В фармакологической отрасли кумуляция — это биохимический процесс накопления составляющих компонентов препарата или другого вещества натуральной, либо же синтетической этиологии. Наличие эффекта аккумуляции характерно для большинства сильнодействующих медикаментов, которые назначаются к регулярному приему на протяжении длительного терапевтического курса.
Кумуляция является объектом лабораторного исследования и тестирования большинства лекарственных средств, которые находятся на стадии разработки, а также готовятся к запуску в массовое производство.
Тестирование кумулятивных свойств медикаментов или других химических веществ проводится с применением современного оборудования. В качестве объектов исследования выступают животные, организмы которых отличаются повышенной чувствительностью к воздействию биохимических компонентов (кролики, мыши, крысы).
Определение кумуляции в фармакологии
Кумуляция в области фармакологии — это реализация фармакокинетических и фармакодинамических свойств конкретного вида препаратов, либо же химических веществ, которые поступают в кровь и ткани живого организма. Аккумулятивные свойства медикаментов проявляются только при условии их повторного приема на протяжении определенного периода времени.
Наличие исчерпывающей и достаточно объемной информации о степени кумуляции активных веществ лекарственного препарата дает возможность скорректировать терапевтическую дозу медикамента, а также спрогнозировать потенциальную эффективность лечения.
Контроль над процессом кумуляции сильнодействующих препаратов позволяет предотвратить развитие передозировки и проявление побочных свойств медикамента.
Положительные стороны эффекта
К положительным сторонам эффекта кумуляции можно отнести следующие свойства этого непрерывного биохимического процесса, который запускается после регулярного приема лекарственных препаратов:
- происходит накопление активных веществ медикамента в определенных тканях внутренних органов;
- обеспечивается усиление терапевтических свойств лекарственного препарата, который используется в конкретном клиническом случае;
- медикамент, обладающий эффектом кумуляции, оказывает пролонгированное действие, что поддерживает стабильное состояние пациента на протяжении длительного периода времени;
- в крови больного сохраняется оптимальная концентрация активного вещества препарата;
- лекарственные средства с выраженными кумулятивными свойствами способствуют более быстрому восстановлению тканей, внутренних органов и систем организма, которые требуют медикаментозного лечения.
Большинство препаратов, обладающих эффектом кумуляции, проходят длительные клинические испытания и тестирования. В связи с этим медикаменты данной группы обладают мощной терапевтической формулой, но в тот же момент являются максимально безопасными для человеческого организма.
За счет пролонгированного действия аккумулятивных лекарственных средств их прием осуществляется в одно и то же время, но не чаще 1-2 раз в сутки.
Отрицательны стороны
Кумуляция в фармакологии — это одно из свойств химических компонентов лекарственных препаратов, а также отдельных химических соединений.
Эффект аккумуляции имеет не только положительные, но и отрицательные стороны, которые заключаются в следующих аспектах:
- медикаменты с кумулятивным действием требуют строгого соблюдения правил дозирования, нарушение которых может привести к снижению уровня активного вещества с дальнейшей потерей терапевтического эффекта;
- в условиях длительной терапии препаратами с эффектом аккумуляции необходимо контролировать общее состояние больного, показатели крови и функциональную активность внутренних органов, на которые оказывается терапевтическое воздействие;
- при продолжительном курсовом приеме некоторых видов медикаментов не исключается развитие привыкания организма к химическим веществам препарата;
- возможно изменение функций отдельных органов или систем организма, которые не восстанавливаются даже после прекращения терапии кумулятивными средствами;
- некоторые виды препаратов с аккумулирующими свойствами, которые принимались длительное время, требуют постепенной отмены (в противном случае развиваются отрицательные реакции организма);
- повышается риск развития передозировки составляющими веществами медикамента, которые накапливались в тканях внутренних органов и крови больного;
- у пациентов со сниженной функцией почек и печени эффект кумуляции препаратов провоцирует тяжелую форму интоксикации организма;
- не исключается проявление побочных свойств лекарственных препаратов, аккумуляция которых происходила в течение нескольких месяцев.
