Хронофармакологія –
як знання про біологічні ритми можуть допомогти фармацевту
Усе життя в цьому світі пульсує в певному ритмі. Циклічність і розвиток у часі – основа відтворення життя на землі. То що ж таке біологічні ритми і чим знання про них може допомогти в роботі за першим столом?
Особливості біологічних ритмів життя та механізмів регуляції
Біологічний ритм – це повторення події в біологічній системі через певні, більш-менш регулярні проміжки часу [1]. Нас біологічні ритми найбільше цікавлять у розрізі прикладної науки – хронофармакології, яка займається розробкою наукових принципів і правил оптимального застосування препаратів з урахуванням нормальних і патологічних ритмів організму [2].
Існують різні класифікації біологічних ритмів. Найбільш зручною і практичною видається ось ця класифікація, трохи узагальнена і спрощена:
- − ультрадіанні ритми – це короткоперіодичні ритми з періодом від декількох секунд до 10-20 годин. Це, наприклад, пульс, дихання, фази сну, фазові періоди травлення, фазове виділення ферментів тощо;
- − циркадні (добові) ритми – біологічні ритми з періодом близько 24 годин. Наприклад, цикл «сон – неспання», добовий графік температури тіла, артеріального тиску, добові коливання рівня гормонів тощо;
- − інфрадіанні ритми – ритми з періодом понад 24 години. Це і циркадно-місячний ритм, що близький до ритму менструального циклу в жінок. І у чоловіків, до речі, так само є місячний цикл коливання рівня тестостерону. Це також і річні цикли, які більш помітні у тварин (розмноження, линька, зимова сплячка тощо).
Циркадні ритми мають ендогенне (внутрішнє) походження, хоча існує і певний зв’язок із зовнішніми впливами, такими як сонячне світло. Вони притаманні кожній клітині організму, є навіть у еукаріот. У більш складних організмів, у тому числі в людини, вони регулюються так званим «біологічним годинником».
Головний такий «біологічний годинник», що відповідає за процеси синхронізації, міститься в гіпоталамусі. Усі клітини, органи і тканини мають свої периферичні «біологічні годинники», що також синхронізуються з гіпоталамусом [3].
Неузгодженість внутрішнього ритму людини з природним добовим ритмом має назву «джетлаг». Виникає він зазвичай під час переміщення – зміни часового поясу. Для синхронізації годинника потрібно приблизно по 1 добі на кожен часовий пояс [3].
Біоритми фізіологічних систем та хронофармакологічні аспекти лікування
Варто зупинитися на біоритмах окремих систем організму в нормі та за наявності патології і з’ясувати, для чого ж нам потрібні знання хронофармакології.
У нормі активність серцево-судинної системи зростає з 8-ї до 12-ї години, із 13-ї до 14-ї – знижується, потім знову зростає до 18-ї години, максимально низька – о 3-4-й годинах ночі. Відповідно, частота пульсу є максимальною о 16-й годині і мінімальною о 3-й ночі.
Артеріальний тиск зростає до вечора, сягає мінімуму о 2-4-й годинах, потім знову спостерігається виражене вранішнє підвищення артеріального тиску в період із 4-ї до 10-ї годин [1].
Знання з хронофармакології дозволять підібрати оптимальний час прийому ліків та запобігти розвитку ускладнень.
Так, інфаркт міокарда частіше розвивається в періоди 1-2-ї, 8-11-ї та 17-18-ї годин, що пов’язано з підвищенням в’язкості крові, яка досягає свого піку о 23-й годині. Стабільна стенокардія частіше турбує людей о 8-12-й годинах, а нестабільна – вночі [4].
З огляду на це треба підбирати і прийом лікарських засобів. Так, ацетилсаліцилову кислоту бажано застосовувати ввечері, коли в’язкість крові максимальна, а схильність ацетилсаліцилової кислоти впливати на слизову шлунка – мінімальна.
Статини також призначають увечері після їжі.
Протиішемічний ефект нітрогліцерину краще діє у вранішній час, а ізосорбіду динітрату – навпаки, ввечері.
Строфантин більш ефективний вранці, дигоксин – увечері, а корглікон – у денний та нічний періоди доби. В-адреноблокатори хворим на гіпертонічну хворобу найкраще рекомендувати у вранішній та денний час, а хворим з ішемічною хворобою серця – за 1-2 години до розвитку ішемії.
Верапаміл варто приймати о 16-й годині або хоча б в інтервалі 15-20-ї годин, а ніфедіпін має максимальний антигіпертензивний ефект вранці та вдень.
Застосування сечогінного препарату фуросеміду: о 10-й годині – проявляє максимальний діуретичний (сечогінний) ефект, о 13-й – максимально виводить калій (що небажано майже в усіх випадках, крім гіперкаліємії), о 17-й годині – максимальний натрійуретичний ефект [4].
Гепарін під час інфаркту міокарда найбільш ефективно призначати об 11-й та 16-й годинах.
Калійзберігаючі діуретики, наприклад, спіронолактон, рекомендовано приймати у вечірній час (18-24 години). Антиаритмічні засоби, такі як пропранолол, та лікарські засоби, що містять калій, краще застосовувати у вечірні години та ближче до опівночі [2].
Варто враховувати, що на серцево-судинні патології впливають і сезонні ритми. Ризик виникнення інфаркту міокарда, стенокардії, гострої серцевої недостатності, гіпертонічного кризу й раптової смертності збільшується навесні та взимку, а також під час зміни пори року [1].
