plik


ÿþFARMAKOTERAPIA Bem gBowicy (-1,66 V) a jonami leku i ich przenikania poprzez poszerzone kanaBy jonowe, gruczoBy i pory skórne, Zrodki 5. elektroporacja [cian komórkowych, skóry i bBon [luzowych  polega na zastosowaniu wyBadowaD koronowych w polach elektrycznych wysokiej czstotliwo[ci, których skutkiem jest okresowe zanikanie warstwy hydratacyjnej skóry oraz farmakologiczne tworzenie si w warstwach tkanek okrywajcych kanaBów jonowych, 6. baroiniekcja  wprowadzanie leku przez skór w postaci do jonoforezy  cz. II ukierunkowanego strumienia chBodnej pary pod wysokim ci[nieniem, która penetruje istniejce pory skórne, kanaBy midzykomórkowe i gruczoBowe, W  RwP 1/06 opublikowali[my pierwsz cz[ opracowa- 7. elektrofonoforeza®  wprowadzanie leku w obrb tkanki w spo- sób wymuszony gradientem dziaBania fali ultradzwikowej nia, w której przedstawiono budow, zasady dziaBania i ob- oraz pola elektrycznego, sBugi zestawów do jonoforezy oraz omówiono zastosowania 8. elektromagnetoforeza®  wprowadzanie leku poprzez skór kliniczne przezskórnej terapii lekowej. Ni|ej prezentujemy w obrb tkanki w gradiencie pola elektrycznego oraz wirujcego podstawy teoretyczne jonoforezy. pola magnetycznego w poBczeniu z masa|em mechanicznym, 9. jonopresoterapia  wprowadzanie leku poprzez skór w gra- diencie pola elektrycznego w trakcie odcinkowego masa|u Budowa i funkcja skóry mechanicznego wielu stawów (caBa dBoD lub stopa), poBczo- Skóra jest najobszerniejsz i jedn z najbardziej dostpnych nego z redresj ewentualnego przykurczu, powBok ludzkiego ciaBa, otrzymujc okoBo 30% kr|cej krwi. 10. fotomagnetoforeza®  wprowadzanie leku poprzez skór Z tego powodu stanowi Batwo dostpny i efektywny obszar do w postaci wzbudzonej procesami kwantowej fotoaktywacji, oddziaBywaD farmakologicznych. Jest struktur wielowarstwo- w gradiencie wirujcego pola magnetycznego oraz staBego lub w, zBo|on z zewntrznej, wielowarstwowej i beznaczyniowej pulsujcego pola elektrycznego. warstwy naskórka, od|ywiajcego si drog dyfuzji, oraz dobrze unaczynionej skóry wBa[ciwej. Wierzchnia, rogowa warstwa na- Metody fizykochemicznego ukierunkowywania strumienia leku skórka stanowi ochron dla tkanek mikkich przed szkodliwym w organizmie, warunkujce wizanie si leku podanego doustnie wpBywem [rodowiska zewntrznego oraz wnikaniem substancji lub parenteralnie z wybranymi strukturami komórkowymi: chemicznych. W przezskórnym podawaniu leków wBa[nie war- 1. sprz|enie leku z amboceptorem posiadajcym nieswoiste po- stwa rogowa stanowi siln barier dla przenikania leków do winowactwo chemiczne do charakterystycznych chemicznych krwiobiegu, std w trakcie terapii jest obszarem dziaBania wielu cech budowy tkanki (np. leki lipofilne lub hydrofilne), wspomagajcych czynników fizycznych lub chemicznych. W za- le|no[ci od lokalizacji w obrbie ciaBa, grubo[ci naskórka oraz stopnia jego uwodnienia i wysycenia kwasami tBuszczowymi jej przewodno[ elektryczna i parametry fizykochemiczne s ró|ne, co w sposób istotny wpBywa na intensywno[ wchBaniania leków. Nawodnienie naskórka zwiksza nawet dziesiciokrotnie wchBa- nianie leków hydrofilnych w porównaniu do skóry suchej. Przezskórne metody podawania leków Od wielu lat w