Глазные мышцы строение. Глазодвигательные мышцы и их нарушения. Методы диагностики при поражении мышц глаза

Распределение лекарств – это распространение лекарственных веществ по органам и тканям после их попадания в системный кровоток. Зависит главным образом от природы лекарства, интенсивности кровотока в тканях, проницаемости гистогематических барьеров, а также связывания молекул лекарства с белками плазмы крови и в тканях.

1. Природа лекарств. Определяет прежде всего возможность переноса через биологические барьеры. Наибольшее значение имеют размеры молекул и их полярность, степень ионизации. Большинство гидрофильных лекарственных веществ не проникают в клетки и распределяются в основном в плазме крови и интерстициальной жидкости. Липофильные лекарства относительно легко проникают через гистогематические барьеры, диффундируют в клетки и распределяются в организме более равномерно.

2. Кровоток. Приток крови обеспечивает доставку лекарства в ткани и таким образом влияет на скорость захвата лекарственного вещества тканями. В результате в хорошо перфузируемых тканях (например, мозг, сердце, почки) большие тканевые концентрации создаются раньше, чем в плохо перфузируемых (например, жировой, костной). Если при этом лекарство быстро элиминируется, то его концентрация в плохо перфузируемых тканях может никогда существенно и не повысится.

3. Связывание лекарств с белками плазмы. Затрудняет диффузию лекарства в периферические ткани. Это происходит вследствие того, что диффундировать через поры в капиллярах могут только свободные молекулы.

Самой большой фракцией белков в плазме крови является альбумин. Более высокое сродство альбумин проявляет к гидрофобным веществам и лекарствам, являющимся слабыми кислотами.

Связывание лекарственных веществ с белками плазмы крови процесс обратимый и не является специфичным. Лекарственные вещества, при их одновременном назначении могут конкурировать за места связывания на белковых молекулах и вытеснять друг друга.

Уменьшение связывания лекарственного вещества с белками плазмы может привести к существенному увеличению фракции его свободных молекул в крови и явиться причиной чрезмерного усиления фармакологического действия лекарства.

4. Гистогематические барьеры. Это барьеры между кровью и тканями, образованные стенкой капилляров. Не одинаковы в различных органах и тканях. Например, в ЦНС он наименее проницаем, так как в его образовании принимают участие еще и клетки нейроглии:

В целом перенос лекарственных веществ через подобного рода барьеры подчиняется закономерностям, характерным для механизмов абсорбции, описанным ранее, и зависит от природы вещества: лучше переносятся неполярные липофильные вещества, хуже – полярные, гидрофильные.

Многие лекарства в физиологических условиях не проникают через гистогематические барьеры, например, маннитол, высокомолекулярные декстраны (полиглюкин).

Через гематоэнцефалический барьер не проникают нейромедиаторы и плохо проходят полярные соединения.

5. Связывание лекарства в тканях. Способствует переходу лекарства из крови и накоплению его в тканях, так как связывание понижает концентрацию свободных молекул лекарственного вещества непосредственно в периваскулярном пространстве и таким образом поддерживает высоким градиент способных к диффузии (несвязанных) молекул вещества. Это может приводить к значительному накоплению (депонированию) лекарства в периферических тканях. При обратимом связывании лекарственное вещество может постепенно высвобождаться из депо и, при понижении его концентрации в крови, снова подвергаться распределению.

О распределении лекарств принято судить по объему распределения.

Объем распределения (V d - от Volume of distribution) связывает количество лекарства в организме с его концентрацией в плазме в соответствии со следующим уравнением: .

Количественно равен условному объему в котором следовало бы распределить все лекарство, содержащееся в организме, чтобы его концентрация в этом объеме была равна таковой в плазме.

Если лекарство имеет очень большой объем распределения, значительно превышающий физический объем тела, это означает, что лекарственное вещество в основном находится в периферических тканях в связанном состоянии. Такие лекарства не могут быть эффективно удалены из организма с помощью гемодиализа. С другой стороны, вещества, которые полностью остаются в плазме, будут иметь объем распределения равный объему плазмы (приблизительно 3 ‒ 4 литра), что характерно для высокомолекулярных соединений, не проникающих в клетки крови и через поры в капиллярах (например, гепарин).

Если Vd равен 15 л (суммарный объем плазмы крови и интерстициальной жидкости) лекарство преимущественно распределено внеклеточно, что характерно для гидрофильных веществ, таких, например, как аминогликозидные антибиотики.

При величине объема распределения порядка 40 л (объем всех жидкостей в организме) лекарство вероятнее всего находится как во внеклеточной, так и внутриклеточной жидкостях, то есть проникает через клеточные мембраны, что характерно для распределения липофильных неполярных веществ.

Величина объема распределения играет важную роль в оценке элиминации лекарственных веществ из организма (при прочих равных условиях вещество с большим Vd будет элиминироваться медленнее и наоборот), а также учитывается при определении нагрузочной дозы: нагрузочная доза = желаемая (или целевая) концентрация лекарственного вещества х Vd.

Еще по теме Транспорт и распределение лекарств в организме. Связывание лекарственных веществ белками плазмы крови. Транспорт через гистогематические барьеры. Депонирование лекарств в тканях. Объем распределения.:

1. Связывание лекарственных средств с белками плазмы крови
2. Значение индивидуальных особенностей организма для действия лекарственных веществ. Половые и возрастные различия в действии лекарств и причины их обусловливающие. Дозирование лекарств в зависимости от возраста. Применение лекарств у женщин во время беременности и лактации. Влияние генетических и патологических состояний организма на проявление фармакологического эффекта.
3. Биологические барьеры и особенности распределения лекарственных средств в организме
4. Биотрансформация лекарственных веществ в организме. Несинтетические и синтетические реакции метаболизма лекарств. Роль микросомальных ферментов печени. Эффект первого прохождения. Внепеченочный метаболизм лекарственных веществ. Понятие о «пролекарствах». Индивидуальные различия в скорости инактивации лекарств и причины их обусловливающие.

ФАРМАКОКИНЕТИКА

Фармакокинетические процессы - всасывание, рас­пределение, депонирование, биотрансформация и выве­дение - связаны с проникновением ЛВ через биологи­ческие мембраны (в основном через цитоплазматические мембраны клеток). Существуют следующие способы про­никновения веществ через биологические мембраны: пас­сивная диффузия, фильтрация, активный транспорт, об­легченная диффузия, пиноцитоз (рис. 1.1).

^ Пассивная диффузия. Путем пассивной диффузии ве­щества проникают через мембрану по градиенту концен­трации (если концентрация вещества с одной стороны мембраны выше, чем с другой, вещество перемещается через мембрану от большей концентрации к меньшей). Этот процесс не требует затраты энергии. Поскольку био­логические мембраны в основном состоят из липидов, таким способом через них легко проникают вещества, растворимые в липидах и не имеющие заряда, т.е. л и -пофильные неполярные вещества. И напро­тив, гидрофильные полярные соединения непосредствен­но через липиды мембран практически не проникают.

Если Л В являются слабыми электролитами - слабыми кислотами или слабы­ми основаниями, то проникновение таких веществ через мембраны зависит от степени их ионизации, так как путем пассивной диффузии через двойной липид-ный слой мембраны легко проходят только неионизированные (незаряженные) молекулы вещества.

Степень ионизации слабых кислот и слабых оснований определяется:

1. 
   значениями рН среды;
2. 
   константой ионизации (К а) веществ.

НА ^ Н + + А~

Щелочная среда

Ионизация слабых оснований

ВН + ^ В + Н +

Константа ионизации характеризует способность вещества к ионизации при определенном значении рН среды. На практике для характеристики способности веществ к ионизации используют показатель рК а, который является отрицатель­ным логарифмом K a (-lg K a). Показатель рК а численно равен значению рН среды, при котором ионизирована половина молекул данного вещества. Значения рК а слабых кислот, так же как и слабых оснований, варьируют в широких пределах. Чем меньше рК а слабой кислоты, тем легче она ионизируется даже при относи­тельно низких значениях рН среды. Так, ацетилсалициловая кислота (рК а = 3,5) при рН 4,5 ионизирована более чем на 90%, в то же время степень иониза­ции аскорбиновой кислоты (рК а =11,5) при том же значении рН составляет доли % (рис. 1.2). Для слабых оснований существует обратная зависимость. Чем выше рК а слабого основания, тем в большей степени оно ионизировано даже при отно­сительно высоких значениях рН среды.

Степень ионизации слабой кислоты или слабого основания можно рассчитать по формуле Гендерсона-Гассельбальха:

Эта формула позволяет определить, какова будет степень проникновения ЛВ (слабых кислот или слабых оснований) через мембраны, разделяющие среды орга­низма с различными значениями рН, например при всасывании Л В из желудка (рН 2) в плазму крови (рН 7,4).

Пассивная диффузия гидрофильных полярных веществ возмож­на через водные поры (см. рис. 1.1). Это белковые молекулы в мембране клеток, проницаемые для воды и растворенных в ней веществ. Однако диаметр водных пор невелик (порядка 0,4 нм) и через них могут проникать только небольшие гид­рофильные молекулы (например, мочевина). Большинство гидрофильных лекар­ственных веществ, диаметр молекул которых составляет более 1 нм, через водные поры в мембране клеток не проходят. Поэтому большинство гидрофильных ле­карственных веществ не проникают внутрь клеток.

Фильтрация - этот термин используют как по отношению к проникновению гидрофильных веществ через водные поры в мембране клеток, так и по отноше­нию к их проникновению через межклеточные промежутки. Фильт­рация гидрофильных веществ через межклеточные промежутки происходит под гидростатическим или осмотическим давлением. Этот процесс имеет существен­ное значение для всасывания, распределения и выведения гидрофильных Л В и зависит от величины межклеточных промежутков.

Так как межклеточные промежутки в различных тканях не одинаковы по ве­личине, гидрофильные ЛВ при различных путях введения всасываются в неоди­наковой степени и распределяются в организме неравномерно. Например, про-

Межутки между эпителиальными клетками слизистой оболочки кишечника неве­лики, что затрудняет всасывание гидрофильных Л В из кишечника в кровь.

Промежутки между эндотелиальными клетками сосудов периферических тка­ней (скелетных мышц, подкожной клетчатки, внутренних органов) имеют доста­точно большие размеры (порядка 2 нм) и пропускают большинство гидрофиль­ных Л В, что обеспечивает достаточно быстрое проникновение Л В из тканей в кровь и из крови в ткани. В то же время в эндотелии сосудов мозга межклеточные промежутки отсутствуют. Эндотелиальные клетки плотно прилегают к друг дру­гу, образуя барьер (гематоэнцефалический барьер), препятствующий проникно­вению гидрофильных полярных веществ из крови в мозг (рис. 1.3).

^ Активный транспорт осуществляется с помощью специальных транспортных систем. Обычно это белковые молекулы, которые пронизывают мембрану клетки (см. рис. 1.1). Вещество связывается с белком-переносчиком с наружной сторо­ны мембраны. Под влиянием энергии АТФ происходит изменение конформации белковой молекулы, что приводит к уменьшению силы связывания между пере­носчиком и транспортируемым веществом и высвобождению вещества с внут­ренней стороны мембраны. Таким образом в клетку могут проникать некоторые гидрофильные полярные вещества.

Активный транспорт веществ через мембрану обладает следующими характе­ристиками: специфичностью (транспортные белки избирательно связывают и пе-

Реносят через мембрану только определенные вещества), насыщаемостью (при связывании всех белков-переносчиков количество вещества, переносимого че­рез мембрану, не увеличивается), происходит против градиента концентрации, требует затраты энергии (поэтому угнетается метаболическими ядами).

