтрация ЛС тем выше, чем меньше толщина преодолеваемой биологической мембраны (толщина барьера в альвеолах легких значительно меньше, чем кожи, поэтому скорость абсорбции выше в легких).

Характеризуется:

• избирательностью к определенным соединениям;

• возможностью конкуренции двух веществ за один транспортный механизм;

• насыщаемостью при высоких концентрациях вещества;

• возможностью транспорта против градиента концентрации;

• затратой энергии.