medycynie obserwuje si naturaln tendencj do poszukiwania selektywnych, przezskórnych metod podawania lekarstw. Penetracja leku poprzez naturalne bariery biologiczne, do jakich nale|y skóra i bBony [luzowe, uzale|niona jest od dawki, nat|enia czynnika powodujcego penetracj, budowy chemicznej leku oraz jego zdolno[ci do rozpuszczania w rozpuszczalnikach organicznych lub dysocjacji w wodzie. Mo|na tu wyró|ni kilka sposobów fizycznego uBatwiania przenikania leków przez skór i bBony [luzowe, takich jak: 1. dyfuzja warunkowana ró|nic st|eD, wystpujca w pla- strach, ma[ciach, okBadach lub roztworach, stosowanych biernie na skór, 2. dyfuzja warunkowana ró|nic st|eD w poBczeniu z kon- trolowanym oddziaBywaniem energii mechanicznej (masa| mobilizujcy, np. stBuczonego mi[nia, z równoczesnym zastosowaniem ma[ci zawierajcej substancje lecznicze), 3. jonoforeza  polegajca na wprowadzaniu zdysocjowanych leków poprzez skór w obrb chorej tkanki w gradiencie pola elektrycznego, 4. fonoforeza  dyfuzja leku przez skór wymuszona dziaBa- niem ultradzwików, prowadzca do zwikszenia Badunku elektrycznego leków zdysocjowanych lub powstania dipoli relaksacyjnych leków nie dysocjujcych (w polu drgaD mecha- nicznych wysokiej czstotliwo[ci), prowadzca do powstania potencjaBu elektrokinetycznego pomidzy aluminiowym czo- 37 REHABILITACJA W PRAKTYCE 2/2006 FARMAKOTERAPIA 2. sprz|enie toksycznego leku z ferro- magnetykiem i kierunkowanie kon- centracji w organizmie przy pomocy przyBo|enia zewntrznego pola magne- tycznego, 3. zastosowanie ukBadów micellarno-|elo- wych do transportu leków toksycznych, które podane do|ylnie stopniowo Rys. 1. Obrazy skóry oraz naskórka: a. schematyczny przekrój skóry, b. warstwa rozrodcza naskórka, c. warstwa rozpadaj si, uwalniajc niewielkie graniczna naskórka w powikszeniu porcje leku, 4. sprz|enie leku z amboceptorem posiadajcym swoiste powinowactwo immunologiczne dla konkretnej deter- minanty antygenowej lub grupy deter- minant wybranego typu komórek. Rys. 2. Mikrofotografie: a. powierzchni warstwy Jonoforeza rogowej naskórka, b. mieszków wBosowych klinicznym wykorzystaniem i wBosów metody analitycznej Czsteczki leków wykazuj w kontakcie z wod ró|ny stopieD dysocjacji. Mocne kwasy i zasady oraz ich sole dysocjuj w roztworach wodnych w sposób prawie caBkowity. Elektrolity sBabe dysocjuj tylko cz[ciowo, std w roztworach znajduje si mniejsza ilo[ no[ników elektrycznych, co wi|e si z gorsz przewodno[ci roztworu. W zewntrznym polu elektrycznym dochodzi do uporzdkowanego ruchu Rys. 3. Obwód prdu a. elektroforezy w cieczy (no[niki jonowe swobodnie dostpne w roztworze), b. jonoforeza jonów dodatnich w kierunku ujemnej ciaBa pacjenta (no[niki jonowe podkBadu lekowego i po[redniego oddzielone s od [rodowiska jonowego pacjenta katody, a jonów ujemnych w kierunku dwiema warstwami skóry) anody. Pierwszych obserwacji wdrówki jonów w szklanej rurce wypeBnionej |elem agarozowym dokonaB Lodge w 1886 roku. W 1893 roku Wheatham zaobserwowaB, |e obecno[ |elu agarozowego w roz- tworze zmniejsza szybko[ wdrowania jonów. Pierwszymi, którzy w 1897 roku zaobserwowali wdrujce pasmo podczas przepBywu prdu w rurce wypeBnionej elektrolitem, byli Picton i Linder. W