Активный транспорт участвует в переносе через клеточные мембраны таких ве­ществ, необходимых для жизнедеятельности клеток, как аминокислоты, сахара, пиримидиновые и пуриновые основания, железо, витамины. Некоторые гидрофиль­ные лекарственные вещества проникают через клеточные мембраны с помощью активного транспорта. Эти Л В связываются с теми же транспортными системами, которые осуществляют перенос через мембраны вышеперечисленных соединений.

^ Облегченная диффузия - перенос веществ через мембраны с помощью транс­портных систем, который осуществляется по градиенту концентрации и не требу­ет затраты энергии. Так же, как активный транспорт, облегченная диффузия - это специфичный по отношению к определенным веществам и насыщаемый процесс. Этот транспорт облегчает поступление в клетку гидрофильных полярных веществ. Таким образом через мембрану клеток может транспортироваться глюкоза.

Кроме белков-переносчиков, которые осуществляют трансмембранный перенос веществ внутрь клетки, в мембранах многих клеток есть транспортные белки - Р-гликопротеины, способствующие удалению из клеток чужеродных соединений. Р-гликопротеиновый насос обнаружен в эпителиальных клетках кишечника, в эндотелиальных клетках сосудов мозга, образующих гематоэнцефалический ба­рьер, в плаценте, печени, почках и других тканях. Эти транспортные белки пре­пятствуют всасыванию некоторых веществ, их проникновению через гистогема-тические барьеры, влияют на выведение веществ из организма.

Пиноцитоз (от греч. pino - пью). Крупные молекулы или агрегаты молекул со­прикасаются с наружной поверхностью мембраны и окружаются ею с образова­нием пузырька (вакуоли), который отделяется от мембраны и погружается внутрь клетки. Далее содержимое пузырька может высвобождаться внутри клетки или с другой стороны клетки наружу путем экзоцитоза.

^ 1.1. ВСАСЫВАНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ

Всасывание (абсорбция, от лат. absorbeo - всасываю) - процесс, в результате которого вещество поступает с места введения в кровь и/или лимфатическую си­стему. Всасывание Л В начинается сразу после введения Л В в организм. От того, каким путем Л В вводится в организм, зависит скорость и степень его всасыва­ния, а в конечном итоге скорость наступления эффекта, его величина и продол­жительность.

^ Пути введения лекарственных средств

Различают энтеральные (через пищеварительный тракт) и парентеральные (ми­нуя пищеварительный тракт) пути введения лекарственных средств.

А. Энтеральные пути введения

К энтеральным (от греч. ento - внутри и enteron - кишка) путям введения от­носятся:

• 
  сублингвальный (под язык);
• 
  трансбуккальный (за щеку);

• 
  пероральный (внутрь, per os)\
• 
  ректальный (через прямую кишку, per rectum ).

Сублингвальный и трансбуккальный пути введения имеют ряд положитель­ных черт:

• 
  они просты и удобны для больного;

• 
  вещества, введенные сублингвально или трансбуккально, не подвергаются воздействию хлористоводородной кислоты;
• 
  вещества попадают в общий кровоток, минуя печень, что предотвращает их преждевременное разрушение и выделение с желчью, т. е. устраняется так назы­ваемый эффект первого прохождения через печень (см. стр. 32);
• 
  вследствие хорошего кровоснабжения слизистой оболочки полости рта вса­сывание Л В происходит довольно быстро, что обеспечивает быстрое развитие эф­фекта. Это позволяет использовать такие пути введения при неотложных состоя­ниях.

Пероральное введение. При введении лекарственных средств внутрь основным механизмом всасывания ЛВ является пассивная диффузия - таким образом лег­ко всасываются неполярные вещества. Всасывание гидрофильных полярных ве­ществ ограничено из-за небольшой величины межклеточных промежутков в эпи­телии ЖКТ. Немногие гидрофильные Л В (леводопа, производное пиримидина - фторурацил) всасываются в кишечнике путем активного транспорта.

Всасывание слабокислых соединений (ацетилсалициловой кислоты, барбиту­ратов и др.) начинается уже в желудке, в кислой среде которого большая часть вещества неионизирована. Но в основном всасывание всех ЛВ, включая слабые кислоты, происходит в кишечнике. Этому способствует большая всасывающая поверхность слизистой оболочки кишечника (200 м 2) и ее интенсивное крово­снабжение. Слабые основания всасываются в кишечнике лучше, чем слабые кислоты, так как в щелочной среде кишечника слабые основания в основном на­ходятся в неионизированной форме, что облегчает их проникновение через мем­браны эпителиальных клеток.

На всасывание лекарственных веществ оказывает также влияние их способ­ность растворяться в воде (для достижения места всасывания вещества должны растворяться в содержимом кишечника), размер частиц вещества и лекарствен­ная форма, в которой его назначают. При применении твердых лекарственных форм (таблеток, капсул) большое значение имеет скорость, с которой они распа­даются в кишечнике. Быстрая распадаемость таблеток (или капсул) способствует достижению более высокой концентрации вещества в месте всасывания. Для за­медления всасывания и создания более постоянной концентрации ЛВ использу­ют лекарственные формы с замедленным (контролируемым) высвобождением Л В. Таким образом можно получить препараты так называемого пролонгированного действия, которые в отличие от обычных препаратов действуют гораздо дольше

(блокатор кальциевых каналов нифедипин в обычных лекарственных формах на­значают 3 раза в сутки, а его пролонгированные формы 1-2 раза в сутки).

Принятые внутрь лекарственные вещества подвергаются воздействию хлори­стоводородной кислоты и пищеварительных ферментов желудочно-кишечного тракта. Так, например, бензилпенициллин разрушается хлористоводородной кис­лотой желудочного сока, а инсулин и другие вещества полипептидной структу­ры - протеолитическими ферментами. Чтобы избежать разрушения некоторых веществ под действием хлористоводородной кислоты желудочного сока, их на­значают в специальных лекарственных формах, а именно в виде таблеток или капсул с кислоторезистентным покрытием. Такие лекарственные формы без из­менения проходят через желудок и распадаются только в тонком кишечнике (ки-шечнорастворимые лекарственные формы).

На всасывание Л В в ЖКТ могут оказывать влияние и другие факторы. В част­ности, оно зависит от моторики ЖКТ. Так, всасывание многих ЛВ, в особенности слабых оснований (пропранолола, кодеина и др.), которые в щелочной среде ки­шечника находятся преимущественно в неионизированной форме, происходит более интенсивно при ускорении опорожнения желудка (например, при приме­нении гастрокинетика метоклопрамида). Обратный эффект наблюдается при вве­дении веществ, задерживающих опорожнение желудка, таких как М-холинобло-каторы (например, атропин). В то же время усиление моторики кишечника и, следовательно, ускорение продвижения содержимого по кишечнику может нару­шить всасывание медленно всасывающихся веществ.

Количество и качественный состав содержимого кишечника также влияют на всасывание ЛВ в ЖКТ. Составные компоненты пищи могут нарушать всасыва­ние лекарственных веществ. Так, кальций, содержащийся в большом количестве в молочных продуктах, образует с тетрациклиновыми антибиотиками плохо вса­сывающиеся комплексы. Таннин, содержащийся в чае, образует с препаратами железа нерастворимые таннаты. Некоторые лекарственные средства существен­но влияют на всасывание других ЛВ, назначаемых одновременно. Так, колес-тирамин (применяется при атеросклерозе для снижения уровня атерогенных липопротеинов) связывает в кишечнике желчные кислоты и таким образом пре­пятствует всасыванию жирорастворимых соединений, в частности витаминов К, А, Е, D. Кроме того, он препятствует всасыванию тироксина, варфарина и не­которых других ЛВ.

Из тонкого кишечника вещества всасываются в воротную (портальную) вену и с током крови сначала попадают в печень и только потом в системный крово­ток (рис. 1.4). В печени большинство ЛВ частично биотрансформируется (и при этом инактивируется) и/или выделяется с желчью, поэтому в системный крово­ток поступает только часть всосавшегося вещества. Этот процесс называется эф­фектом первого прохождения через печень или элиминацией при первом про­хождении через печень (элиминация включает биотрансформацию и выведение).

В связи с тем, что лекарственные вещества оказывают резорбтивное действие только после того как они достигли системного кровотока (и затем распредели­лись по органам и тканям), вводится понятие биодоступность.

Биодоступность - часть введенной дозы лекарственного вещества, которая в неизмененном виде достигла системного кровотока. Биодоступность обычно выражают в процентах. Биодоступность вещества при внутривенном введении принимается равной 100%. При введении внутрь биодоступность, как правило, меньше. В справочной литературе обычно приводят значения биодоступности лекарственных веществ для введения внутрь.

При введении внутрь биодоступность лекарственных веществ может быть сни­жена по разным причинам. Некоторые вещества частично разрушаются под вли­янием хлористоводородной кислоты и/или пищеварительных ферментов желу­дочно-кишечного тракта. Некоторые ЛВ недостаточно хорошо всасываются в кишечнике (например, гидрофильные полярные соединения) или неполностью высвобождаются из таблетированных лекарственных форм, что также может быть причиной их низкой биодоступности. Известны вещества, которые метаболизи-руются в стенке кишечника.

Кроме того, многие вещества, перед тем как попасть в системный кровоток, подвергаются весьма интенсивной элиминации при первом прохождении через печень и по этой причине имеют низкую биодоступность. Соответственно, дозы таких Л В при введении внутрь обычно превышают дозы, необходимые для дости­жения того же эффекта при парентеральном или сублингвальном введении. Так, нитроглицерин, который практически полностью всасывается из кишечника, но при первом прохождении через печень элиминируется более чем на 90%, назна­чают сублингвально в дозе 0,5 мг, а внутрь в дозе - 6,4 мг.

Для сравнительной характеристики препаратов, в частности, препаратов, про­изводимых различными фармацевтическими предприятиями и содержащих одно и то же вещество в одинаковой дозе, используют понятие «биоэквивалентность». Два препарата считаются биоэквивалентными, если они обладают одинаковой

Биодоступностью и константой скорости всасывания (характеризует скорость по­ступления ЛВ в системный кровоток из места введения). При этом биоэквива­лентные препараты должны обеспечивать одинаковую скорость достижения мак­симальной концентрации вещества в крови.

Пероральный путь введения, так же как сублингвальный, имеет некоторые пре­имущества перед парентеральными путями введения, а именно является наибо­лее простым и удобным для больного, не требует стерильности препаратов и спе­циально обученного персонала. Однако внутрь можно вводить только те вещества, которые не разрушаются в ЖКТ, кроме того, на степень всасывания оказывает влияние относительная липофильность ЛВ. К недостаткам этого пути введения можно также отнести зависимость всасывания лекарственных веществ от состоя­ния слизистой оболочки и моторики кишечника от рН среды и состава содержи­мого кишечника, в частности от взаимодействия с компонентами пищи и други­ми Л В. Значительным недостатком является также то, что многие Л В частично разрушаются при первом прохождении через печень.

Кроме того, сами ЛВ могут оказывать влияние на процесс пищеварения и вса­сывание пищевых веществ, в том числе на усвоение витаминов. Так, например, осмотические слабительные средства затрудняют всасывание пищевых веществ из кишечника, а антацидные средства, нейтрализуя хлористоводородную кисло­ту желудочного сока, нарушают процесс переваривания белков.

Использование перорального пути введения иногда просто недоступно у не­которых больных (при отказе больного принимать лекарства, при нарушении акта глотания, упорной рвоте, в бессознательном состоянии, в раннем детском возра­сте). В этих случаях лекарственные средства можно вводить по тонкому желудоч­ному зонду через носовые ходы или через рот в желудок и/или двенадцатиперст­ную кишку.

Ректальное введение. Введение лекарственных средств в прямую кишку (рек­тально) используется в тех случаях, когда невозможен пероральный путь введе­ния (например, при рвоте) или лекарственное вещество обладает неприятным вку­сом и запахом и разрушается в желудке и верхних отделах кишечника. Очень часто ректальный путь введения используется в педиатрической практике.