Геморагічні інсульти (інсульти з крововиливами в мозок) найчастіше виникають вдень, у період із 12-ї до 16-ї години, ішемічний інсульт – з 8-ї до 12-ї години. Найбільший відсоток ішемічних інсультів стається влітку, найменший – восени, а найризикованіший період для виникнення геморагічного інсульту – осінній [1].
Певні закономірності біологічних ритмів є і в хронофармакології захворювань ендокринної системи. Збільшення вмісту тиреотропіну спостерігається вночі та рано-вранці (від 23-ї до 7-ї години), зменшення – вдень (з 11-ї до 22-ї години).
У першій половині ночі спостерігається підйом рівня соматотропіну (гормону росту) та пролактину. Пікові підйоми збігаються із 3-4 фазою сну, ось чому так важливо забезпечити собі повноцінний сон [1].
Найбільший викид у кров глюкокортикоїдів припадає на ранні ранкові години і з наростаючою швидкістю падає до вечора. Тому під час замісної терапії глюкокортикоїди призначаються у ранкові години (6-7 година), імітуючи добовий ритм синтезу кортизолу. У разі застосування глюкокортикоїдів у вечірні та нічні години посилюється їхній катаболічний ефект, що призводить до зменшення маси надниркових залоз та маси тіла [2].
Виявлено генетичний зв’язок між розвитком діабету, ожиріння та порушенням циркадного ритму [1]. У хворих на 2-й тип цукрового діабету нічна концентрація глюкози зростає в 4 рази порівняно зі здоровими людьми. У таких хворих денний тип ритму виділення інсуліну змінюється на нічний, що відбувається на тлі змін мелатоніну та кортизолу.
Для підшлункової залози пік максимальної активності припадає на період 9-11-ї годин, мінімальної – із 21-ї до 23-ї години. У пацієнтів із цукровим діабетом найбільший гіпоглікемічний ефект інсуліну спостерігатиметься з 8-ї до 12-ї години ранку [1].
Варто зауважити, що в жінок, які тривалий час працюють ночами при штучному освітленні, рак грудей виявляється на 40 % частіше [2]. Це пов’язано з порушенням ритму виділення мелатоніну через штучне освітлення вночі. Цей гормон, як відомо, бере участь у регуляції циклу «сон – неспання». Порушення виділення мелатоніну викликає підвищення рівня естрогенів, що своєю чергою призводить до виникнення раку грудей.
За наявності захворювань дихальної системи, зокрема бронхіальної астми, глюкокортикоїди, як уже говорилося вище, застосовують вранці з 6 до 11-ї години, а негормональні бронхорозширюючі лікарські засоби – вечері о 20-22-й годинах. Це потрібно враховувати через те, що напади задухи під час бронхіальної астми найчастіше виникають о 4 годині ранку.
Збільшення виділення гістаміну спостерігається о 21-24-й годинах, чим і пояснюється вища частота виникнення алергічних реакцій у вечірній час. Із цієї причини антигістамінні препарати також рекомендовано приймати у вечірні години (о 19-21-й годинах).
Найменша чутливість організму до болю спостерігається о 14 годині (найкращий час для проведення процедур, що можуть викликати біль). Аналгетичні лікарські засоби найбільш ефективні в разі прийому в другій половині дня, бо для болю характерне посилення вночі. Морфін більш активний у середині дня [2].
Пік болю за ревматоїдного артриту припадає на ранок, тому нестероїдні протизапальні засоби призначають ввечері. Під час остеоартриту протизапальні засоби приймають після 12-ї години дня.
Цитостатики доцільно призначати в другій половині дня, що підвищує ефективність хіміотерапії [2].
Сульфаніламіди мають максимальне всмоктування вранці, а антибіотики, що застосовують один раз на день, краще приймати ввечері о 21-22-й годинах [2].
Тонізуючі і стимулюючі лікарські засоби приймають у першій половині дня, а заспокійливі засоби і транквілізатори – перед сном, якщо це не денні транквілізатори. Уночі в ЦНС розвивається природний процес гальмування, який простіше поглибити заспокійливими і снодійними засобами.
Що стосується прийому мінералів та вітамінів, то залізо максимально добре засвоюється ввечері, кальцій бажано приймати на ніч, а магній – уранці. Вітаміни, як правило, застосовують у першій половині дня, після сніданку. Вітамін В6 рекомендовано застосовувати тільки вранці до 8 години.
Більшість препаратів, що зменшують кислотність шлункового соку, типу інгібіторів протонної помпи, краще приймати о 19-20-й годинах, а антациди – протягом дня і обов’язково – на ніч [2].
Сподіваюся, що тема біологічних ритмів буде цікавою і корисною для вас і ваших клієнтів.
Вікторія Ткаченко
Джерела:
- 1. Хронобіологія та хрономедицина: навчальний посібник / М.Е. Дзержинський, І.М.Варенюк, Н.В. Демянчук – Київ, 2023. – 353.
- 2. Коритнюк Р.С, Давтян Л.Л., Вишневська Л.І., Гудзь Н.І., Загорій В.А. Прийом лікарських засобів в залежності від біоритмів. – Медицина, фармація та освіта, 27/2017, – с.68- 76.
- 3. https://www.bbc.com/ukrainian/features-45950536
- 4. https://health-ua.com/article/5920-bioritmy-serdtca