klinische pharmakologie
Verteilung des Arzneimittels in die Gewebe
Blut Hirn Schranke
Die Medikamente gelangen über die Hirnkapillaren und den Liquor zum Zentralnervensystem (ZNS). Obwohl das Gehirn ungefähr ein Sechstel des Herzzeitvolumens erhält, ist die Aufnahme von Arzneimitteln aufgrund der Permeabilitätseigenschaften des Gehirns eingeschränkt. Obwohl einige fettlösliche Arzneimittel (z. B. Thiopental) leicht ins Hirn übertreten, ist dies bei polaren Verbindungen nicht der Fall. Der Grund ist die Blut-Hirn-Schranke, die aus dem Endothel der Hirnkapillaren und der Astrozytenscheide besteht. Die Endothelzellen der Hirnkapillaren, die miteinander enger verbunden zu sein scheinen als jene der meisten Kapillaren, verlangsamen die Diffusion von wasserlöslichen Arzneimitteln. Die Astrozytenscheide besteht aus einer Schicht von Glia-Bindegewebszellen (Astrozyten) nahe der Basalmembran des Kapillarendothels. Mit zunehmendem Alter kann die Blut-Hirn-Schranke weniger effektiv werden und somit einen erhöhten Übertritt von Verbindungen in das Gehirn ermöglichen. Arzneimittel können direkt über die Plexus choroidei in die ventrikuläre Zerebrospinalflüssigkeit eintreten und dann aus der Zerebrospinalflüssigkeit passiv ins Hirngewebe diffundieren. In den Plexus choroidei werden zudem auch organische Säuren (z. B. Penicillin) von der Zerebrospinalflüssigkeit aktiv ins Blut transportiert. Die Rate, mit der Arzneimittel in die Zerebrospinalflüssigkeit übertreten, wird ähnlich wie bei anderen Gewebezellen hauptsächlich durch das Ausmaß der Proteinbindung, den Ionisationsgrad und den Lipid-Wasser-Verteilungskoeffizienten des Arzneimittels bestimmt. Die Rate für den Übertritt ins Gehirn ist für stark proteingebundene Arzneimittel gering, für die ionisierte Form von schwachen Säuren oder Basen nahezu nicht existent. Da das zentrale Nervensystem so gut durchblutet ist, wird die Verteilungsrate in erster Linie durch die Permeabilität bestimmt. 