Ректально лекарственные вещества назначаются в форме суппозиториев или в лекарственных клизмах объемом 50 мл. При введении таким путем веществ, раз­дражающих слизистую оболочку прямой кишки, их предварительно смешивают со слизями и подогревают до температуры тела для лучшего всасывания.

Из прямой кишки лекарственные вещества быстро всасываются и поступают в общий кровоток, на 50% минуя печень. Ректальный путь не используется для введения высокомолекулярных лекарственных веществ белковой, жировой и по-лисахаридной структуры, поскольку из толстого кишечника эти вещества не вса­сываются. Некоторые вещества вводят ректально для местного воздействия на слизистую оболочку прямой кишки, например, свечи с бензокаином (анестезином).

Б. Парентеральные пути введения

К парентеральным путям введения относятся:

• 
  внутривенный;
• 
  внутриартериальный;
• 
  интрастернальный;
• 
  внутримышечный;
• 
  подкожный;

• 
  внутрибрюшинный;
• 
  под оболочки мозга; и некоторые другие.

В вену вводят водные растворы лекарственных веществ. Введение в вену боль­шинства лекарственных веществ следует производить медленно (часто после пред­варительного разведения препарата раствором натрия хлорида или глюкозы).

Однако, если нужно быстро создать высокую концентрацию лекарственного вещества в крови, его вводят быстро, струйно. Внутривенное введение растворов больших объемов осуществляют капельным (инфузионным) способом. В этих случаях используются специальные системы с капельницами, позволяющие ре­гулировать скорость введения. Последняя обычно составляет 20-60 капель в мин, что соответствует примерно 1-3 мл раствора.

В небольших количествах внутривенно можно вводить гипертонические ра­створы (например, 10-20 мл 40% раствора глюкозы). Из-за риска закупорки со­судов (эмболии) недопустимо внутривенное введение масляных растворов, сус­пензий, водных растворов с пузырьками газа. Введение в вену средств с раздражающим действием может привести к развитию тромбоза.

Внутривенный путь введения обычно используется при оказании неотложной медицинской помощи, но может применяться планово и для курсового лечения в условиях стационара и амбулаторно.

Внутриартериальное введение. Введение лекарственного вещества в артерию, кровоснабжающую определенный орган, дает возможность создать в нем высо­кую концентрацию действующего вещества. Внутриартериально вводят рентге-ноконтрастные и противоопухолевые препараты. В некоторых случаях внутриар­териально вводят антибиотики.

Интрастернальное введение (введение в грудину). Этот путь введения исполь­зуют при невозможности внутривенного введения, например, у детей, лиц стар­ческого возраста.

Внутримышечное введение. Лекарственные вещества обычно вводят в верхне-наружную область ягодичной мышцы. Внутримышечно вводят как липофильные, так и гидрофильные лекарственные вещества. Всасывание гидрофильных Л В при внутримышечном введении происходит в основном путем фильтрации через меж­клеточные промежутки в эндотелии сосудов скелетных мышц. Липофильные ЛВ всасываются в кровь путем пассивной диффузии. Мышечная ткань имеет хоро­шее кровоснабжение и поэтому всасывание лекарственных веществ в кровь про­исходит довольно быстро, что позволяет через 5-10 мин создать достаточно вы­сокую концентрацию лекарственного вещества в крови

Внутримышечно вводят водные растворы (до 10 мл), а для обеспечения дли­тельного эффекта - масляные растворы и суспензии, что задерживает всасыва­ние вещества из места введения в кровь (рис. 1.5). Внутримышечно нельзя вво­дить гипертонические растворы и раздражающие вещества.

Подкожное введение. При введении под кожу лекарственные вещества (липо­фильные и гидрофильные) всасываются такими же способами (т.е. путем пассив­ной диффузии и фильтрации), что и при внутримышечном введении. Однако из подкожной клетчатки лекарственные вещества всасываются несколько медлен­нее, чем из мышечной ткани, поскольку кровоснабжение подкожной клетчатки менее интенсивно, чем кровоснабжение скелетных мышц.

Подкожно вводят водные растворы и с осторожностью масляные растворы и суспензии (см. рис. 1.5). В подкожную клетчатку имплантируются силиконовые контейнеры; таблетированные стерильные твердые лекарственные формы им­плантируются в межлопаточную область. Подкожно нельзя вводить вещества с раздражающим действием и гипертонические растворы.

Внутрибрюшинное введение. Вещества вводят в полость брюшины между ее па­риетальным и висцеральными листками. Этот путь используется, например, для введения антибиотиков во время операций на брюшной полости.

Введение под оболочки мозга. Лекарственные вещества можно вводить суб-арахноидально или субдурально. Таким образом при инфекционных поражениях тканей и оболочек мозга вводят антибиотики, плохо проникающие через гемато-энцефалический барьер. Субарахноидальное введение местных анестетиков ис­пользуют для спинномозговой анестезии.

Внутривенное, внутриартериальное, интрастернальное, внутримышечное, под­кожное введение и введение под оболочки мозга требуют стерильных лекарст­венных форм и осуществляются квалифицированным медицинским персоналом.

Ингаляционное введение (от лат. inhalare - вдыхать). Ингаляционно вводят газообразные вещества, пары легко испаряющихся жидкостей, аэрозоли и воз­душные взвеси мелкодисперсных твердых веществ. Всасывание лекарственных веществ в кровь с большой поверхности легких происходит очень быстро. Таким образом вводят средства для ингаляционного наркоза.

Ингаляционное введение (обычно в виде аэрозолей) используют также для воз­действия на слизистую оболочку и гладкие мышцы дыхательных путей. Это один из самых распространенных способов введения бронхорасширяющих средств и препаратов глюкокортикоидов при бронхиальной астме. В этом случае всасыва­ние веществ в кровь является нежелательным, так как приводит к появлению си­стемных побочных эффектов.

Интраназальное введение. Вещества вводят в полость носа в виде капель или специальных интраназальных спреев. Всасывание происходит со слизистой обо­лочки полости носа. Таким путем вводят препараты некоторых пептидных гор­монов, которые назначают в малых дозах. Например, десмопрессин, аналог ан­тидиуретического гормона задней доли гипофиза, применяют интраназально при несахарном диабете в дозе 10-20 мкг.

Трансдермальное введение. Некоторые липофильные лекарственные вещества в форме дозированных мазей или пластырей (трансдермальные терапевтические системы) наносятся на кожу, всасываются с ее поверхности в кровь (при этом вещества попадают в системный кровоток, минуя печень) и оказывают резорб-тивное действие. В последнее время этот путь используют для введения нитро­глицерина. С помощью трансдермальных лекарственных форм можно длительно поддерживать постоянную терапевтическую концентрацию лекарственного ве­щества в крови и таким образом обеспечить продолжительный лечебный эффект. Так, пластыри, содержащие нитроглицерин, оказывают антиангинальное действие (лечебный эффект при стенокардии) в течение 12 ч.

Возможно введение ионизированных лекарственных веществ с помощью ионо-фореза (ионофоретическое введение). Всасывание таких веществ после нанесе­ния их на кожу или слизистые оболочки происходит под воздействием слабого электрического поля.

Кроме того, лекарственные вещества наносят на кожу или слизистые оболоч­ки для получения местного действия. В таких случаях используют специальные лекарственные формы для наружного применения (мази, кремы, растворы для наружного применения и т.д.). При этом всасывание ЛВ в кровь является неже­лательным.

Лекарственные вещества можно вводить также в полость плевры (противоту­беркулезные средства), в полость суставной сумки (введение гидрокортизона при ревматоидном артрите), в тело и в просвет органа (например, введение окситФ^ цина в шейку и тело матки для остановки послеродовых кровотечений).

^ 1.2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМЕ

После поступления в системный кровоток ЛВ распределяются в различные органы и ткани. Характер распределения ЛВ во многом определяется их способ­ностью растворяться в воде или липидах (т.е. их относительной гидрофильноетью или липофильностью), а также интенсивностью регионарного кровотока.

Гидрофильные полярные вещества распределяются в организме неравномер­но. Большинство гидрофильных ЛВ не проникают в клетки и распределяются в основном в плазме крови и интерстициальной жидкости. В интерстициальную жидкость они попадают через межклеточные промежутки в эндотелии со­судов. В эндотелии капилляров мозга межклеточные промежутки отсутству­ют - эндотелиальные клетки плотно прилегают друг к другу (между клетками имеются так называемые плотные контакты). Такой непрерывный слой эндотелиальных клеток образует гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), препятствую­щий распределению гидрофильных полярных веществ (в том числе ионизиро­ванных молекул) в ткани мозга (см. рис. 1.3). Определенную барьерную функцию выполняют, по-видимому, и клетки глии. Через этот барьер немногие гидро­фильные ЛВ (например, леводопа) проникают только с помощью активно­го транспорта.

Однако есть участки мозга, не защищенные гематоэнцефалическим барьером. Триггерная зона рвотного центра доступна для действия веществ, не проникаю­щих через ГЭБ, таких как антагонист дофаминовых рецепторов домперидон. Это позволяет использовать домперидон в качестве противорвотного средства, не ока­зывающего влияния на другие структуры мозга. Кроме того, при воспалении моз­говых оболочек гематоэнцефалический барьер становится более проницаемым для гидрофильных Л В (это позволяет вводить внутривенно натриевую соль бен-зилпенициллина для лечения бактериального менингита).

Кроме ГЭБ, в организме есть другие гистогематические барьеры (т.е. барьеры, отделяющие кровь от тканей), которые являются препятствием для распределения гидрофильных Л В. К ним относятся гематоофтальмический барь­ер, не пропускающий гидрофильные полярные Л В в ткани глаза, гематотестику-лярный и плацентарный барьеры. Плацентарный барьер во время беременности препятствует проникновению некоторых гидрофильных полярных ЛВ из орга­низма матери в организм плода.

Относительно равномерно распределяются в организме липофильные непо­лярные вещества. Они проникают путем пассивной диффузии через мембраны клеток и распределяются как во внеклеточной, так и во внутриклеточной жидко­стях организма. Липофильные ЛВ проходят через все гистогематические барье­ры, в частности, диффундируют непосредственно через мембраны эндотелиаль-ных клеток капилляров в ткани мозга. Липофильные Л В легко проходят через плацентарный барьер. Многие лекарственные средства могут оказывать нежела­тельное действие на плод и поэтому прием препаратов беременными женщинами должен находиться под строгим врачебным контролем.

Влияние на распределение ЛВ оказывает также интенсивность кровоснабже­ния органов и тканей. Лекарственные вещества распределяются быстрее в хоро­шо перфузируемые органы, т.е. органы с интенсивным кровоснабжением, такие как сердце, печень, почки и достаточно медленно - в ткани с относительно пло­хим кровоснабжением - подкожную клетчатку, жировую и костную ткань.

^ 1.3. ДЕПОНИРОВАНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМЕ

Г При распределении в организме некоторые Л В частично могут задерживаться и накапливаться в различных тканях. Происходит это в основном вследствие об­ратимого связывания ЛВ с белками, фосфолипидами и нуклеопротеинами кле­ток. Этот процесс носит название депонирование. Концентрация вещества в месте его депонирования (в депо) может быть достаточно высокой. Из депо ве­щество постепенно высвобождается в кровь и распределяется по другим органам и тканям, в том числе достигая места своего действия. Депонирование может при­вести к удлинению (пролонгированию) действия препарата или возникновению эффекта последействия. Так происходит при введении средства для внутривен­ного наркоза, - тиопентала-натрия, высоколипофильного соединения, которое накапливается в жировой ткани. Препарат вызывает непродолжительный наркоз (порядка 15 мин), после прекращения которого наступает посленаркозный сон (в течение 2-3 ч), связанный с высвобождением тиопентала из депо.