dwa lata pózniej Masson i Stelle zastosowali do badaD nad wdrówk jonów roztwór stabilizowany |elatyn. W 1907 roku Teague obserwowaB wpByw hemolizyn na prdko[ przemieszczania si frakcji tok- syny bBonicy w roztworze stabilizowanym agarem. W 1923 roku Kendall dokonaB frakcjonowania metali ziem rzadkich oraz niektórych izotopów na |elu agarozowym. Du|y wkBad w teoretyczne i praktyczne Rys. 4. Przekrój poprzeczny skóry i naskórka, schemat przenikania leku w obwodzie jonoforezy oraz model warstwy podstawy elektroforezy wBo|yli GaBecki naskórka przedstawiony jako sie rezystorów i Smoluchowski. Badania nad elektrofore- z prowadzone w latach 1923-1933 przez Adolfa, Pauliego, Blanka, Valko, Verweya i Kruyta przyczyniBy si do opracowania nowoczesnego modelu aparatu do elek- troforezy swobodnej oraz wynalezienia metod preparatywnego frakcjonowania koloidów. Metoda zostaBa po raz pierwszy wykorzystana do badania zdolno[ci trans- portowych biaBek krwi w latach 1930-1932 przez Bennholda, nastpnie udoskonalona przez Theorella. W 1937 roku Tisselius zapocztkowaB now er w dziedzinie Rys. 5. Mikrokr|enie skórne a. mikrofotografia z widoczn sieci naczyD i elementami morfotycznymi krwi, b. schemat sieci analityki medycznej dziki zastosowaniu mikrokapilar z zaznaczonym otwartym zwieraczem przedwBo[nym i zamknitym zwieraczem kanaBu Sequeta-Hoyera 38 REHABILITACJA W PRAKTYCE 2/2006 FARMAKOTERAPIA Pole elektryczne powoduje oddziaBywanie na wegetatywne unerwie- nie zwieraczy kanaBów gruczoBów potowych, wizania midzycz- steczkowe kanaBów jonowych i syndesmosomów w przestrzeniach midzykomórkowych, wpBywajc na otwarcie dróg przenikania jonów poprzez warstw naskórka i skóry wBa[ciwej. Nastpuje rów- nie| mobilizacja mikrokr|enia w obszarze terapii, doprowadzajc i i I i I do przenikania do krwi du|ej cz[ci wprowadzanego leku. i i I i i Badania konduktometryczne dowiodBy, |e przewodnictwo elektrolitu uzale|nione jest od liczby czsteczek rozpuszczo- Rys. 6. Otwarcie zwieraczy przedwBo[nych powoduje a. wzmo|ony przepByw wBo[nicz- nych zwizków chemicznych i stopnia ich dysocjacji. Wa|nym kowy i podwy|szenie temperatury tkanki, b. pocztkowo wysoka koncentracja leku problemem klinicznym jest zastosowanie optymalnego st|enia w okolicy przyelektrodowej zmniejsza si, przenikajc do krwi wyj[ciowego leku na podkBadzie czynnym oraz odpowiedni czas termostatu i ukBadu do optycznej rejestracji rozdzielanych trwania zabiegu. Niestety, wiele leków cennych z klinicznego pasm. Elektroforeza w medycynie dotyczy zazwyczaj zwizków punktu widzenia nie mo|e by podawanych t metod z uwagi na wielkoczsteczkowych posiadajcych wBasno[ci amfolityczne, brak lub niewystarczajcy poziom dysocjacji. Na szcz[cie kolejne pozwalajce na zmian Badunku czsteczki od warto[ci ujemnych, modyfikacje jonoforezy usunBy praktycznie ten problem. poprzez punkt izoelektryczny, do dodatnich wyBcznie na skutek zmiany pH roztworu. Elektroforeza biaBek krwi prowadzona i jest zazwyczaj na buforze o pH = 8,6, który generuje zazwyczaj Badunki ujemne. Wielko[ ujemnego Badunku czsteczki jest uzale|niona od liczby zdysocjowanych grup karboksylowych  COOH, a dodatniego  od liczby zdysocjowanych grup NH3+. T Nastpny etap