Одной из отрицательных сторон медикаментов с эффектом кумуляции является то, что при их длительном приеме возможно развитие повышенной чувствительности к их составляющим веществам.
В данном случае после употребления очередной дозы лекарства может произойти острая аллергическая реакция, устранение которой потребует приема сильнодействующих препаратов (анафилактический шок, бронхиальный спазм, ангионевротический отек с нарушением функции дыхания).
Виды кумуляции и их принципы, примеры препаратов
Кумуляция в фармакологии — это биохимический процесс взаимодействия активных веществ медикамента с организмом человека, который принимает препараты с данными свойствами. В зависимости от принципа реализации аккумулятивного эффекта выделяют материальную и функциональную кумуляцию, каждая из которых имеет свои отличительные особенности.
Материальная кумуляция (аккумуляция)
Материальная кумуляция характеризуется тем, что активные компоненты лекарственного средства принимаются на регулярной основе, но крайне медленно выводятся из организма человека. В большинстве случаев это обусловлено продолжительным периодом полураспада химических веществ, которые входят в состав того или иного медикамента.
При повторных введениях данного препарата развивается эффект передозировки с дальнейшим развитием общей интоксикации организма. В редких случаях патологическое состояние пациента может ограничиться симптоматикой побочных свойств. К категории препаратов, обладающих свойствами материальной кумуляции, можно отнести сердечные гликозиды.
Чтобы избежать наступления материальной кумуляции, повторное введение лекарственного средства осуществляют после завершения периода полураспада предыдущей дозы, либо же после полного выведения всех метаболитов активного вещества.
Данный вид аккумуляции свойственен для большинства сильнодействующих препаратов, лечение которыми должно осуществляться в условиях стационарного отделения больницы. Основная опасность эффекта материальной кумуляции заключается в том, что при нарушении режима дозирования медикаментами с подобными свойствами происходит существенное ухудшение самочувствия больного.
Функциональная кумуляция
Функциональная кумуляция отличается тем, что химическое вещество, входящее в состав препарата, не обладает столь выраженными аккумулирующими свойствами. В данном случае не происходит продолжительного накопления активных компонентов лекарственного средства.
В течение того короткого периода времени, когда происходила реализация фармакологических свойств медикамента, изменяются функции отдельного органа или целой системы организма.
После завершения периода метаболического распада химических веществ человек продолжает ощущать воздействие лекарственного препарата. Если в этот момент выполнить повторное введение терапевтической дозы медикамента, то его фармакологические свойства станут еще более выраженными.
В таблице ниже описаны основные принципы реализации функциональной кумуляции:
| Принципы развития функцио-нальной кумуляции |
Характеристика кумулятивного процесса |
| Привыкание | Данный принцип функциональной кумуляции характеризуется существенным снижением терапевтического эффекта после повторного введения лекарственного средства. Проявление этого свойства может быть связано с нарушением процесса всасывания активного вещества, увеличением периода его метаболического распада или подавлением чувствительности отдельных рецепторов. Функциональная кумуляция с элементами привыкания развивается после длительной терапии одним и тем же медикаментом, также может возникнуть после однократного приема препарата. Все зависит от фармакологических свойств активных компонентов лекарственного средства. |
| Пристрастие (зависимость) | Функциональная кумуляция с развитием зависимости сопровождается непреодолимым желанием повторного применения медикамента. В данном случае возможно возникновение психического пристрастия, когда отсутствие очередной дозы лекарственного средства вызывает нестабильное психоэмоциональное состояние, повышенную раздражительность и резкие перепады настроения. Физическая зависимость, которая возникла на почве функциональной кумуляции, характеризуется ухудшением общего самочувствия, различными нарушениями в работе внутренних органов и систем жизнеобеспечения организма. После приема очередной дозы медикамента состояние человека улучшается. |
| Идиосинкразия |  Идиосинкразия — это одна из форм проявления функциональной кумуляции, когда негативная реакция на химические вещества, передается вместе с генетической информацией от родителей к потомкам. Например, если на протяжении всей своей жизни человек был вынужден принимать определенный вид лекарственных препаратов, поддерживающих стабильные функции организма. В данном случае у его детей может развиться склонность к аллергической реакции на составляющие вещества этих медикаментов. Подобные эффекты функциональной кумуляции обнаруживались в ходе лабораторных исследований, когда в отношении подопытных животных применялись антибактериальные средства, а также препараты на основе йода и брома. |
Основной опасностью функциональной кумуляции является то, что в случае развития привыкания или пристрастия к лекарственным препаратам, нарушается работа не только внутренних органов, но и страдает центральная нервная система.