Депонирование ЛВ в некоторых тканях может привести к развитию побочных эффектов. Например, тетрациклины связываются с кальцием и накапливаются в костной ткани. При этом они могут нарушать развитие скелета у маленьких детей. По этой же причине эти препараты не должны назначаться беременным женщинам.

Многие Л В связываются с белками плазмы крови. Слабокислые соединения (нестероидные противовоспалительные средства, сульфаниламиды) связывают­ся в основном с альбуминами (самой большой фракцией белков плазмы), а сла­бые основания - с α1-кислым гликопротеином и некоторыми другими белками плазмы крови. Связывание ЛВ с плазменными белками - обратимый процесс, который может быть представлен следующим образом:

ЛВ + белок комплекс ЛВ-белок.

Комплексы вещество - белок не проникают через мембраны клеток и через межклеточные промежутки в эндотелии сосудов (не фильтруются они и в капил­лярах почечных клубочков) и поэтому являются своеобразным резервуаром или депо данного вещества в крови.

Связанное с белками ЛВ не проявляет фармакологической активности. Но по­скольку это связывание обратимо, часть вещества постоянно высвобождается из комплекса с белком (происходит это при снижении концентрации свободного вещества в плазме крови) и оказывает фармакологическое действие.

Связывание Л В с белками плазмы крови не является специфичным. Разные ЛВ могут связываться с одними и теми же белками с достаточно высоким аффи­нитетом, при этом они конкурируют за места связывания на белковых молекулах и могут вытеснять друг друга. При этом большое значение имеет степень связы­вания веществ с белками при их терапевтических концентрациях в крови. Так, например, толбутамид (гипогликемическое средство, применяемое при сахарном диабете) приблизительно на 96% связывается с белками плазмы крови (при этом в свободном, а, следовательно, в активном состоянии в крови находится только около 5% вещества). При одновременном назначении сульфаниламидов, кото­рые в терапевтических концентрациях связываются со значительной фракцией белков плазмы крови, происходит быстрое вытеснение толбутамида из мест свя­зывания. Это приводит к повышению концентрации свободного толбутамида tfc крови. Результатом, как правило, является чрезмерное гипогликемическое дей­ствие препарата, а также более быстрое прекращение его эффекта, так как одно­временно ускоряется биотрансформация и выведение из организма несвязанно­го с белками вещества. Особую опасность представляет одновременное назначение сульфаниламидов и антикоагулянта варфарина, который связывается с белками плазмы крови на 99%. Быстрое повышение концентрации свободного варфарина (препарата с малой широтой терапевтического действия) приводит к резкому сни­жению свертываемости крови и кровотечениям.

^ 1.4. БИОТРАНСФОРМАЦИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ

Биотрансформация (метаболизм) - изменение химической структуры лекар­ственных веществ и их физико-химических свойств под действием ферментов организма. Основной направленностью этого процесса является превращение ли-пофильных веществ, которые легко реабсорбируются в почечных канальцах, в гидрофильные полярные соединения, которые быстро выводятся почками (не реабсорбируются в почечных канальцах). В процессе биотрансформации, как правило, происходит снижение активности (токсичности) исходных веществ.

Биотрансформация липофильных ЛВ в основном происходит под влиянием ферментов печени, локализованных в мембране эндоплазматического ретикулу-ма гепатоцитов. Эти ферменты называются микросомальными, потому что

Они оказываются связанными с мелкими субклеточными фрагментами гладкого эндоплазматического ретикулума (микросомами), которые образуются при гомо­генизации печеночной ткани или тканей других органов и могут быть выделены центрифугированием (осаждаются в так называемой «микросомальной» фракции).

В плазме крови, а также в печени, кишечнике, легких, коже, слизистых обо­лочках и других тканях имеются немикросомальные ферменты, ло­кализованные в цитозоле или митохондриях. Эти ферменты могут участвовать в метаболизме гидрофильных веществ.

Различают два основных вида метаболизма лекарственных веществ:

• 
  несинтетические реакции (метаболическая трансформация);
• 
  синтетические реакции (конъюгация).

Кметаболической трансформации относятся следующие реакции: окисление, восстановление, гидролиз. Многие липофильные соединения подвер­гаются окислению в печени под влиянием микросомальной системы ферментов, известных как оксидазы смешанных функций, или монооксигеназы. Основными компонентами этой системы являются цитохром Р-450-редуктаза и цитохром Р-450 - гемопротеин, который связывает молекулы лекарственного вещества и кислород в своем активном центре. Реакция протекает при участии НАДФН. В результате происходит присоединение одного атома кислорода к субстрату (ле­карственному веществу) с образованием гидроксильной группы (реакция гидро-ксилирования).

RH + 0 2 + НАДФН + Н + -> ROH + Н 2 0 + НАДФ + , где RH - лекарственное вещество, a ROH - метаболит.

Оксидазы смешанных функций обладают низкой субстратной специфичнос­тью. Известно много изоформ цитохрома Р-450 (Cytochrome Р-450, CYP), каждая из которых может метаболизировать несколько лекарственных веществ. Так, изо-форма CYP2C9 участвует в метаболизме варфарина, фенитоина, ибупрофена, CYP2D6 метаболизирует имипрамин, галоперидол, пропранолол, a CYP3A4 - карбамазепин, циклоспорин, эритромицин, нифедипин, верапамил и некоторые другие вещества. Окисление некоторых лекарственных веществ происходит под влиянием немикросомальных ферментов, которые локализованы в цитозоле или митохондриях. Для этих ферментов характерна субстратная специфичность, на­пример, моноаминоксидаза А метаболизирует норадреналин, адреналин, серото-нин, алкогольдегидрогеназа метаболизирует этиловый спирт до ацетальдегида.

Восстановление лекарственных веществ может происходить при участии мик-росомальных (хлорамфеникол) и немикросомальных ферментов (хлоралгидрат, налоксон).

Гидролиз лекарственных веществ осуществляется в основном немикросомаль-ными ферментами (эстеразами, амидазами, фосфатазами) в плазме крови и тка­нях. При этом вследствие присоединения воды происходит разрыв эфирных, амидных и фосфатных связей в молекулах лекарственных веществ. Гидроли­зу подвергаются сложные эфиры - ацетилхолин, суксаметоний (гидролизуются при участии холинэстераз), амиды (прокаинамид), ацетилсалициловая кислота (см. табл. 1.1).

Таблица 1.1. Основные пути метаболизма (биотрансформации) лекарственных веществ

Кислоту, обладающие антибактериальным и противовоспалительным действием. Многие антигипертензивные средства, например ингибиторы ангиотензин-пре-вращающего фермента (эналаприл), гидролизуются в организме с образованием активных соединений. Пролекарства обладают рядом преимуществ. Очень часто с их помощью решаются проблемы с доставкой лекарственного вещества к мес­ту его действия. Например, леводопа является предшественником дофамина, но в отличие от дофамина она проникает через гематоэнцефалический барьер в ЦНС, где под действием ДОФА-декарбоксилазы превращается в активное вещество - дофамин.

Иногда продукты метаболической трансформации оказываются более токсич­ными, чем исходные соединения. Так, токсические эффекты препаратов, содер­жащих нитрогруппы (метронидазол, нитрофурантоин), определяются промежу­точными продуктами метаболического восстановления N0 2 -rpynn.

В процессе биосинтетических реакций (конъюгация) к функцио­нальным группировкам молекул лекарственных веществ или их метаболитов присоединяются остатки эндогенных соединений (глюкуроновой кислоты, глута-тиона, глицина, сульфаты и др.) или высокополярные химические группы (аце­тильные, метильные группы). Эти реакции протекают при участии ферментов (в основном, трансфераз) печени, а также ферментов других тканей (легкие, почки). Локализуются ферменты в микросомах или в цитозольной фракции (см. табл. 1.1).

Наиболее общей реакцией является конъюгация с глюкуроновой кислотой. Присоединение остатков глюкуроновой кислоты (образование глюкуронидов) происходит при участии микросомального фермента UDP-глюкуронилтрансфе-разы, обладающей низкой субстратной специфичностью, вследствие чего очень многие лекарственные вещества (а также некоторые экзогенные соединения, та­кие как кортикостероиды и билирубин) вступают в реакцию конъюгации с глюкуроновой кислотой. В процессе конъюгации образуются высокополярные гид­рофильные соединения, которые быстро выводятся почками (многие метаболиты также подвергаются конъюгации). Конъюгаты, как правило, менее активны и токсичны, чем исходные лекарственные вещества.

Скорость биотрансформации лекарственных веществ зависит от многих фак­торов. В частности, активность ферментов, метаболизирующих лекарственные вещества, зависит от пола, возраста, состояния организма, одновременного на­значения других лекарственных средств. У мужчин активность микросомальных ферментов выше, чем у женщин, так как синтез этих ферментов стимулируется мужскими половыми гормонами. Поэтому некоторые вещества метаболизируются быстрее у мужчин, чем у женщин.

В эмбриональном периоде отсутствует большинство ферментов метаболизма лекарственных веществ, у новорожденных в первый месяц жизни активность этих ферментов снижена и достигает достаточного уровня лишь через 1-6 мес. Поэто­му в первые недели жизни не рекомендуется назначать такие лекарственные ве­щества, как хлорамфеникол (вследствие недостаточной активности ферментов замедлены процессы его конъюгации и проявляются токсические эффекты).

Активность ферментов печени снижается в старческом возрасте, вследствие чего уменьшается скорость метаболизма многих лекарственных веществ (лицам старше 60 лет такие препараты назначают в меньших дозах). При заболеваниях печени снижается активность микросомальных ферментов, замедляется биотранс­формация некоторых лекарственных веществ и происходит усиление и удлине­ние их действия. У утомленных и ослабленных больных обезвреживание лекар­ственных веществ происходит медленнее.

Под действием некоторых лекарственных веществ (фенобарбитал, рифампицин, карбамазепин, гризеофульвин) может происходить индукция (увеличе­ние скорости синтеза) микросомальных ферментов печени. В результате при од­новременном назначении с индукторами микросомальных ферментов других препаратов (например, глюкокортикоидов, пероральных контрацептивов) повы­шается скорость метаболизма последних и снижается их действие. В некоторых случаях может увеличиваться скорость метаболизма самого индуктора, вследствие чего уменьшаются его фармакологические эффекты (карбамазепин).

Некоторые лекарственные вещества (циметидин, хлорамфеникол, кетоконазол, этанол) снижают активность метаболизирующих ферментов. Например, цимети­дин является ингибитором микросомального окисления и, замедляя метаболизм варфарина, может повысить его антикоагулянтный эффект и спровоцировать кро­вотечение. Известны вещества (фуранокумарины), содержащиеся в грейпфрутовом соке, которые угнетают метаболизм таких лекарственных веществ, как циклоспорин, мидазолам, алпразолам и, следовательно, усиливают их действие. При одновременном применении лекарственных веществ с индукторами или ингиби­торами метаболизма необходимо корректировать назначаемые дозы этих веществ.

Скорость метаболизма некоторых лекарственных веществ определяется генетическими факторами. Появился раздел фармакологии - фармакогенетика, одной из задач которого является изучение патологии ферментов лекарственного метабо­лизма. Изменение активности ферментов часто является следствием мутации гена, контролирующего синтез данного фермента. Нарушение структуры и функции фермента называют энзимопатией (ферментопатией). При энзимопатиях ак­тивность фермента может быть повышена, и в этом случае процесс метаболизма лекарственных веществ ускоряется и их действие снижается. И наоборот, актив­ность ферментов может быть снижена, вследствие чего разрушение лекарствен­ных веществ будет происходить медленнее и действие их будет усиливаться вплоть до появления токсических эффектов. Особенности действия лекарственных веществ у лиц с генетически измененной активностью ферментов приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2. Особые реакции организма на лекарственные вещества при генетической недостаточности некоторых ферментов

Лекарственные вещества и их метаболиты выводятся (экскретируются) из организма в основном с мочой (почечная экскреция), а также с желчью в просвет кишечника.