w rozwoju metod elektroforetycznych wizaB si z wykorzystaniem maBoczsteczkowych no[ników jonowych (np. T leków) na ró|nego typu nowych podBo|ach. i Jonoforeza jest zabiegiem klinicznym polegajcym na wBczeniu pacjenta w obwód elektryczny w taki sposób, aby pod elektrod czynn znajdowaB si podkBad nasczony lekiem, natomiast pod C C C elektrod biern  przewodzcy podkBad zawierajcy wyBcznie sBaby, obojtny elektrolit. Polaryzacja elektrody jest jednoimienna Rys. 7. PeBny model elektryczny skóry w rozdziale na: warstw rogow naskórka (re- w stosunku do aktywnej czsteczki leku i dziki odpychaniu przez zystancyjny), warstw rozrodcz naskórka (rezystancyjno-pojemno[ciowy), warstw elektrod czynn a przyciganiu przez elektrod biern lek zostaje skóry wBa[ciwej (rezystancyjno-pojemno[ciowo-indukcyjny), warstw tkanki podskórnej wprowadzony do organizmu. (rezystancyjno-pojemno[ciowo-indukcyjny) 39 REHABILITACJA W PRAKTYCE 2/2006 FARMAKOTERAPIA przenikanie nagromadzonego leku do krwi i zmniejszanie miej- iIi i I i i scowej skuteczno[ci zabiegu (rys. 6). i W le|cych gBbiej warstwach |ywych komórek, poczynajc od warstwy rozrodczej naskórka, problem modelu elektrycznego tkanki jest bardziej zBo|ony. Biorc pod uwag, |e bogatojonowe wntrza komórek otoczone s warstw diaelektryczn bBony ko- L N CI CI N L L L N mórkowej, która z kolei zanurzona jest w pBynie midzykomórko- CI N CI N L N L L L T wym majcym cechy dobrze przewodzcego elektrolitu, powstaje O CI N CI N L L L L O ukBad elektryczny przypominajcy wielomoduBowy, biologiczny CI N CI N L L L L kondensator. Std w modelu nale|y uwzgldni zarówno pojem- L CI N CI N L L L L no[, jak i indukcyjno[. UpBywno[ takiej struktury warunko- wana jest gradientem ró|nicy st|eD jonów w poszczególnych i przestrzeniach oraz poziomem przepuszczalno[ci dla jonów po- I szczególnych bBon, co warunkowane jest budow histochemiczn i i aktywno[ci bBonowego aparatu enzymatycznego. Stwierdzono, |e |ywe i metabolizujce tkanki posiadaj ograni- Rys. 8. Schemat cyrkulacji prdów jonowych w procesie elektroforezy, gdzie elektrod czynn jest katoda. Zwraca uwag prd jonowy sodu (Na) biorcy pocztek w podkBa- czon mo|liwo[ gromadzenia w swojej objto[ci jonów, zwan dzie po[rednim elektrody biernej migrujcy do ciaBa pacjenta, a nastpnie z ciaBa do pojemno[ci jonow. Z tego powodu wydBu|anie czasu zabiegu podkBadu lekowego elektrody czynnej, natomiast zamiennie  z podkBadu lekowego poBczone ze zwikszaniem nat|enia prdu ma sens tylko w zakre- prd jonowy leku przechodzi do ciaBa pacjenta, powodujc migracj jonów chloru do podkBadu po[redniego elektrody biernej sie pojemno[ci jonowej leczonego narzdu. Przekraczanie granic pojemno[ci jonowej lub progu tolerancji nat|enia prdu dla danej WBasno[ci elektryczne tkanek tkanki nie powoduje dalszego zwikszenia rezultatów klinicznych, Tkanki stanowi przestrzennie uporzdkowany zbiór komórek lecz wrcz przeciwnie, pojawienie si efektów ubocznych, prowa- dostosowanych strukturalnie i czynno[ciowo do realizacji ró|nych dzcych do dysfunkcji lub trwaBych zmian anatomicznych. funkcji biologicznych. Skupiska komórek w ramach szerszej struk- 20 tury otoczone s spoistymi warstwami tkanki Bcznej speBniajcej 18 kryteria bBon midzyzrazikowych, midzypBatowych lub torebek na- rzdowych, a w kwestii materiaBowej  izolatorów elektrycznych. 