Проявление негативной симптоматики, спровоцированной синдромом отмены, беспокоит больного на протяжении нескольких месяцев. Это при условии применения соответствующих мер противодействия медикаментозной зависимости.
Фармакокинетика
Кумуляция в фармакологии — это реализация основных биохимических свойств конкретных видов лекарственных препаратов. Фармакокинетика аккумулирования активных веществ медикаментов происходит на разных стадиях их распределения в человеческом организме.
Достижение эффекта максимальной кумуляции возможно только при условии полноценной реализации всех фармакокинетических свойств препарата.
Всасывание
Всасывание составляющих компонентов лекарственного средства — это начальная стадия их кумуляции, которая начинается после попадания химических веществ в кровеносное русло больного. По мере растворения препарата запускается процесс его распространения по всем отделам организма.
Медикаменты с кумулятивным эффектом отличаются медленным и контролируемым поступлением активных компонентов к тканям больного органа, но при этом сохраняют высокую биологическую доступность. В случае приема сублингвальных форм препаратов процесс всасывания их активных веществ происходит в ротовой полости.
Медикаменты с кумулятивными свойствами, которые принимаются внутрь, всасываются в тонком отделе кишечника. В данном случае возможно параллельное накопление составляющих компонентов препарата в тканях ЖКТ. Независимо от наличия аккумулятивного эффекта фармакокинетика препаратов данной категории может отличаться скоростью, а также степенью всасывания в общий кровоток.
На свойство кумуляции медикамента оказывает непосредственное влияние функциональное состояние печени и почек. Например, еще на стадии всасывания определенная часть составляющих веществ препарата может биотрансформироваться до уровня метаболитов. В данном случае это приводит к снижению аккумулятивного эффекта.
Распределение по тканям внутренних органов
Активные компоненты лекарств с кумулятивными свойствами распределяются между кровью, клетками тканей внутренних органов, а также межклеточной жидкостью. Накопление составляющих веществ медикамента происходит за счет его повышенной проникаемости в ткани-мишени.
Регулярное поступление химических компонентов в клетки одного и того же органа приводит к их перенасыщению, что повышает риск развития передозировки и побочных реакций. Контроль за общим состоянием больного, проведение лабораторных исследований, позволяет своевременно обнаружить отрицательную кумуляцию медикамента.
Метаболизм
Период полураспада активных веществ является еще одним этапом реализации фармакокинетических свойств медикамента с кумулятивными свойствами. Большинство препаратов с аккумулирующим эффектом характеризуются очень медленным метаболизмом.
Их биохимическая трансформация происходит слишком медленно. В связи с этим они сохраняют свою активную фармакологическую формулу в тканях внутренних органов и обеспечивают пролонгированный лечебный эффект. В дальнейшем данные компоненты подвергаются процессам окисления, гидролиза и воздействию ферментов печени.
Продукты метаболизма выводятся из организма больного вместе с мочой и каловыми массами. На данном этапе происходит спад реализации кумулятивных свойств медикамента.
При возникновении функциональных нарушений в работе органа проявление эффекта от определенного вида препарата может сохраняться на протяжении более длительного периода времени. Даже при условии полного завершения процесса метаболизма.