Почечная экскреция. Выведение лекарственных веществ и их метаболитов почками происходит с участием трех основных процессов: клубочковой фильтрации, активной секреции в проксимальных канальцах и канальцевой реабсорбции.

Клубочковая фильтрация. Лекарственные вещества, растворенные в плазме крови (за исключением веществ, связанных с плазменными белками и вы­сокомолекулярных соединений), фильтруются под гидростатическим давлением через межклеточные промежутки в эндотелии капилляров почечных клубочков и попадают в просвет канальцев. Если эти вещества не реабсорбируются в почеч­ных канальцах, они выводятся с мочой.

Активная секреция. Путем активной секреции в просвет канальцев вы­деляется большая часть веществ, экскретируемых почками. Вещества секретируются в проксимальных канальцах с помощью специальных транспортных систем против градиента концентрации (этот процесс требует затраты энергии). Суще­ствуют отдельные транспортные системы для органических кислот (пенициллины, салицилаты, сульфаниламиды, тиазидные диуретики, фуросемид и др.) и орга­нических оснований (морфин, хинин, дофамин, серотонин, амилорид и ряд других веществ). В процессе выделения органические кислоты (также как органические основания) могут конкурентно вытеснять друг друга из связи с транспортными белками, вследствие чего экскреция вытесняемого вещества снижается.

Реабсорбция (обратное всасывание). Через мембраны почечных каналь­цев лекарственные вещества реабсорбируются путем пассивной диффузии по гра­диенту концентрации. Таким образом, реабсорбируются липофильные неполяр­ные соединения, так как они легко проникают через мембраны эпителиальных клеток почечных канальцев. Гидрофильные полярные вещества (в том числе иони­зированные соединения) практически не реабсорбируются и выводятся из орга­низма. Таким образом, выведение почками слабых кислот и слабых оснований прямо пропорционально степени их ионизации и, следовательно, в значитель­ной степени зависит от рН мочи.

/Кислая реакция мочи способствует экскреции слабых оснований (например, алкалоидов никотина, атропина, хинина) и затрудняет выделение слабых кислот (барбитуратов, ацетилсалициловой кислоты). Чтобы ускорить выведение почка­ми слабых оснований, следует изменить реакцию мочи в кислую сторону (сни­зить рН мочи). Обычно в таких случаях назначают хлорид аммония. И наоборот, если необходимо повысить экскрецию слабых кислот, назначают натрия гидро­карбонат и другие соединения, сдвигающие реакцию мочи в щелочную сторону (повышают рН мочи). Внутривенное введение натрия бикарбоната, в частности, используют для ускоренного выведения барбитуратов или ацетилсалициловой кислоты в случае их передозировки.

Реабсорбция некоторых эндогенных веществ (аминокислоты, глюкоза, моче­вая кислота) осуществляется путем активного транспорта.

Выведение через желудочно-кишечный тракт. Многие лекарственные вещества (дигоксин, тетрациклины, пенициллины, рифампицин и др.) выделяются с жел­чью в просвет кишечника (в неизмененном виде или в виде метаболитов и конъюгатов) и частично выводятся из организма с экскрементами. Однако часть веществ может повторно всасываться и при прохождении через печень снова

Выделяться с желчью в просвет кишечника и т.д. Этот циклический процесс на­зывается энтерогепатической (кишечно-печеночной) циркуляцией. Некоторые ве­щества (морфин, хлорамфеникол) выделяются с желчью в виде конъюгатов с глю-куроновой кислотой (глюкуронидов), гидролизующихся в кишечнике с образованием активных веществ, которые снова подвергаются реабсорбции. Та­ким образом энтерогепатическая циркуляция способствует пролонгированию действия лекарственных веществ. Некоторые лекарственные вещества плохо вса­сываются из желудочно-кишечного тракта и полностью выводятся из организма через кишечник. Такие вещества в основном применяют для лечения или профи­лактики кишечных инфекций и дисбактериоза (неомицин, нистатин).

Газообразные и летучие вещества выделяются легкими. Таким образом выво­дятся средства для ингаляционного наркоза. Некоторые вещества могут выделять­ся потовыми, слюнными железами (пенициллины, йодиды), железами желудка (хинин) и кишечника (слабые органические кислоты), слезными железами (ри-фампицин), молочными железами в период лактации (снотворные средства, спирт этиловый, никотин и др.). Во время кормления лекарственные вещества, которые выделяются молочными железами, могут вместе с молоком попасть в организм ребенка. Поэтому кормящим матерям противопоказано назначение лекарствен­ных препаратов (цитостатиков, наркотических анальгетиков, хлорамфеникол а, изониазида, диазепама, антитиреоидных средств и др.), которые могут вызвать серьезные нарушения развития и неблагоприятно воздействовать на ребенка.

Для характеристики совокупности процессов, в результате которых активное лекарственное вещество удаляется из организма, вводится понятие элиминация, которое объединяет два процесса: биотрансформацию и выведение. Количествен­но процесс элиминации характеризуется рядом фармакокинетических параметров (см. раздел «Математическое моделирование фармакокинетических процессов»).

^ 1.6. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФАРМАКОКИНЕТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Величина и продолжительность фармакологического эффекта во многом определяется концентрацией лекарственного вещества (ЛВ) в тех органах или тканях, где оно оказывает свое действие. Поэтому очень важно поддерживать определенную (терапевтическую) концентрацию ЛВ в месте его действия. Однако в
большинстве случаев концентрацию вещества в тканях определить практически
невозможно, поэтому при фармакокинетических исследованиях определяют кон­
центрации ЛВ в плазме крови, которые для большинства веществ коррелируют с
их концентрациями в органах-мишенях.

В результате всасывания, распределения, депонирования и элиминации (био­трансформации и выведения) ЛВ его концентрация в плазме крови изменяется. Эти изменения могут быть отражены графически. Для этого концентрацию ле­карственного вещества измеряют в плазме крови сразу и через определенные про­межутки времени после его введения и на основании полученных данных строят кривую изменения концентрации ЛВ во времени, или так называемую фармако-кинетическую кривую (рис. 1.6).

Для того чтобы количественно оценить влияние процессов всасывания, рас­пределения депонирования и элиминации на концентрацию ЛВ в крови, исполь­зуют математические фармакокинетические модели. Различают однокамерные, двухкамерные и многокамерные фармакокинетические модели.

Время

• 
  внутривенное введение
• 
  введение внутрь (per os)

В однокамерной модели организм условно представляют в виде камеры, за­полненной жидкостью. Вещество может поступать в камеру постепенно, как при введении внутрь (или других внесосудистых путях введения), или мгновенно, как при:быстром внутривенном введении (рис. 1.7).

После поступления вещества в камеру в количестве D оно распределяется мгно­венно и равномерно и занимает объем камеры, при этом концентрация вещества, которая создается в камере, обозначается как начальная концентрация - С 0 . Объем распределения вещества в камере - V d (volume of distribution) = D/C 0 .

В клинической практике используют параметр, который получил название ка­жущийся объем распределения (apparent volume of distribution, V d).

Кажущийся объем распределения - гипотетический объем жид­кости организма, в котором лекарственное вещество распределено равномерно и при этом находится в концентрации, равной концентрации данного вещества в плазме крови (С). Соответственно, кажущийся объем распределения V d = Q/C где Q - количество вещества в организме при концентрации в плазме крови С.

Если допустить, что вещество после внутривенного введения в дозе D мгно­венно и равномерно распределилось в организме, то кажущийся объем распреде­ления V d = D/C 0 , где С 0 - начальная концентрация вещества в плазме крови.

Кажущийся объем распределения позволяет судить о том, в каком соотноше­нии распределяется вещество между жидкостями организма (плазмой крови, интерстициальной, внутриклеточной жидкостями). Так, если величина V d какого-либо вещества имеет значение, приблизительно равное 3 л (средний объем плазмы

Если V d равен 15 л (сумма средних объемов плазмы крови и интерстициальной жидкости), вещество преимущественно находится в плазме крови и интерстици­альной жидкости (во внеклеточной жидкости), т.е. не проникает внутрь клеток. Предположительно это гидрофильное соединение, которое не проходит через клеточные мембраны. К таким веществам относятся аминогликозидные антиби­отики (гентамицин, тобрамицин). Поэтому эти антибиотики практически не ока­зывают действие на микроорганизмы, находящиеся внутри клеток, т.е. неэффек­тивны в отношении внутриклеточных инфекций.

Некоторые лекарственные вещества имеют объем распределения порядка 40 л (средний объем всех жидкостей организма). Это означает, что они находятся как во внеклеточной, так и во внутриклеточной жидкостях организма, т.е. проника­ют через мембраны клеток. В основном так распределяются в организме липо-фильные неполярные соединения.

Если величина V d лекарственного вещества значительно превышает объем жидкостей организма, это вещество скорее всего депонировалось в периферических тканях, и его концентрация в плазме крови чрезвычайно мала. Большие значе­ния объема распределения характерны для трициклических антидепрессантов имипрамина и амитриптилина (V d - порядка 1600 л). Такие Л В не могут быть эффективно удалены из организма с помощью гемодиализа.

После мгновенного и равномерного распределения вещества в объеме каме­ры и достижения концентрации С 0 концентрация вещества в камере постепенно снижается при участии двух процессов - биотрансформации и экскреции (см. рис. 1.7). Оба эти процесса объединяются термином элиминация.

Для большинства лекарственных веществ скорость элиминации зависит от кон­центрации вещества (чем меньше концентрация вещества, тем меньше скорость элиминации). При этом кривая изменения концентрации вещества во времени имеет экспоненциальный характер (рис. 1.8). Такая элиминация соот­ветствует кинетике 1-го порядка (в единицу времени элиминируется опре­деленная часть вещества^.

Основными параметрами, характеризующими процесс элиминации, являют-ся константа скорости элиминации (k el , k e) и период полуэлиминации (t 1/2).

48
Константа скорости элиминации 1-го порядка показывает, какая часть вещества элиминируется из организма в единицу времени (размер­ность мин -1 , ч -1). Например, если k eI какого-либо вещества, которое ввели внут­ривенно в дозе 100 мг, составляет 0,1 ч~", то через 1 ч количество вещества в кро­ви будет равно 90 мг, а через 2 ч - 81 мг и т.д.

Немногие лекарственные вещества (этанол, фенитоин) элиминируются в со­ответствии с кинетикой нулевого порядка. Скорость такой элиминации не зависит от концентрации вещества и является постоянной величиной, т.е. в еди­ницу времени элиминируется определенное количество вещества (например, за 1 ч элиминируется 10 г чистого этанола). Связано это с тем, что при терапевти­ческих концентрациях названных веществ в крови происходит насыщение фер­ментов, метаболизирующих эти вещества. Поэтому при увеличении концентра­ции таких веществ в крови скорость их элиминации не повышается.

Период полуэлиминации (t I /2 , half-life) - время, за которое концент­рация вещества в плазме крови снижается на 50% (рис. 1.9). Для большинства ЛВ (для тех, элиминация которых подчиняется кинетике 1-го порядка) пери­од полуэлиминации - величина постоянная в определенных пределах и не за­висит от дозы ЛВ. Поэтому, если за один период полуэлиминации из плазмы крови удаляется 50% внутривенно введенного ЛВ, то за 2 периода - 75%, а за 3,3 периода - 90% (этот параметр используют для подбора интервалов между вве­дениями вещества, необходимых для поддержания его постоянной концентра­ции в крови).

Период полуэлиминации связан с константой скорости элиминации следую­щим соотношением:

T 1/2 = ln2/k eI = 0,693/k el .