16 7,8 8,2 Wielowarstwowa struktura skóry nie pozostawia wtpliwo[ci, |e 7,6 14 7,2 7,1 7,3 6,4 7,5 6,6 6,9 wBasno[ci elektryczne poszczególnych warstw bd si znacznie od 12 siebie ró|ni. Patrzc na zewntrzn warstw martwych, zBuszcza- 10 jcych si komórek naskórka pod ktem wBasno[ci elektrycznych, 8 mo|na j przedstawi jako sie rezystorów rzeczywistych (komórek) 7,1 5,8 6,2 T 6,3 7 5,5 6,7 5,9 6,4 5,4 6 poBczonych wzBami o zmniejszonym oporze omowym (desmoso- mami). Przedstawiony stan równowagi dynamicznej ulega zmianie 4 2,7 2,5 2,6 2,5 2,6 2,3 2,4 2,1 2,3 2,2 w przyBo|onym zewntrznym polu elektrycznym, wymuszajc prze- 2 1,8 1,9 1,6 1,7 1,6 pBywy jonów przez miejsca o najni|szej oporno[ci (wzBy), a tak|e 1,4 1,5 1,35 1,5 1,4 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 wpBywajc na st|enie wprowadzanych substancji w poszczególnych kompartmentach tkankowych. Dochodzi wówczas do koncentracji fonoforeza jonoforeza elektromagnetoforeza elektrofonoforeza jednoimiennych jonów w okolicach przyelektrodowych, której wiel- Rys. 10. Wykres zasigu penetracji bBkitu metylenowego pod wpBywem fonoforezy ko[ warunkowana jest pojemno[ci lokalnego buforu. (F), jonoforezy (J), elektromagnetoforezy (MF) oraz elektrofonoforezy (EF) w 10 testach Równocze[nie z przepBywem prdu elektrycznego dochodzi laboratoryjnych na [wie|ych woBowych preparatach skórno-mi[niowych do rozgrzania tkanki w mechanizmie: (1) fizycznym  ciepBo Joule a-Lenza powstaje jako ekwiwalent przepBywu prdu, (2) Czynnikiem istotnym z punku widzenia terapii jest ruchliwo[ krwiopochodnym  w wyniku zwikszenia przepBywu krwi w mi- jonów znajdujcych si w podkBadzie czynnym (rys. 3 b) pod wpBy- krokr|eniu (rys. 5 a), w nastpstwie dziaBania prdu na zwieracze wem dziaBania pola elektrycznego i zwizana z tym konkurencyj- przedwBo[niczkowe (rys. 5 b). Poszerzenie Bo|yska naczyniowego no[, szczególnie ze strony jonów wodorowych i wodorotlenowych w obszarach przyelektrodowych powoduje dodatkowo szybkie nale|cych do roztworu buforowego. Innym rodzajem jonów kon- kurencyjnych s jony paso|ytnicze, pochodzce z zanieczyszczeD skóry i buforu lub niewBa[ciwych elektrod. StopieD przenikania ró|nych jonów przez skór mo|e by oceniany przy pomocy izotopów promieniotwórczych lub znaczników spinowych bdz fluorescencyjnych. Istotn rol odgrywa tak|e stan mikrokr|enia, std ilo[ciowa poprawa efektu przenikania wystpuje zazwyczaj po wstpnym ogrzaniu skóry, nie prowadzc jednak do zwikszenia zasigu strumienia leku, poniewa| zostaje on wchBonity do krwio- biegu przez poszerzone naczynia krwiono[ne (rys. 5 a, b). Nie mniej wa|nym problemem transportu przezskórnego w pro- cesie jonoforezy jest rodzaj elektrolitu stosowanego do nasczania glikokaliks mikrokosmki podkBadów pod elektrod czynn i biern oraz proporcje st|enia leku do elektrolitu w obrbie podkBadu pod elektrod czynn. Mo|e to wydatnie wpBywa na konkurencyjno[ przenikania Rys. 9. Mikrofotografie jonów w obrbie poszczególnych strumieni jonowych. a. skóry i naskórka, OddziaBywanie jonoforezy na tkanki jest wielopBaszczyznowe, b. nabBonka bBony [luzowej, przestrzeD c. komórki rozrodczej naskórka obejmujc: (1) lecznicze dziaBanie samych jonów; (2) elektroche- midzykomórkowa  potencjalny kanalik z widocznymi pczerzykami pino- miczny wpByw bieguna elektrody; (3) dziaBanie regulacyjne na midzykomórkowy cytarnymi (mogcymi zawiera lek) unerwienie wegetatywne, funkcj receptorów hormonalnych cd. na str. 54 40 REHABILITACJA W PRAKTYCE 2/2006 WYDARZENIA cd. ze str. 40 i ukBadów enzymatycznych. Czsteczki leków mog przenika przez naskórek poprzez mieszki wBosowe, gruczoBy Bojowe i przewody gruczoBów potowych (rys. 9 a), kanaBy midzykomórkowe (rys. 9 b) oraz w niewielkim stopniu [ródkomórkowo (rys. 9 c). 40-letnie do[wiadczenia kliniczne z zastoso- waniem jonoforezy i fonoforezy pokazaBy, |e metody te nie speBniBy w peBni pokBadanych w nich nadziei. Std szczególnie w ostatnim dziesicioleciu obserwuje si liczne próby modyfikacji technicznych, majcych na celu zwikszenie zasigu penetracji leków, stosu- jc na przykBad nakBadanie na prd staBy jono- forezy skBadowych zmiennoprdowych. Du|ym przeBomem w leczeniu byBo wpro- wadzenie w 1999 roku, pocztkowo na skal laboratoryjn, pózniej kliniczn, oryginalnej polskiej konstrukcji  elektrofonoforezy®, a w trzy lata pózniej elektromagnetoforezy®, jonopresoterapii® i fotomagnetoforezy®, na- tomiast w krajach zachodnich  wysokona- piciowej elektroiniekcji oraz baroiniekcji. W przypadku elektrofonoforezy na lek znaj- dujcy si na powierzchni skóry wpBywa gradient pola elektrycznego, dostarczajcy zdysocjowanym na jony lekom bodzca kinematycznego skierowanego w gBb tkanki, natomiast drgania fali ultradzwi- kowej, w zale|no[ci od zastosowanej cz- stotliwo[ci, zwikszaj wymiary poBczeD midzykomórkowych, [rednicy kanaBów jonowych, uj[ gruczoBów potowych, które odgrywaj szczególn rol w przenikaniu leków przez barier skórn. Innym nie mniej istotnym efektem dziaBania drgaD mechanicznych wysokiej czstotliwo[ci na czsteczki jest relaksacyjna destabilizacja wizaD atomowych sBabo dysocjujcych leków, prowadzca do powstania nietrwa- Bych, obdarzonych wikszym Badunkiem elektrycznym dipoli relaksacyjnych. Stwa- rza to dodatkowe preferencje do ruchli- wo[ci czsteczki leku w istniejcym polu elektrycznym i powoduje, |e warto[ciowy lek, którego zastosowanie w jonoforezie jest niemo|liwe, mo|na poda drog przezskór- n przy pomocy metody zmodyfikowanej. Na wykresie zbiorczym (rys. 10) przedstawio- no wyniki testów laboratoryjnych, w których poddano ocenie zasig penetracji barwnika  bBkitu metylenowego w [wie|ych wo- Bowych preparatach skórno-mi[niowych po zastosowaniu jonoforezy, fonoforezy, elektrofonoforezy i bdcej w trakcie testow klinicznych, przygotowywanej do wdro|enia elektromagnetoforezy. DR MED. ANDRZEJ DYSZKIEWICZ ZakBad Komputerowych Systemów Biomedycznych Instytut Informatyki i Nauki o MateriaBach Uniwersytetu Zlskiego Pi[miennictwo u autora i w  RwP+ (www.elamed.com.pl/rehabilitacja). PeBna wersja tekstu w  RwP+ 54 REHABILITACJA W PRAKTYCE 2/2006

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
jonoforeza
Åšrodki farmakologiczne do jonoforezy Cz I
Jonoforeza Sonoforeza Kawitacja
8 JONOFOREZA wykłady
Temat Jonoforeza
leki jonoforeza
jonofory

więcej podobnych podstron