Залежно від тих чи інших факторів лікарські речовини накопичуються в більш значних кількостях в одних структурах, тоді як в інших їх кількість може виявитися незначним.
Розподіл даного медикаменту в різних тканинах організму залежить від його розчинності в жирах, від того, прикріплений він до даних протеїнів або до якої-небудь специфічно зв'язує його тканинної структурі.
Ряд чинників впливає і на те, в якому обсязі тканин і рідин організму розподілиться дані ліки. Prescott і Nimmo встановили значно більш високі концентрації в плазмі парацетамолу у видужуючих госпіталізованих пацієнтів, ніж у здорових амбулаторних добровольців. Слід думати, що обсяг тканин, в яких розподіляється ліки, у здорових амбулаторних добровольців більше (причиною може бути, наприклад, найкраща циркуляція крові у них).
Ряд тканинних структур має здатність зв'язувати ті чи інші лікарські засоби. Базофільні тканинні структури, наприклад, інтенсивно пов'язують деякі похідні акридину, які після їх введення в організм швидко зникають з крові, накопичуючись в більш високих концентраціях в печінці, селезінці, легенях і м'язах. Похідні акридину зв'язуються і базофільними колагеновими утвореннями під дермою і нерідко викликають забарвлення шкіри в жовтий колір.
Тканини, що містять кератин (волосся, шкіра, нігті), також проявляють вибірковість при зв'язуванні деяких медикаментів. Накопичення миш'яку в нігтях і волоссі настільки виражена, що по ньому можна діагностувати отруєння миш'яком. Пов'язані кератином медикаменти назад не звільняються.
Деякі медикаменти накопичуються селективно в мозковій тканині і таким чином впливають вибірково на центральну нервову систему. Так наприклад, при застосуванні хлорпромазину відношення між концентрацією його в мозку і плазмі крові досягає 80: 1.
Можливість проходження через гематоенцефалічний бар'єр має значення для основного ефекту лікарської речовини. Наведемо деякі дані про механізми, за якими здійснюється перехід ліків через гематоенцефалічний бар'єр.
Мозок становить лише 2% ваги тіла, а отримує 16% циркулюючої крові. Мозкова тканина - найбільш рясно постачається кров'ю з усіх тканин організму, через що варто було б очікувати, що ліки швидше за все переходять в мозкову тканину. Насправді, однак, перехід більшості ліків в мозкову тканину відбувається дуже повільно, а деякі ліки взагалі не можуть проходити через гематоенцефалічний бар'єр.
Кожні ліки може досягти тканин центральної нервової системи двома різними способами: через капілярний кровообіг або через спинномозкову рідину. Встановлено, що мозкові капіляри зовні суцільно встелені гліальними сполучнотканинними клітинами (астроцитами). Крім того, ендотелій капілярів є безперервний шар клітин без видимих пір. Ось чому характеристика проникності мозкових капілярів схожа з характеристикою її в клітинних мембранах, а не з характеристикою звичайних пористих капілярних структур. З цієї причини іонізовані і не-іонізовані водорозчинні речовини, за винятком випадків, коли їх молекули дуже малі, взагалі не можуть проходити через стінки капілярів мозку, тоді як жиророзчинні речовини легко і швидко проникають через них.
Спинномозкова рідина є продуктом секреторного процесу судинного сплетення зі швидкістю циркуляції її у людини близько 0,3 мл в хвилину. Загальна кількість її близько 150-200 мл, круговорот її близько 10% на годину. Ліки можуть переходити в спинномозкову рідину або по ходу судинного сплетення або за допомогою дифузії прямо через капіляри в інтерстиціальну рідину. Вважають, що проникли в спинномозкову рідину ліки проходять через клітини придатків мозкових шлуночків за участю метаболітного активних гліальних клітин. Цим пояснюється порівняно повільне проникнення ліків із спинномозкової рідини в тканину мозку. Зважаючи на особливості мозкових капілярів деякі ліки, введені в організм звичайними способами, взагалі не можуть досягти мозкової тканини. Ці ж ліки можуть надавати вражаючі ефекти при безпосередньому введенні їх в спинномозкову рідину. Наприклад, атропін (третинний амін) легко проникає в мозок і там має виражену фармакологічну дію. Його четвертичное похідне, метілсульфат атропіну, не діє на центральну нервову систему, тоді як його холинолитические ефекти на периферії такі ж, як і атропіну. Неостигмін, кватернізірованний амонійний інгібітор холінестерази, діє тільки на периферії; навпаки, жиророзчинні органофосфатние інсектициди і нейротропні гази легко проникають в мозкову тканину і викликають судоми і центральну дихальну депресію так само виражені, як і інтенсивні ацетилхолінові ефекти в периферичної вегетативної нервової системи і в нервово-м'язових синапсах. При внутрішньовенному введенні допустимих доз норадреналін практично не проникає в мозок, але його прекурсор допамін, краще розчинний у жирах, легко переходить в мозкову тканину, де перетворюється в норадреналін.