Если сразу же после внутривенного введения вещества производить измере­ния его концентрации в плазме крови через короткие интервалы времени, то мож­но получить двухфазный характер изменения концентрации вещества в крови (см. рис. 1.11).

Такой же характер кривой можно получить с помощью двухкамерной фарма-кокинетической модели (рис. 1.10). В этой модели организм представляют в виде двух сообщающихся между собой камер. Одна из камер этой модели называется центральной и представляет плазму крови и хорошо перфузируемые органы (сер­дце, печень, почки, легкие), а другая, называемая периферической, представляет

плохо перфузируемые ткани (кожу, жировую, мышечную ткани). Вещество вво­дят в центральную камеру, где оно мгновенно и равномерно распределяется и от­куда затем проникает в периферическую камеру. Этот период обозначается как фаза распределения, или α-фаза. Затем вещество перераспределяется из перифе­рической камеры в центральную и удаляется из нее вследствие элиминации. Эта фаза (фаза элиминации) обозначается как β-фаза. α-Фаза характеризуется пара­метром, который называется периодом полураспределения - t 1/2(X , а характеристи­кой β-фазы является собственно период полуэлиминации, обозначаемый как t 1/2 g (рис. 1.11). Период полураспределения, как правило, меньше периода полуэли­минации, так как вещество распределяется из центральной камеры в перифери­ческую быстрее, чем элиминируется.

Клиренс - фармакокинетический параметр, который характеризует ско­рость освобождения организма от лекарственного вещества.

Поскольку освобождение организма от ЛВ происходит за счет процес­сов биотрансформации (метаболизма) и экскреции, различают метаболичес­кий и экскреторный клиренс. Метаболический клиренс (Cl met) и экскретор­ный клиренс (С ехсг) в сумме составляют системный (общий) клиренс (Cl t , total clearance):

Cl met + С excr = Cl t

Системный клиренс численно равен объему распределения, который ос­вобождается от вещества в единицу времени (размерность - объем в едини­цу времени, например, мл/мин, л/ч, иногда с учетом массы тела, например, мл/кг/мин):

CL t = V d k el

Значения клиренса прямо пропорциональны скорости элиминации вещества и обратно пропорциональны его концентрации в биологической жидкости (в кро­ви, плазме крови, сыворотке):

Где С - концентрация вещества.

В зависимости от путей элиминации Л В различают почечный клиренс (С1 геп), печеночный клиренс (Cl hep), а также клиренс, осуществляемый другими органа­ми (легкими, слюнными, потовыми и молочными железами, внепеченочный ме­таболизм). Наиболее важными составляющими системного клиренса являются почечный и печеночный клиренс.

Почечный клиренс численно равен объему плазмы крови, который освобож­дается от ЛВ в единицу времени и зависит от интенсивности процессов клубоч-ковой фильтрации, канальцевой секреции и реабсорбции. Почечный клиренс можно определить при постоянной концентрации вещества в плазме крови:

Где C u - концентрация вещества в моче, С - концентрация вещества в плазме крови и V u - скорость мочеотделения.

Печеночный клиренс зависит от процессов биотрансформации ЛВ и экскре­ции неизмененного Л В с желчью. Значения почечного и печеночного клиренса следует учитывать при назначении ЛВ больным с недостаточностью почек или печени соответственно.

^ Оптимизация дозирования лекарственных веществ

Для достижения оптимального терапевтического эффекта ЛВ необходимо по­стоянно поддерживать его терапевтическую концентрацию в крови. Постоянно поддерживаемый уровень вещества в плазме крови обозначается как стационар­ная концентрация (C ss , С steady-state). Стационарная концентрация устанавлива­ется при достижении равновесия между процессом поступления вещества в сис­темный кровоток и процессом его элиминации (когда скорость поступления равна скорости элиминации). Наиболее простым способом достижения стационарной концентрации является внутривенное капельное введение (рис. 1.12). При внут­ривенном капельном введении величина C ss зависит от скорости введения веще­ства, которую можно определить по формуле D/T = С CI.

ЛВ необходимо вводить с такой скоростью, чтобы поддерживать его терапев­тическую концентрацию в крови. Существует диапазон терапевтических концен­траций (рис. 1.13). Нижняя граница этого диапазона - минимальная эффектив­ная концентрация (С™ п, ниже этой концентрации вещество не оказывает необходимого действия), верхняя граница - максимальная безопасная концент­рация (С™\ выше которой находится область токсических концентраций). Обыч­но поддерживают среднюю концентрацию этого диапазона, т.е. среднюю тера­певтическую концентрацию вещества в крови. Значения средних терапевтических концентраций лекарственных веществ приводятся в справочной литературе.

Время достижения стационарной терапевтической концентрации вещества в крови зависит от его периода полуэлиминации. Через период полуэлиминации достигается 50%, через 2 периода полуэлиминации - 75% и через 3,3 периода - 90% от стационарного уровня вещества в крови. Поэтому при необходимости получения быстрого терапевтического эффекта, в особенности если вещество имеет достаточно большой период полуэлиминации, вначале вводят большую нагрузочную дозу препарата (для достижения стационарной терапевтической кон­центрации), а затем вещество вводят инфузионно с определенной скоростью для поддержания стационарной концентрации. Однако чаще всего вещества назна­чают отдельными дозами через определенные интервалы времени (наиболее час­то вещества назначают внутрь). В таких случаях концентрация вещества в крови не остается постоянной, а меняется относительно стационарного уровня, при­чем эти колебания не должны выходить за пределы диапазона терапевтических концентраций. Поэтому после назначения нагрузочной дозы, которая обеспечи­вает быстрое достижение стационарной терапевтической концентрации, вводят меньшие по величине поддерживающие дозы, которые должны обеспе­чить лишь небольшие колебания концентрации вещества в крови относительно его стационарного терапевтического уровня (рис. 1.14). Нагрузочную и поддер­живающую дозы ЛВ для каждого конкретного больного можно рассчитать по формулам, в которых использованы фармакокинетические параметры, пред­ставленные в этом разделе: объем распределения, период полуэлиминации и др. При введении веществ внутрь учитывается степень всасывания ЛВ из желу­дочно-кишечного тракта, которую характеризует такой параметр, как био­доступность (часть введенной дозы вещества, которая в неизмененном виде достигла системного кровотока).

Биодоступность веществ при введении внутрь зависит от многих факторов (см. стр. 33) и определяется следующим образом. Вещество вводят больному внут-

ривенно и измеряют его концентрацию в крови через определенные промежутки вре­мени. На основании полученных данных вычерчивают кривую изменения концент­рации вещества во времени при внутривенном введении. Затем тому же больному это вещество вводят внутрь в той же дозе и определяют его концентрацию в крови через определенные интервалы времени. По результатам измерения строят кривую изменения концентрации вещества во времени при введении внутрь (рис. 1.15).

Затем измеряют площади под кривыми концентрация - время (AUC, Area Under the Curve). Биодоступность вещества определяют по формуле:

Где F - биодоступность (Fraction); AUC - площадь под кривой концентра­ция-время (Area Under the Curve).

Мышцы глаза выполняют согласованные движения глазных яблок, обеспечивая качественное и объемное зрение.

Глазодвигательных мышц у глаза всего шесть, из них четыре прямых и две косых, получивших такое название из-за особенностей хода мышцы в глазнице и прикрепления к глазному яблоку. Работа мышц контролируется тремя черепно-мозговыми нервами: глазодвигательным, отводящим и блоковым. Каждое мышечное волокно этой группы мышц богато снабжено нервными окончаниями, за счет чего обеспечивается особая четкость и точность в движениях.

Благодаря глазодвигательным мышцам возможны многочисленные варианты движения глазных яблок, как однонаправленные: вверх, вправо и так далее; так и разнонаправленные, например, сведение глаз при работе на близком расстоянии. Суть таких движений состоит в том, чтобы за счет слаженной работы мышц одинаковое изображение предметов попадало на одинаковые участки сетчатки – макулярную область, обеспечивая хорошее зрение и ощущение глубины пространства.

Особенности строения мышц глаза

Выделяют 6 глазодвигательных мышц, из них 4 прямых, идущих в прямом направлении: внутренняя, наружная, верхняя и нижняя. Оставшиеся 2 называются косыми, так как имеют косое направление хода и прикрепления к глазному яблоку – верхняя и нижняя косые мышцы.

Все мышцы, за исключением нижней косой, начинаются от плотного соединительнотканного кольца, окружающего наружное отверстие зрительного канала. Кпереди своего начала 5 мышц образуют мышечную воронку, внутри которой проходит зрительный нерв, кровеносные сосуды, а также нервы. Далее, верхняя косая мышца постепенно отклоняется кверху и кнутри, следуя к, так называемому, блоку. В этом месте мышца переходит в сухожилие, которое перебрасывается через петлю блока и меняет свое направление на косое, прикрепляясь в верхненаружном квадранте глазного яблока под верхней прямой мышцей. Нижняя косая мышца начинается у нижневнутреннего края глазницы, идет кнаружи и кзади под нижней прямой мышцей и прикрепляется в нижненаружном квадранте глазного яблока.

Приближаясь к глазному яблоку, мышцы окружаются плотной капсулой - теноновой оболочкой и присоединяются к склере на разном расстоянии от лимба. Ближе всех из прямых мышц к лимбу прикрепляется внутренняя, а дальше – верхняя прямая, косые же мышцы прикрепляются к глазному яблоку немного кзади от экватора, то есть середины длинны глазного яблока.

Работа мышц регулируется, большей частью, глазодвигательным нервом: верхняя, внутренняя, нижняя прямые и нижняя косая мышцы, за исключением наружной прямой мышцы, работа которой обеспечивается отводящим нервом и верхней косой – блоковым нервом. Особенностью нервной регуляции является то, что одна веточка двигательного нерва контролирует работу очень небольшого количества мышечных волокон, за счет чего достигается максимальная точность при движении глаз.

Движения глазного яблока зависят от особенностей прикрепления мышц. Места прикрепления внутренней и наружной прямых мышц совпадает с горизонтальной плоскостью глазного яблока, за счет этого возможны горизонтальные движения глаза: поворот к носу при сокращении внутренней прямой и к виску при сокращении наружной прямой мышцы.

Верхняя и нижняя прямые мышцы в основном обеспечивают движения глаз по вертикали, но так как линия прикрепления мышц располагается несколько косо по отношению к линии лимба, то одновременно с движением по вертикали происходит еще и движение глаза кнутри.

Косые мышцы при сокращении вызывают более сложные действия, это связано с особенностями расположения мышц и их прикрепления к склере. Верхняя косая мышца опускает глаз и поворачивает кнаружи, а нижняя косая поднимает и также отводит кнаружи.

Кроме того, верхняя и нижняя прямые, а также косые мышцы обеспечивают небольшие повороты глазного яблока по часовой стрелке и против нее. Благодаря хорошей нервной регуляции и слаженной работе мышц глазного яблока возможны сложные движения, как односторонние, так и направленные в разные стороны, за счет чего возникает объемность зрения, или бинокулярность, и, кроме того, повышается качество зрения.

Методы диагностики

Определение подвижности глаз – оценивается полнота движений глаз при слежении за перемещаемым объектом. Страбометрия – оценка угла или степени отклонения глазного яблока от средней линии при косоглазии. Тест с прикрыванием - поочередно прикрывают один и второй глаз для определения скрытого косоглазия – гетерофории, а при явном косоглазии определяется его вид. Ультразвуковая диагностика – определение изменений в глазодвигательных мышцах в непосредственной близости к глазному яблоку. Компьютерная томография, магнитно-резонансная томография – выявление изменений в глазодвигательных мышцах на всем их протяжении.

Симптомы заболеваний

Двоение – возможно при явном косоглазии и при выраженном скрытом косоглазии. Нистагм– возникает при нарушении способности глаз к фиксации объектов.

