Действие лекарств рассчитывается для среднестатистического человека, органы которого работают в нормальном режиме и на биохимию которого не влияют значимые факторы со стороны. При этом мы знаем, что питание может оказывать лечебный эффект, равно как и физические упражнения. А это значит, что и то, и другое может влиять и на действие принимаемых лекарств – как в сторону увеличения их эффективности, так и в сторону повышения их токсичности.
Конечно, далеко не все лекарства так чувствительны к изменению состояния человеческого организма, или изменения их эффекта не столь значительны, чтобы учитывать это. Но для некоторых препаратов с узким терапевтическим окном состояние организма на момент их приема может оказаться важным.
MedAboutMe разбирался, как тренировки могут влиять на эффективность лекарств.
Как ведет себя лекарство в организме?
После введения в организм действующее вещество любого лекарственного препарата проходит несколько стадий:
- Стадия абсорбции
Поглощение, всасывание, впитывание, то есть усваивание лекарства. Зависит от пути введения, чаще всего это пероральный способ (в виде таблеток, например). Поэтому большинство лекарств всасываются в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ).
- Стадия распределения
Действующее вещество разносится по организму с током крови, лимфы и распределяется по межклеточной жидкости, крови и клеткам тканей в соответствии со степенью сродства к ним. Врачи говорят о тканях и органах-мишенях.
- Стадия метаболизма
Включение действующего вещества в биохимические реакции, протекающие в теле. На этом этапе происходит собственно процесс лечения.
- Стадия элиминации
Выведение действующего вещества (или того, что от него осталось) из организма.
Скорость и степень абсорбции, метаболизма и элиминации действующих веществ лекарств определяют его биодоступность, то есть, сколько именно этого ценного действующего вещества достигнет цели.
Печень и лекарства
Ключевую роль в перечисленных выше процессах играет система цитохрома P450. Цитохромами Р450 называют большую группу ферментов из семейства Р450. Эти ферменты есть у всех живых существ, кроме ряда анаэробных бактерий. У человека они вырабатываются в печени, в ЖКТ и других тканях.
Система цитохрома Р450 – необходимый компонент реакций окисления самых разных соединений, поступающих как извне, так и вырабатываемых внутри организма. В частности, система цитохрома Р450 играет важную роль в метаболизме и нейтрализации любых ксенобиотиков, в том числе и лекарств. Некоторые лекарства и пища, в свою очередь, тоже могут влиять на работу системы цитохрома Р450.
Особую роль играет именно печень, которая явялется одним из важнейших органов обмена веществ. Кровоснабжение этого органа, поступление к ней питательных веществ могут влиять на биодоступность лекарств.
Как физическая активность влияет на действие лекарств?
Вообще надо учитывать, что лекарства могут влиять на выполнение упражнений, но и упражнения также влияют на эффективность лекарств. То есть, это взаимное влияние, в обе стороны, так сказать.
Физическую активность можно разделить на сиеминутную и регулярную (долгосрочную). Соответственно, и физиологические изменения организма будут наблюдаться или в течение нескольких минут-часов, или на протяжении дней и недель.
Изменения физиологии касаются объёма сердечного выброса, температуры тела, перистальтики ЖКТ, объёма плазмы крови, концентрации различных белков в плазме крови, работы кровеносных сосудов, кровоснабжающих сердце и мышцы, а также плотности митохондрий в тканях. Все эти изменения могут влиять на фармакокинетику лекарств, то есть на все перечисленные выше процессы.
Процессы абсорбции (усвоения) лекарств
Во время тренировки сердечный выброс увеличивается, а кровоснабжение «смещается» в сторону кожи и мышц, но от внутренних органов. В зависимости от интенсивности тренировки это может привести к замедлению перистальтики и опорожнению ЖКТ. А значит и всасывание лекарств будет происходить медленнее. А с ростом времени прохождения таблетками ЖКТ увеличивается время их контакта с желудочным соком и ферментами, то есть меняется растворимость лекарственного препарата и его количество, попавшее в кровь.
В то же время аэробные упражнения, которые выполняются регулярно и на протяжении длительного времени (скандинавская ходьба, бег на длинные дистанции, танцы, теннис, игровые виды спорта (баскетбол, футбол) и др.), ускоряют процесс прохождения твердой пищи через желудок и увеличивают проницаемость стенок ЖКТ, ускоряя тем самым процесс всасывания действующего вещества.
Важно также и о каких лекарствах идет речь. Во время тренировки вырабатывается меньше желудочного сока и соляной кислоты, входящей в его состав. Поэтому неионизированные действующие вещества лекарств всасываются в кровь быстрее, а кислые препараты, напротив, задерживаются в ЖКТ.
Важно также и как вводится лекарство в тело. Выше мы писали про пероральный путь приема. А вот подкожные или трансдермальные (в виде пластыря) формы лекарств во время тренировки всасываются существенно быстрее за счет увеличения кровоснабжения мышц и кожи и ее усиленного увлажнения.
Например, норвежские ученые из Oslo University Hospital Ullevål в статье за 1992 год показали, что эффективность нитроглицериновых и никотиновых пластырей выше во время тренировки, потому что увеличивает трансдермальная абсорбция действующего вещества. Также улучшается и абсорбция вводимого подкожно инсулина.
Процессы распределения лекарств по телу и органам-мишеням
Регулярные аэробные упражнения приводят к относительному увеличению объёма плазмы крови, а значительные разовые нагрузки повышают концентрацию белков в плазме. И то, и другое влияет на распределение и выведение действующего вещества.
Важную роль играют объёмы имеющейся жировой ткани, которая не так богата кровеносными сосудами. Чем больше жира, тем ниже биодоступность и распределение лекарства.
Известно также, что во время тренировки повышается уровень свободных жирных кислот в крови, которые высвобождаются из жировой ткани. А эти жирные кислоты могут мешать процессам связывания лекарства с белками.
Но в целом усиление кровообращения ускоряет распределение лекарства и доставку его к органам-мишеням.
Влияние тренировок на метаболизм лекарств
Выше мы упоминали о системе цитохрома Р450 и о роли печени в метаболизме лекарств. Во многом это зависит от характеристики самих препаратов, насколько высок их уровень экстракции в печени (выделения из крови). Чем выше уровень экстракции, тем больше метаболизм такого лекарства зависит от изменения кровотока.
Кроме того, интенсивные изнурительные тренировки повышают уровень воспаления в организме. При этом возможно изменение метаболизма лекарств, например, путем подавления синтеза мРНК для получения ферментов, задействованных в процессах метаболизма действующего вещества.
В 2016 году группа немецких ученых опубликовала результаты своего исследования, из которых следовало, что длительные интенсивные физические упражнения могут эпигенетически (путем метилирования, то есть навешивания а ДНК метильных групп -CH3) подавлять активность гена, которые отвечает за выработку аденозинмонофосфаткиназы – ключевого метаболического фермента.
А некоторые типы регулярных среднеинтенсивных длительных упражнений, напротив, приводили к активации метаболизирующих ферментов.
Кстати, накопление в мышцах молочной кислоты (лактата), о котором хорошо знают люди, занимающиеся спортом, снижает рН крови, что влияет на лекарства, связывающиеся с белками крови.
Выведение лекарств и физическая активность
Выведение лекарств осуществляется с мочой и желчью. Но во время тренировок кровоснабжение внутренних органов уменьшается, а снижение скорости фильтрации в почках может составлять до 30% в зависимости от интенсивности тренировок. В результате действующие вещества будут накапливаться в плазме крови.
При этом в процессе образования мочи во время тренировок ее рН будет расти. Тогда кислые препараты будут легче выводиться из организма по сравнению со слабощелочными.
При физических нагрузках будет меняться и выведение лекарств с желчью, например, будет возрастать скорость выведения холестерина.
Можно ли рассчитать влияние тренировок на прием лекарств?
Из вышесказанного понятно, что тренировки, их интенсивность, продолжительность и регулярность, будут влиять на то, насколько эффективным будет прием лекарственных препаратов. Исследования в целом это подтверждают. Доказано, что физическая активность меняет действие варфарина, бета-блокаторов, блокаторов кальциевых каналов, инсулина, теофиллина и др.
Однако немецкие ученые из Institute of Clinical Pharmacology в своей статье за июль 2021 года, опубликованной в журнале International Journal of Molecular Sciences, указывают, что создать общую модель влияния тренировок на действие лекарств сложно: люди слишком индивидуальны по своей физиологии и биохимии, по своей физической подготовке и другим характеристикам, да и упражнения различаются по степени их воздействия на организм.
Таким образом, людям, которые регулярно занимаются спортом, следует при приеме лекарств придерживаться пары важных правил:
- При назначении лекарства следует уточнить у врача, когда его можно, а когда нельзя принимать, с учетом тренировок.
- Если уточнить это по каким-то причинам нельзя, следует минимизировать влияние физической активности на прием лекарств. Не принимать их перед тренировкой и сразу после нее. При этом обязательным является соблюдение правил приема лекарства, указанных в инструкции.