При безпосередньому введенні лікарських засобів в спинномозкову рідину або в мозкову тканину можна спостерігати ефекти, абсолютно різні від ефектів, що викликаються тим же ліками, одержуваних звичайним шляхом.
Все катехоламіни - допамін, адреналін, норадреналін і ізопреналін - викликають депресію активності нейронів кори мозку. В даний час є багато даних, що вказують на те, що норадреналін і адреналін, введені людям таким шляхом, щоб уникнути проходження через гематоенцефалічний бар'єр, т. Е. Інтравентрикулярно, інтрацистернально, або тваринам з незрілим гематоенцефалічний бар'єр, викликають поведінкову депресію .
5 - гідрокси (серотонін) також надає депресивний дію на більшість коркових нейронів. Підкислення або подщелачивание плазми крові, надаючи тим чи іншим шляхом, вплив на іонізацію ліків, а звідти і на можливості переходу їх через клітинну оболонку, відбивається істотно на розподіл деяких ліків між плазмою крові і мозком. З практичної точки зору дуже важливо, що таким чином, шляхом зміни рН плазми крові, можна істотно вплинути на перехід ліків в мозкову тканину або на звільнення її від токсичних продуктів. Якщо, наприклад, при отруєнні барбітуратами, зробити тимчасово плазму крові більш лужною, ніж спинномозкова рідина (наприклад, шляхом внутрішньовенного вливання бікарбонату натрію), то фракція іонізованих барбітуратів в плазмі підвищиться, а її неіонізовану фракція зменшиться. Таким чином створюється концентраційний пад для діффузібельной (неионизированной) форми ліки від мозку до плазми крові, що призведе до пересування барбітуратів з мозкових клітин назовні, до дійсного «промиванню» мозкових клітин від отрути. Другим, не менш важливим ефектом подщелачивания є те, що воно підвищує екскрецію ліки нирками, так як іонізовані сполуки дуже мало реабсорбуються з канальцевої сечі.
Особливості плацентарного бар'єру визначаються значною різницею в переході різних речовин з материнської крові в плід. Деякі ефекти морфіну (пригнічення дихання, точкові зіниці) спостерігаються у новонароджених дітей, якщо матері приймали морфін під час вагітності. Поява симптомів абстиненції у дітей, народжених морфіністкою, показує, що морфін і героїн вільно переходять в плід під час вагітності. Стероїдні сполуки (холестерол, прогестерон, естрадіол, естріол) також легко проходять через плаценту. Антибіотики (пеніцилін, хлорамфенікол, тетрациклін, стрептоміцин) також з'являються в крові плоду, але набагато повільніше і в дуже різного ступеня. Тератогенні агенти різної хімічної структури, очевидно, переходять через плаценту в перші шість місяців розвитку зародка.
Важливо враховувати різні функціональні властивості, властиві не тільки бар'єрним механізмам різних органів, але навіть і бар'єрам різних відділів або різних функціональних систем даного органу.
У розподілі ліків в організмі істотним фактором є їх зв'язування з протеїнами. Так, що зв'язують метали глобуліни - трансферин і церулоплазмін - сильно взаємодіють із залізом, відповідно з міддю. Альфа- і бета-ліпоіротеіни відповідальні в значній мірі за зв'язування жиророзчинних молекул, включно і молекул, що мають величезне фізіологічне значення (вітамін А та інші каротиноїди, вітамін D, холестерол, стероїдні гормони). Гамма-глобуліновие антитіла вступають у специфічну взаємодію з відповідними антигенами (їх взаємодія з більшістю ліків, проте, мізерно).
Найбільшу роль в зв'язуванні ліків грає альбумін - головний протеїн плазми (50% всього загальної кількості протеїнів). Як правило, зв'язування лікарських молекул з плазмовими протеїнами легко можна зупинити.
Між різними видами тварин існують відмінності, в зв'язують ліки можливості плазмових протеїнів. Такі ж відмінності спостерігаються серед людей і, може бути, великі відмінності в оптимальних терапевтичних дозах багатьох ліків, які доводиться спостерігати у різних індивідів, частково обумовлюються індивідуальними відмінностями в зв'язують властивості протеїнів (так як фармакологічно активна тільки незв'язана з плазмовими протеїнами частина молекул ліки).
Важливо підкреслити, що зв'язування ліків протеїнами є істотним чинником розвитку лікарських алергій. Зв'язування низькомолекулярних речовин з протеїнами призводить до нових хімічних структур і конформації білків. Змінюється антигенная природа протеїнів. Введене ліки можуть стати детермінують групою в макромолекулі, що формується як комплексний антиген.
Складові частини тканин також можуть пов'язувати ліки; мова йде про кислихмукополісахаридів, нуклеїнових кислотах та інших.