Глаза человека находятся в окружении шести глазных мышц: четырех прямых (верхней и нижней, латеральной и медиальной) и двух косых (верхней и нижней).

Все мышцы глаза, кроме нижней косой, начинаются от сухожильного кольца, расположенного в толще глазницы и расходятся кпереди, образуя конусообразную мышечную воронку. Все глазные мышцы, кроме верхней косой, прикрепляются сразу к склере.

Верхняя косая глазная мышца направляется вперед к хрящевому блоку. У блока она превращается в сухожилие и, пройдя сквозь петлю блока, резко изменяет направление движения. Под верхней прямой глазной мышцей она проникает в склеру глазного яблока сзади экватора.

Нижняя косая глазная мышца начинается от внутренней стенки орбиты и, огибая глазное яблоко, соединяется со склерой сзади экватора.

Верхняя косая глазная мышца иннервируется блоковым нервом, наружная прямая глазная мышца – отводящим нервом, а все другие мышцы иннервируются глазодвигательным нервом.

Наружные мышцы глаза размещаются в таком порядке (по возрастанию): нижняя косая глазная мышца (самая тонкая), затем верхняя косая, верхняя прямая, нижняя прямая, наружная прямая и внутренняя прямая – самая мощная мышца.

Функции мышц глаза

По своему действию мышцы глаза разделяются на следующие группы:

поднимающие мышцы (нижняя косая и верхняя прямая); отводящие мышцы (косые и наружная прямая); приводящие мышцы (нижняя и внутренняя, верхняя прямые); опускающие мышцы (верхняя косая и нижняя прямая).

Как и скелетные мышцы, мышцы глаза могут сокращаться без укорочения (изометрическое сокращение) или с укорочением (изотоническое сокращение).

Благодаря изотоническому сокращению наружной прямой глазной мышцы глазное яблоко поворачивается наружу. Внутренняя прямая глазная мышца поворачивает глазное яблоко внутрь. Нижняя прямая глазная мышца поворачивает глазное яблоко вниз, а верхняя прямая мышца – вверх. Нижняя косая глазная мышца поворачивает глазное яблоко вверх и наружу, а верхняя косая мышца – вниз и наружу.

Во время быстрых движений глаза глазные мышцы сокращаются с силой 0,11-0,13 кг. При повороте глазного яблока на сорок градусов мышца сокращается с силой 0,045 кг.

Причины, по которым болят мышцы глаз

Частой причиной, по которой болят мышцы глаз, является их переутомление. Кроме того, глазная боль может возникать из-за царапания глазной поверхности контактными линзами либо из-за применения неправильно подобранных очков. Иногда болят мышцы глаз в результате перенапряжения лицевых мышц.

Кроме того, глазная боль может быть связана непосредственно c самими глазными болезнями – увеитом, конъюнктивитом и другими. В этом случае боль нередко сопровождается общим недомоганием (тошнотой, головной болью) и нарушением зрения.

Тренировка мышц глаз

Наиболее действенное средство для укрепления мышц глаз – общеукрепляющие занятия в сочетании со специальными упражнениями для мышц глаз.

В домашних условиях в тренировочные занятия рекомендуется включать дыхательные упражнения, ходьбу, движения руками, упражнения для плечевого пояса, упражнения для мышц глаза, упражнения для мышц ног и туловища, самомассаж шеи и глаз, упражнение на расслабление.

Тренировка мышц глаз должна включать в себя упражнения для наружных и внутренних глазных мышц.

Тренировка наружных глазных мышц:

в положении сидя медленно переводить взгляд с потолка на пол и обратно, затем слева направо и обратно (повторить по 10-13 раз); осуществлять вращения глазами в разных направлениях (повторить 4-7 раз), а также частое моргание в течение 15-20 секунд.

Тренировка внутренних глазных мышц:

на оконном стекле прикрепить метку круглой формы на уровне глаз диаметром в 4-5 мм на расстоянии 30см от глаз; переводить взгляд то на метку, то на любой удаленный предмет за окном.

Упражнения для укрепления мышц глаз следует выполнять два раза в день. В первые два дня – в течение трех-четырех минут, на третий и четвертый – пять минут, в последующие дни – десять минут.

Для профилактики и лечения миопии (близорукости) американским офтальмологом У. Бейтсом был предложен комплекс упражнений для каждого типа расстройства зрения в отдельности, а также базовые упражнения, эффективные при утомлении глаз и при любых нарушениях зрения.

Бейтс считал, что очки, улучшая видимость, ухудшают кровоснабжение глаз и усиливают расстройство зрения и глазное напряжение.

Гимнастика Бейтса включает метод пассивной релаксации (мысленное представление, пальминг), метод динамической релаксации (соляризация, дыхание и мигание), метод центральной фиксации (аналитическое смотрение, быстрые взгляды, раскачивание и перемещение, чтение мелкого шрифта, покачивание).

Методики восстановления зрения Норбекова и Жданова, слегка дополняя и видоизменяя, копируют методику офтальмолога У. Бейтса.

Глазодвигательные мышцы помогают выполнять согласованное передвижение глазных яблок, также параллельно они обеспечивают качественное восприятие. Чтобы обладать объемным изображением окружающего мира, необходимо постоянно проводить тренировку мышечной ткани. Какие упражнения выполнять, подскажет специалист после тщательного обследования. В любой ситуации стоит полностью исключить самостоятельную терапию.

Общая информация

Мышцы глаза бывают шести видов, при этом четыре из них прямые, а две косые. Именуются они так из-за особенностей хода в полости (орбите), где располагаются, а также из-за прикрепления к органу зрения. Их работоспособность находится под контролем нервных окончаний, которые располагаются в черепно-мозговой коробке, таких как:

Глазодвигательные.Отводящие.Блоковые.

Глазные мышцы обладают большим количеством нервов, которые способны обеспечивать четкость, точность при передвижении органов зрения.

Движение

Глазные яблоки благодаря данным волокнам могут выполнять многочисленные передвижения, как однонаправленные, так и разнонаправленные. К однонаправленным относятся повороты вверх, вниз, влево и другие, а к разнонаправленным – сведение органов зрения в одну точку. Такие движения помогают работать слаженно тканям и представляют человеку одинаковое изображение, благодаря его попаданию на один и тот же участок сетчатки.

Мышцы могут обеспечивать движения обоих глаз, при этом выполняя основную функцию:

Движение в одну и ту же сторону. Оно именуется верзионным.Движение в разные стороны. Оно именуется вергентным (конвергенция, дивергенция).

Какие структурные особенности?

Как уже говорилось ранее, глазодвигательные мышцы бывают:

Прямые. Имеют прямую направленность.Косые мышцы обладают ходом неровного типа и прикрепляются к органу зрения верхней и нижней тканью.

Все указанные глазные мышцы начинаются от плотного соединительного кольца, которое окружает внешнее отверстие зрительного канала. В данной ситуации исключением считается нижняя косая. Все пять мышечных волокон при этом образуют воронку, которая внутри имеет нервы, в том числе главный зрительный, а также сосуды.

Если углубиться, то будет видно, как косая мышца отклоняется вверх и внутрь, при этом создавая блок. Также на этом участке происходит переход волокон в сухожилие, перебрасывающееся через специальную петельку, и при этом наблюдается изменение ее направления на косое. Потом происходит ее прикрепление к верхнему внешнему квадранту органа зрения под верхней тканью прямого типа.

Особенности нижней косой и внутренней мышцы

Что касается нижней косой мышцы, то она берет свое начало у внутреннего края, который расположен снизу глазницы и продолжается до наружной задней границы нижней мышцы прямого типа. Глазодвигательные мышцы, чем ближе к яблоку, тем больше окружены капсулой из плотного волокна, то есть теневой оболочкой, а затем происходит их присоединение к склере, но не на одинаковом расстоянии от лимба.

Работоспособность большинства волокон регулируется глазодвигательным нервом. В данной ситуации исключением считается наружная прямая мышца, ее обеспечением занимается отводящий нерв, и верхняя косая, которая обеспечивается нервными импульсами от блокового нерва. Внутренние мышцы глаза наиболее близко располагаются к лимбу, а верхние прямые и косые прикрепляются всередине к органу зрения.

Главная особенность иннервации – ветвь двигательного нерва контролирует работоспособность незначительного количества мышц, поэтому происходит достижение максимальной точности при движении человеческих глаз.

Особенности строения верхней и нижней прямой, а также косой мышцы

От того, как прикреплены глазодвигательные мышцы, будет зависеть движение яблока. Внутренние и наружные прямые волокна располагаются горизонтально относительно плоскости органа зрения, поэтому человек может двигать им по горизонтали. Также эти две мышцы занимаются обеспечением движения по вертикали.

Теперь рассмотрим строение глазодвигательных мышц косого типа. Они способны при сокращении спровоцировать более сложные действия. Это можно связать с некоторой особенностью расположения и прикрепления к склере. Косая мышечная ткань, которая находится сверху, помогает органу зрения опускаться и поворачиваться наружу, а нижняя – подниматься и так же отводиться наружу.

Необходимо учесть еще один нюанс, который затрагивает верхнюю и нижнюю прямую, а также косую мышцы – они обладают отличной регуляцией нервных импульсов, присутствует слаженная работа мышечной ткани глазного яблока, при этом человек способен выполнять сложные движения в разные стороны. Поэтому люди могут видеть объемные картинки, также повышается качество изображения, которое затем поступает в головной мозг.

Вспомогательные мышцы

Помимо вышеуказанных волокон в работе и подвижности глазного яблока принимают участие и иные ткани, которые окружают глазную щель. При этом самой главной считается круговая мышца. Она обладает уникальным строением, которое представлено несколькими частями – глазничной, слезной и вековой.

Итак, сокращение:

глазничной части происходит за счет распрямления поперечных складок, которые расположены в лобовой области, а также при помощи опускания бровей и уменьшения щели глаз;вековой части происходит при помощи смыкания щели глаз;слезной части осуществляется за счет увеличения слезного мешка.

Все эти три участка, из которых состоит круговая мышца, расположены вокруг глазного яблока. Начало их находится непосредственно возле медиального угла на костной основе. Иннервация происходит за счет небольшой веточки лицевого нерва. Необходимо понимать, что любые сокращения или напряжение глазодвигательных мышц любого типа происходят при помощи нервов.

Иные вспомогательные мышечные ткани

Также к вспомогательным волокнам причисляют унитарные, мультиунитарные ткани, которые относятся к гладкому типу. Мультиунитарные - это ресничная мышца и ткань радужки. Унитарное волокно расположено возле хрусталика, а строение способно обеспечить аккомодацию. Если расслабить данную мышцу, то можно передать изображение на сетчатку, а если происходит ее сокращение, то это приводит к значительному выпячиванию хрусталика, и предметы, которые располагаются ближе, можно рассмотреть намного лучше.

Функциональные особенности

Функция и анатомия глазодвигательных мышц взаимосвязаны. Так как строению уже было уделено должное внимание, теперь более подробно разберем функцию данного вида мышечной ткани, без которой человек не сможет правильно воспринимать окружающий мир.

Главная функциональная особенность – способность обеспечивать полноценное движение глаза в разные стороны:

Приведение в одну точку, то есть происходит движение, например, к носу. Данная особенность обеспечивается внутренней прямой и дополнительно верхней нижней прямой мышечной тканью.Отведение, то есть происходит передвижение в височную область. Данная особенность обеспечивается наружной прямой, дополнительно верхней и нижней косыми мышечными тканями.Движение вверх происходит за счет правильного функционирования верхней прямой и нижней мышцы косого типа.Движение вниз происходит за счет правильного функционирования нижней прямой и верхней косой мышечной ткани.

Все движения сложные и между собой слажены.

