Vergleichende Anatomie und Physiologie : Arzneimittel

Ausmaß einer pharmakologischen Wirkung ist abhängig von:

PHARMAKODYNAMIK - Dosis/Konzentration

- Rezeptorenverhalten

PHARMAKOKINETIK - Resorption

- Verteilung

- Biotransformation

- Elimination

PHARMAKOLOGISCHE WIRKUNG

Resorptionsgeschwindigkeit und –quote abhängig von:

1. Physikalisch-chemischen Eigenschaften

2. Teilchengröße

3. Arzneiform

4. Hilfsstoffe

5. Dosierung

6. Applikationsart und -ort

7. Kontaktzeit mit Resorptionsfläche

8. Größe der Resorptionsfläche

9. pH-Wert im Resorptionsbereich

10. Durchblutung des resorbierenden Organs

APPLIKATIONSARTEN

1. Applikation auf Haut oder Schleimhaut

Applikationsort Applikationsart Arzneiform (Beispiel)

Haut epikutan, perkutan Salben, Pflaster

Schleimhaut Maul: bukkal, lingualAuge: konjunktivalNase: nasalLunge: pulmonalDarm: rektal

Spray, Salben,Aerosole, Tropfen

2. Applikation in das Körperinnere, parenteral

a) unter Umgehung der Resorption:

Applikationsort Applikationsart Arzneiform (Beispiel)

Herz intrakardialArterie intraarteriellVene intravenös Injektionslösungen Lumbalsack intralumbal InfusionenLiquorraum intrathekal

b) unter Einschaltung eines Resorptionsprozesses

Applikationsort Applikationsart Arzneiform (Beispiel)

Haut intrakutan, subkutanMuskel intramuskulär Injektionslösungen Bauchhöhle intraperitoneal Infusionen

RESORPTION �� APPLIKATION

Beispiele: Resorption bei

1. Oraler Applikation- große Resorptionsfläche Gastrointestinaltrakt- Resorption im wesentlichen im oberen Dünndarm

Resorptionrate abhängig von:- pH-Wert Unterschiede in MD-Kompartimenten- Resorptionsoberfläche- enzymatische/ mirkobiologische Reaktionen- Füllungszustand Magen � Dauer der Magenpassage

� Verweildauer AM

allgemein gilt: Hund/Katze/Schwein: schneller ResorptionPferd: mittlere ResorptionWDK: langsame Resorption

RESORPTION �� APPLIKATION

2. Resorption über die Haut:

- unterschiedliche Dicke der Haut� z.B. Schwein: verlängerter Penetrationsweg durch dickere Haut

- Fell der Tiere � vollständige Applikation

- Cave: Putzverhalten der Tiere (z.B.Katze) � orale Aufnahme AM� Intoxikation möglich

3. Parenteral

- in bzw. unter die Haut (intrakutan, subkutan)- in den Muskel (intramuskulär)

Konzentrationsverlauf � Erreichen der Blutbahn

Resorptionsgeschwindigkeit abh. von Durchblutung des Gewebes

Applikationsart �� Arzneimittelwirkung

Verlauf der Konzentration eines Pharmakon im Blut nach verschiedener Applikationund Annahme vollständiger Resorption

die maximale Konzentration im Blut wird nach der i.v. Injektion am schnellsten erreicht

Applikationsart �� Arzneimittelwirkung

Definition:

Verteilung= reversibler Substanztransport von einem Teil des Körpers in einen anderen

Verteilungsgleichgewicht= Zustand konstanter Konzentrationsverhältnisse

in den verschiedenen Teilen des Körpers

Verteilung abhängig von:

1. Organismus: - Durchblutung Organe und Gewebe- Durchlässigkeit der Membranen- pH-Differenzen von Plasma und Gewebe

2. Stoffeigenschaften: - Molekülgröße- Bindung an Plasma- und Gewebeproteine- Löslichkeit und chemische Eigenschaften

Verteilung

Tierartliche Besonderheiten:

1. Proteinbindung:

Geringere Bindung � höhere Toxizität �kleine LD50

Bsp. Salicylsäure bei verschiedenen Tierarten

Tierart % Bindung LD50

Hund 68,8 0,6Maus 66,4 0,63Ratte 60,8 0,69Meerschw. 72,4 0,9Kaninchen 84,9 2Mensch 82,1

Verteilung

Phase-I-Reaktion Phase-II-Reaktion

Arzneistoff Phase-I-Metabolit Phase-II-Metabolit

Oxidation Konjugation mit:Reduktion GlucuronsäureHydrolyse Schwefelsäure

Aminosäuren u.a.

Biotransformation

Zusammenfassung

Arzneimittelwirkung abhängig von:

-Arzneiform und verwendeten Hilfsstoffen

-Art und Ort der Applikation

-Resorbierbarkeit und Resorptionsgeschwindigkeit

-Verteilung im Organismus

-Bindung und Lokalisation im Gewebe

-Biotransformation (Metabolisierung)

-Ausscheidbarkeit bzw. Ausscheidungsgeschwindigkeit

� tierartliche Unterschiede bzgl. Pharmakokinetik beachten!

TIEREXPERIMENTELLE BESONDERHEITENChronopharmakologie

CHRONOPHARMAKOLOGIE

= BIORHYTHMIK DER ARZNEIMITTELWIRKUNG

Zirkaanual - JahresZirkamensuell – Monats RhythmenZirkadian – 24h/Tag-Nacht

Zirkadianperiodik: nachgewiesen für z.B. KörpertemperaturHerzfrequenzBlutdruckLungen-/NierenfunktionHormon-, Enzym-,Elektrolyt-,Glucosekonzentration

Zirkadianperiodik� Varianzkomponente in tierexperimenteller Forschung

Nager: nachtaktiv! � Rhythmen phaseninvers zum Menschen

� tagesperiodische Schwankungen von z.B. GallenflüssigkeitCorticosteroiden

Toxizitätsunterschiede von Arzneistoffe in Abhängigkeit von Tageszeit!

-Psychopharmaka-Lokalanästhetika-Nicotin-Zytostatika

TIEREXPERIMENTELLE BESONDERHEITENChronopharmakologie

Beispiele:

1. LD50 eines Phenobarbitals:

Änderung der Mortalität bei Dosisverabreichung zu verschiedenen Tageszeiten! (Abb.)

2. Analgetische Wirkung Morphin:

stärkere Effekte bei Mäusen in der nächtlichen Aktivitätsphasegrößere Steilheit der Dosis-Wirkungs-Kurve (Abb.)

3. Zytostatika: Cyclophosphamid

Verabreichung Nacht <-> Tag: - akute Toxizität - Heilungsrate

TIEREXPERIMENTELLE BESONDERHEITENChronopharmakologie

Einfluss des Tieres auf Arzneimittelwirkung:

Alter: Junge Tiere� Unterschiede in Adsorption, Metabolismus, Ausscheidung, Sensitivität� Enzymsystem der Leber bei Neugeborenen ist noch nicht ausgereift� Unterschiede in Biotransformation von z.B. Barbituraten

Geschlecht:Bsp. Ratten � unterschiedliche Wirkzeit bei Barbituraten

Spezies:Unterschiedliche Metabolisierungsmechanismen, Defizite� Katze Glukuronidierungsdefizit

Endokrines System:bei Tieren mit Zirkadianrhythmen � Ratte, Maus

Gesundheit/Stress:- Adaptionszeit - Stressvermeidung (v.a. bei Narkosen)