/
5.3.1. Objętość dystrybucji a wiązanie substancji leczniczej z tkankami i płynami ustrojowymi
Podana wyżej definicja objętości dystrybucji jako współczynnika proporcjonalności między ilością substancji leczniczej w organizmie a jej stężeniem w osoczu nie tłumaczy przyczyny, dla której parametr ten przyjmuje tak duże wartości dla niektórych leków. Nie ulega najmniejszej wątpliwości, że dystrybucja substancji leczniczej w organizmie i jej miara, jaką jest objętość dystrybucji, zależą od fizykochemicznych właściwości substancji oraz od jej wiązania z białkami osocza i tkankami i płynami ustrojowymi. Można nawet przewidzieć, że zwiększenie lipofilowości substancji leczniczej może pociągać za sobą zmniejszenie jej stężenia w osoczu a zwiększenie stężenia
60% Masy ciała
40 % |
12% |
8% |
Masy ciała |
Masy ctala |
Masy c (a la |
PTyn |
Osocze | |
pozanaczy - |
(Płyn śród- | |
ni owy |
naczyniowy) | |
Płyn śródkomórkowy |
Płyn pozakomórkowy |
Ryc. 5.7. Przestrzenie wedne organizmu
w tkankach, jak również, że silne wiązanie substancji leczniczej z tkankami spowoduje zwiększenie objętości dystrybucji do wartości wielokrotnie większych od objętości wody ustrojowej, podczas gdy silne wiązanie z białkami osocza da efekt przeciwny. 0ie i Tozer ujęli to matematycznie, a opracowana przez nich teoria nawiązuje do klasycznych prac dotyczących rozmieszczenia płynów ustrojowych.
Jak wiadomo (ryc. 5.7), głównym składnikiem płynów ustrojowych jest woda, której ilość zależy od zawartości tkanki tłuszczowej, wielku i płci człowieka. Organizm ludzi otyłych i starszych zawiera mniej wody niż organizm ludzi szczupłych i młodych. U kobiet ilość wody ustrojowej jest mniejsza niż u miężczyzn. Przeciętnie przyjmuje się, że u dorosłego mężczyzny ważącego 70 kg woda stanowi 60% masy ciała, a więc ok. 42 kg (421). Większość tej wody, bo ok. 40% całkowitej masy ciała (w przybliżeniu 27 1) stanowi tzw. płyn śródkomórkowy , natomiast reszta (20% masy ciała, czyli 15 1) płyn pozakomórkowy. W tym ostatnim rozróżnia się jeszcze płyn śródnaczyniowy, czyli osocze, którego objętość jest w przybliżeniu równa 31 oraz płyn pozanaczynio wy albo śródmiąższo-J wy o objętości niespełna 12 1. Niewielką objętość zajmuje ponadto tzw. płyn transkomórkowy, znajdujący się w przewodzie pokarmowym,
76 Zarys biofarmacji w płynie mózgowo-rdzeniowym, w opłucnej, otrzewnej i innych jamach ciała.
Tylko niewiele substancji ulega dystrybucji w tych ściśle określonych przestrzeniach organizmu, a więc w przestrzeni śródkomórkowej, w osoczu czy w przestrzeni śródmiąższowej. Substancje takie są używane do pomiaru objętości tych przestrzeni. Tak na przykład do pomiaru objętości całkowitej wody ustrojowej (total body water) stosuje się D20, fenazon lub mocznik, które dyfundują swobodnie przez wszystkie błony komórkowe. Do pomiaru objętości płynów pozakomórkowych (osocze + płyn śródmiąższowy) stosowana jest inulina, tiosiarczan sodowy lub związki znaczone promienio-
Przestrzeń pozekomórkowo wewną trz naczyniowa pozanaczy ni owa
Przestrzeń
wewnątrzkomórkowa
--V*-
Substancja lecznicza nie związana
Substancja . lecznicza ni* związana
Substancja
lecznicza
związana z białkami w przestrzeni poza na czy ni owej
—■i-i—
► Substancje — _ lecznicza M
nie z wiązana
Ryc. 5.8. Dystrybucja substancji leczniczej w 3 przestrzeniach wodnych organizmu twórczym izotopem24 Na, a objętość osocza określa się stosując błękit Evansa, czerwień Kongo lub albuminę znaczoną izotopem 131I. Objętość płynu śródkomórkowego nie daje się wyznaczyć żadną z metod analitycznych i dlatego oblicza się ją pośrednio- z różnicy między objętością całkowitej wody ustrojowej i objętością wody w przestrzeni pozakomórkowej.
Uwzględniając możliwość dystrybucji substancji leczniczej w tych 3 przestrzeniach (3 kompartmentach) wodnych oraz biorąc pod uwagę jej wiązanie się z tkankami i płynami tych przestrzeni, proces dystrybucji można wg 0ie i Tozera przedstawić następującym schematem (ryc. 5.8).
Bilans obecnej w organizmie ilości substancji leczniczej przedstawia równanie:
A = Ap+Ae+Ar (5.10)
w którym:
A — całkowita ilość substancji leczniczej w organizmie,
Ap — ilość substancji leczniczej w osoczu (w kompartmencie o objętości Vp),
Ae — ilość substancji leczniczej w pozanaczyniowej przestrzeni pozakomórkowej
(w kompartmencie o objętości Ke),
Ar — ilość tej substancji w przestrzeni śródkomórkowej (w kompartmencie o objętości
Kr). .
Dystrybucja substancji leczniczej 77