Тренировочные упражнения

В любой ситуации может произойти нарушение движения глаза, поэтому при первых проявлениях отклонения стоит сразу обратиться к специалисту, который после тщательного обследования сможет назначить эффективное лечение. В большинстве случаев заболевания и патологии мышечной ткани устраняются хирургическим путем. Чтобы исключить любые осложнения и вмешательства, должна проводиться постоянная тренировка глазодвигательных мышц.

Упражнение 1 – для наружных мышц. Чтобы расслабить не только мышечные ткани, но и глаза, необходимо быстро моргать на протяжении полуминуты. Затем отдохнуть и снова повторить упражнение. Помогает после рабочего дня и длительного сидения за компьютером.Упражнение 2 – для внутренних мышц. Перед глазами на расстоянии 0,3 м необходимо расположить палец и внимательно на него смотреть несколько секунд. Затем по очереди закрывать глаза, но продолжать на него смотреть. После чего внимательно посмотреть на кончик пальца 3-5 секунд.Упражнение 3 – для укрепления основных тканей. Тело и голова должны быть неподвижными. Глазами необходимо двигать то вправо, то влево. Отведение в сторону должно быть максимальным. Проделать упражнение нужно не менее 9-11 раз.

• Категория:

Глазное яблоко приводится в движение поперечнополосатыми мышцами: прямыми (верхней, нижней, медиальной и латеральной) и косыми (верхней, нижней), обеспечивающими движение глазного яблока во всех направлениях.

Все мышцы, за исключением нижней косой, начинаются в глубине глазницы вокруг зрительного канала (canalis opticus) короткими сухожилиями от надкостницы глазницы и фиброзного влагалища зрительного нерва, образуя общее сухожильное кольцо (цинново)—anulus tendineus communis (Zinn). Четыре прямые мышцы прикрепляются к склере впереди экватора. Верхняя и нижняя косые мышцы прикрепляются к склере позади экватора.

а — вид сверху (удалена верхняя стенка глазницы); б —вид сбоку (удалена латеральная стенка глазницы); 1 — верхняя стенка глазницы — paries superior; 2—медиальная стенка глазницы — paries medialis;

3 — блок — trochlea;

4 — нижняя стенка глазницы — paries inferior;

5 — латеральная стенка глазницы — paries lateralis;

6 — глазное яблоко — bulbus oculi;

7 — зрительный нерв — п. opticus;

8 — общее сухожильное кольцо (цинново) — anulus tendineus communis (Zinn). От него берут начало все мышцы глазного яблока (за исключением нижней косой мышцы — m. obliquus inferior) и мышца, поднимающая верхнее веко — т. levator palpebrae superior;

9 — верхняя прямая мышца — т. rectus superior;

10 — нижняя прямая мышца — т. rectus inferior;

11 — медиальная прямая мышца — in. rectus medialis;

12 — латеральная прямая мышца — m. rectus lateralis;

13 — верхняя косая мышца — т. obliquus superior. Вблизи блоковой ямки (fovea trochlearis) мышца переходит в сухожилие, перекидывается через блок, поворачивает кзади и кнаружи и прикрепляется к склере;

14 — нижняя косая мышца — m. obliquus inferior — начинается от crista lacrimalis на медиальной стенке глазницы и прикрепляется к склере на латеральной поверхности.

От сухожильного кольца — anulus tendineus начинается мышца, которая не принимает участия в движении глазного яблока — мышца, поднимающая верхнее веко;

15-—мышца, поднимающая верхнее веко — m. levator palpebrae superior. Прикрепляется к верхнему краю хряща — tarsus — верхнего века. Функция понятна из названия

У человека выделяется рудиментарная глазничная мышца — m. orbitalis— гладкая, закрывает заднюю часть нижней глазничной щели — fissura orbitalis inferior. Мышца передними волокнами вплетается в склеру у заднего полюса глазного яблока. При нарушении иннервации этой мышцы (nn. symphatici) глазное яблоко может выдаваться вперед или западать в полость глазницы. На схемах мышца не обозначена.

а — вид спереди; б — вид сзади;

в — схемы направления движения зрачка при сокращении мышц; 1 — верхняя прямая мышца — m. rectus superior;

2— верхняя косая мышца — т. obliquus superior;

3— медиальная прямая мышца — т. rectus medialis;

4 — нижняя прямая мышца — т. rectus inferior;

5 — нижняя косая мышца — т. obliquus inferior;

6 — латеральная прямая мышца — m. rectus lateralis;

7 — зрительный нерв — п. opticus

Прямые мышцы вращают глазное яблоко вокруг двух осей: поперечной (m. rectus superior 1 et inferior 4 — зрачок направляется кверху или книзу) и вертикальной (m. rectus lateralis 6 et medialis 3 — зрачок направляется вбок или в медиальную сторону).

Косые мышцы вращают глазное яблоко вокруг сагиттальной оси. М. obliquus superior 2 направляют зрачок вниз и латерально 2, m. obliquus inferior 5 вверх и латерально.

Важная роль глазного яблока в процессе зрения определяется прежде всего тем, что для непрерывного получения зрительных световых раздражений необходимо движение изображения на сетчатке.

Глазное яблоко может вращаться вокруг любой оси, проходящей через центр его вращения, по типу шаровидного сустава. Центр вращения глазного яблока находится на 1,3 мм позади его центра. Движения обоих глазных яблок содружественны, т. е. зрительные оси обоих глаз всегда направлены на один и тот же предмет. При движении одного глазного яблока в какую-либо сторону в ту же сторону одновременно движется другой глаз.

При смыкании век обоих глаз оба глаза поворачиваются кверху, что объясняется существованием физиологической связи между иннервацией круговых мышц глаза и нижних косых — феномен Белла (Bell).

Когда все мышцы находятся в равномерном напряжении, зрачок направлен прямо вперед. Зрительные оси обоих глазных яблок параллельны друг другу.

1 — передний полюс — polus anterior; соответствует наиболее выпуклой точке роговицы;

2 — задний полюс — polus posterior; находится на 2 мм латеральнее от выхода зрительного нерва;

3 — экватор — equator. Плоскость экватора перпендикулярна наружной оси глаза; делит глазное яблоко на переднюю и заднюю половины;

4 — наружная (оптическая) ось глазного яблока — axis bulbi ехternus, соединяет оба полюса глаза;

5 — зрительная ось — axis opticus — идет от рассматриваемого предмета к месту наилучшего видения, т. е. соответствует направлению светового луча, падающего на центральную ямку; 6—центральная ямка — fovea centralis — место наиболее ясного видения

При рассмотрении близких предметов происходит сведение зрительных осей обоих глаз, называемое конвергенцией глаз. Конвергенция осуществляется сокращением медиальных прямых мышц — mm. recti mediales. При рассмотрении предметов, находящихся вдалеке, происходит разведение зрительных осей, называемое дивергенцией. Дивергенция осуществляется сокращением обеих латеральных мышц —mm. recti laterales.

Глаза человека находятся в окружении шести глазных мышц: четырех прямых (верхней и нижней, латеральной и медиальной) и двух косых (верхней и нижней).

Все мышцы глаза, кроме нижней косой, начинаются от сухожильного кольца, расположенного в толще глазницы и расходятся кпереди, образуя конусообразную мышечную воронку. Все глазные мышцы, кроме верхней косой, прикрепляются сразу к склере.

Верхняя косая глазная мышца направляется вперед к хрящевому блоку. У блока она превращается в сухожилие и, пройдя сквозь петлю блока, резко изменяет направление движения. Под верхней прямой глазной мышцей она проникает в склеру глазного яблока сзади экватора.

Нижняя косая глазная мышца начинается от внутренней стенки орбиты и, огибая глазное яблоко, соединяется со склерой сзади экватора.

Верхняя косая глазная мышца иннервируется блоковым нервом, наружная прямая глазная мышца – отводящим нервом, а все другие мышцы иннервируются глазодвигательным нервом.

Наружные мышцы глаза размещаются в таком порядке (по возрастанию): нижняя косая глазная мышца (самая тонкая), затем верхняя косая, верхняя прямая, нижняя прямая, наружная прямая и внутренняя прямая – самая мощная мышца.

Функции мышц глаза

По своему действию мышцы глаза разделяются на следующие группы:

• поднимающие мышцы (нижняя косая и верхняя прямая);
• отводящие мышцы (косые и наружная прямая);
• приводящие мышцы (нижняя и внутренняя, верхняя прямые);
• опускающие мышцы (верхняя косая и нижняя прямая).

Как и скелетные мышцы, мышцы глаза могут сокращаться без укорочения (изометрическое сокращение) или с укорочением (изотоническое сокращение).

Благодаря изотоническому сокращению наружной прямой глазной мышцы глазное яблоко поворачивается наружу. Внутренняя прямая глазная мышца поворачивает глазное яблоко внутрь. Нижняя прямая глазная мышца поворачивает глазное яблоко вниз, а верхняя прямая мышца – вверх. Нижняя косая глазная мышца поворачивает глазное яблоко вверх и наружу, а верхняя косая мышца – вниз и наружу.

Во время быстрых движений глаза глазные мышцы сокращаются с силой 0,11-0,13 кг. При повороте глазного яблока на сорок градусов мышца сокращается с силой 0,045 кг.

Причины, по которым болят мышцы глаз

Частой причиной, по которой болят мышцы глаз, является их переутомление. Кроме того, глазная боль может возникать из-за царапания глазной поверхности контактными линзами либо из-за применения неправильно подобранных очков. Иногда болят мышцы глаз в результате перенапряжения лицевых мышц.

Кроме того, глазная боль может быть связана непосредственно c самими глазными болезнями – увеитом, конъюнктивитом и другими. В этом случае боль нередко сопровождается общим недомоганием (тошнотой, головной болью) и нарушением зрения.

Тренировка мышц глаз

Наиболее действенное средство для укрепления мышц глаз – общеукрепляющие занятия в сочетании со специальными упражнениями для мышц глаз.

В домашних условиях в тренировочные занятия рекомендуется включать дыхательные упражнения, ходьбу, движения руками, упражнения для плечевого пояса, упражнения для мышц глаза, упражнения для мышц ног и туловища, самомассаж шеи и глаз, упражнение на расслабление.

Тренировка мышц глаз должна включать в себя упражнения для наружных и внутренних глазных мышц.

Тренировка наружных глазных мышц:

• в положении сидя медленно переводить взгляд с потолка на пол и обратно, затем слева направо и обратно (повторить по 10-13 раз);
• осуществлять вращения глазами в разных направлениях (повторить 4-7 раз), а также частое моргание в течение 15-20 секунд.

Тренировка внутренних глазных мышц:

• на оконном стекле прикрепить метку круглой формы на уровне глаз диаметром в 4-5 мм на расстоянии 30см от глаз;
• переводить взгляд то на метку, то на любой удаленный предмет за окном.

Упражнения для укрепления мышц глаз следует выполнять два раза в день. В первые два дня – в течение трех-четырех минут, на третий и четвертый – пять минут, в последующие дни – десять минут.

Для профилактики и лечения миопии (близорукости) американским офтальмологом У. Бейтсом был предложен комплекс упражнений для каждого типа расстройства зрения в отдельности, а также базовые упражнения, эффективные при утомлении глаз и при любых нарушениях зрения.

Бейтс считал, что очки, улучшая видимость, ухудшают кровоснабжение глаз и усиливают расстройство зрения и глазное напряжение.

Гимнастика Бейтса включает метод пассивной релаксации (мысленное представление, пальминг), метод динамической релаксации (соляризация, дыхание и мигание), метод центральной фиксации (аналитическое смотрение, быстрые взгляды, раскачивание и перемещение, чтение мелкого шрифта, покачивание).

Методики восстановления зрения Норбекова и Жданова, слегка дополняя и видоизменяя, копируют методику офтальмолога У. Бейтса.