Фармакодинамические свойства
Кумуляция в фармакологии — это биохимический процесс, который характерен для большинства сильнодействующих препаратов.
Медикаменты с кумулятивным эффектом обладают следующими фармакодинамическими свойствами:
- подавляются функции рецепторов, которые чувствительны к составляющим веществам медикамента;
- снижается работоспособность нейромедиаторов;
- нарушается восприимчивость тканей внутренних органов к препаратам с аккумулятивным эффектом;
- вырабатывается медикаментозная зависимость к определенным видам лекарственных средств.
Фармакодинамические механизмы реализации кумулятивных свойств характерны для препаратов, которые относятся к следующим фармакологическим группам:
- адреномиметики;
- наркотические анальгетики;
- адреноблокирующие средства;
- симпатомиметики.
Для развития проявления фармакодинамических свойств функциональной кумуляции достаточно регулярного приема больших доз наркотических анальгетиков. После резкой отмены терапии данными медикаментами появляются симптомы физической и психической замены. Для того, чтобы избежать подобных последствий, выполняют постепенное уменьшение терапевтической дозы.
Количественное определение коэффициента кумуляции
Количественное определение коэффициента кумуляции осуществляется путем проведения лабораторных исследований влияния лекарственного препарата или другого химического вещества на живой организм. В качестве подопытных объектов используют крыс, мышей, кроликов.
Животные, находящиеся в лабораторных условиях, регулярно получают терапевтические дозы медикамента, который обладает кумулятивными свойствами. При этом очередное введение препарата происходит спустя один и тот же интервал времени.
Подопытные объекты изучаются на предмет развития эффекта привыкания и медикаментозной зависимости, изменений функциональной активности отдельных внутренних органов и систем.
По итогам лабораторного исследования с помощью математических подсчетов осуществляется интерпретация полученных данных в диапазоне значений от -1 до 0.
- Показатель -1 означает, что лекарственное средство, которое проходит тестирование, вызывает развитие устойчивой толерантности рецепторов живого организма по отношению к составляющим компонентам.
- Значение 0 свидетельствует об отсутствии существенной взаимосвязи между введениями очередных доз препарата. В данном случае эффект аккумуляции медикамента не происходит.
- Количественный коэффициент выше 0 указывает на развитие кумуляции составляющих компонентов препарата.
Полученная оценка используется для выполнения прогноза на наличие потенциального риска гибели живого организма, который подвергается воздействию кумулятивных свойств медикамента.
Схема изучения кумуляции методом субхронической токсичности по Lim’у
Данный метод изучения субхронической токсичности используется в качестве альтернативного способа определения кумулятивных свойств сильнодействующих препаратов.
Принцип проведения исследования заключается в том, что в первые 4 суток подопытным животным вводится десятая часть лекарственного средства, доза которого способна вызвать гибель половины живых организмов, находящихся в лабораторной группе.
Данное количество медикамента определяется путем исследования его свойств острой токсичности. Затем каждые последующие 4 дня данную дозу увеличивают в 1,5 раза. Лекарственный препарат вводится в организм подопытных до тех пор, пока в лабораторной группе в живых останется не более 5 из 10 животных.
На основании информации, которая была получена в процессе исследования, проводится математический расчет субхронической токсичности.
Кумуляция — это фармакологическое свойство большинства лекарственных средств с пролонгированным спектром действия, а также некоторых видов химических веществ с выраженным токсическим эффектом.
Отличительной особенностью аккумуляции является то, что она характеризуется медленным, но продолжительным распределением составляющих компонентов препарата по внутренним органам и тканям организма.
Медикаменты с кумулятивными свойствами способны ускорять процесс выздоровления больного, поддерживать его стабильное состояние на протяжении длительного периода времени. В тот же момент при аккумуляции активных веществ повышается риск развития хронической интоксикации, передозировки и побочных реакций.
Видео о фармакологии
Фармакокинетика простым языком: