Лекарственные средства переносятся кровью в различные ткани организма. Для достижения своих мишеней они должны покинуть кровоток.
Проникновение лекарственного препарата происходит главным образом в капиллярном русле, где как площадь поверхности, так и время для обмена максимальные (сильно развитые сосудистые ветви, низкая скорость кровотока). Капиллярная стенка образует барьер между кровью и тканью. В основном он состоит из эндотелиального клеточного слоя и базальной мембраны, покрывающей последний (жирная черная линия на схематических рисунках).
Эндотелиальные клетки «приклеены» друг к другу заснет плотных соединений или плотных контактов (обозначены Z в электронной микрофотографии наверху слева) таким образом, чтоостаются щели, промежутки или поры, которые позволяют лекарственным препаратам беспрепятственно покидать кровь и попадать в интерстициальную жидкость.
Гистогематический барьер выражен неодинаково в различных капиллярных сетях. Проницаемость капиллярной стенки для лекарственных средств определяется структурными и функциональными показателями эндотелиальных клеток.
Во многих капиллярных сетях (миокарда) эндотелиальные клетки характеризуются выраженной эндоклеточной и трансклеточной активностью, о чем свидетельствует множество инвагинаций и везикул (указаны стрелками на электронной микрофотографии вверху справа). Трансклеточная активность обеспечивает транспорт жидкости или макромолекул из крови в интерстициальную ткань, и наоборот. Любые вещества, содержащиеся в жидкости, в т. ч. лекарственные средства, могут преодолеть гистогематический барьер. При таком виде транспорта физико-химические свойства лекарственных средств не имеют большого значения.
В некоторых капиллярных сетях (в поджелудочной железе) эндотелиальные клетки пористые. Несмотря на то что клетки плотно связаны непрерывными соединениями, в них имеются поры (указаны стрелками на электронной микрофотографии внизу слева), которые закрыты только диафрагмами. Как через диафрагму, так и через базальную мембрану легко проникают вещества с низкой молекулярной массой — большинство лекарственных средств, но труднее проникают макромолекулы, например такой белок, как инсулин (G — гранула с инсулином). Проницаемость макромолекул зависит от их размера и электрического заряда.
Пористые клетки эндотелия находятся в капиллярах кишки и эндокринных желез.
В ЦНС (головном и спинном мозге) в эндотели альных клетках капилляров отсутствуют поры и низкая трансклеточная активность. Чтобы преодолеть гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), лекарственные средства должны диффундировать через клетки, т. е. проникнуть через просветную и базальную мембраны эндотелиальных клеток. Движение лекарственного вещества по этому пути требует особых физико-химических свойств или наличия транспортного механизма (L-ДОФА). Из этого следует, что гистогематический барьер проницаем только для определенных видов лекарственных средств.
Лекарственные средства свободно обмениваются между кровью и промежуточной тканью в печени, где в эндотелиальных клетках имеются большие поры (100 нм в диаметре), открывающиеся в пространство Диссе (обозначено D), и где ни диафрагмы, ни базальные мембраны не мешают движению лекарственного вещества.
Существуют и другие, кроме капиллярной стенки, диффузионные барьеры, например: плацентарный барьер из связанных синцитиальных трофобластов; гематотестикулярный барьер, образованный соединениями между клетками Сертоли; мозговой барьер между сосудистым сплетением и кровью, образованный плотными контактами между клетками эпендимы.
(Вертикальные отрезки на электронных микрофотографиях соответствуют 1 мкм; Е — эритроцит; АМ -актомиозин; G — гранулы, содержащие инсулин.)
