Chemické vlastnosti potravin ovlivňující účinnost a metabolismus léčiva v organismu se zaměřením na seniory

Farmakologie je věda zabývající se vztahy mezi živými organismy a molekulami, zvláště cizorodými, které jsou přiváděny do organismu z vnějšího prostředí. Farmakokinetika zkoumá účinek molekul na organismus a farmakodynamika působení organismu na molekuly. Lékařská farmakologie je naukou o látkách určených pro prevenci, diagnostiku a léčbu chorob. Farmakologie rovněž zkoumá vlastnosti jiných cizorodých látek vstupujících do těla (xenobiotika) a jejich vliv na zdraví. Toxikologie je odvětvím farmakologie pojednávajícím o nežádoucích účincích chemických látek na organismy. Žádoucí a nežádoucí účinek je vždy hodnocen v závislosti na metodě sledování a současných schopnostech detekce.

Výživa člověka představuje z farmakologického pohledu vstup látek tělu vlastních a látek xenobiotických do organismu za účelem získání látek potřebných pro život. Tyto látky mohou být využity jako složky: stavební, zásobní, pro přímou energetickou potřebu, ovlivňující metabolismus a neurovegetativní funkce (enzymy, koenzymy, hormony), nukleových kyselin, imunitní, aj. Spolu s nimi vstupují do těla xenobiotika, která mohou být buď eliminována, resyntetizována na látky tělu vlastní nebo mohou přímým toxickým efektem působit na organismus. Hranice mezi látkami tělu vlastními a xenobiotiky není ostrá. Významná je zejména frekvence aplikace (užití), absorbční křivka, celkové vstřebané množství, využitelnost nebo detoxikační kapacita. Vztah mezi pozitivním vlivem výživy a jejími nežádoucími účinky zkoumá hraniční obor nutriční farmakologie, který je interdisciplinární vědou na pomezí farmakologie, biochemie, fyziologie, klinické a preventivní medicíny.

Hranice mezi pozitivním a negativním účinkem látky na organismus může být různě široká. Závisí nejen na dávce, ale také na celkové době expozice. Vztah mezi dávkou a odpovědí označujeme jako DRC (Dose Response Curve). Křivka vyjadřuje spojnici bodů mezi dávkou bezpečnou – subchronicky toxickou - toxickou. Příkladem je konzumace alkoholu. Dávky kolem 10g alkoholu denně prokazatelně snižují riziko infarktu myokardu až o 60% avšak dávka 70g je již při opakované konzumaci zdraví škodlivá a jednorázové množství kolem 600g může u člověka způsobit smrt. Jiné souvislosti platí pro cholesterol. Dávka kolem 250 mg/den je považována za bezpečnou, není však zřejmé, zda existují rozdíly v bezpečnosti dávky např. 100 mg a 250 mg/den. Farmakologie cholesterolu je závislá nejen na jeho vnějším (exogenním) příjmu, ale rovněž na vnitřní (endogenní) syntéze de novo, dále na vlastnostech a vazebné kapacitě membránových receptorů pro cholesterol. Osoby s vrozenou hypercholesterolémii (porucha exprese LDL receptorů) mohou za podmínek adekvátní syntézy cholesterolu z acetylkoenzymu in vivo žít i při zanedbatelném vnějším příjmu cholesterolu z potravy. Dávky cholesterolu v potravy kolem 400 mg/den považujeme z dlouhodobého hlediska za nebezpečné (toxické) pro zdraví člověka. Odezvou zvýšené Dávky cholesterolu nebo jeho prekurzorů (např. lipidy nebo látky s benzenovým kruhem) v potravě je jeho zvýšená Absorbce a tvorba chilomiker. Dostatečná nabídka tukových látek vede k Metabolismu těchto látek nejčastěji v játrech a Syntéze konglomerátů molekul (např. LDL), které jsou na cholesterol bohaté. Tyto látky jsou Distribuovány pomocí buněčných receptorů do buněk, kde vedou ke zvýšené nabídce cholesterolu se všemi s tím spojenými negativními důsledky.

Základních cest vstupu látek do organismus je několik: trávící trakt, plíce, kůže. Specifickým transkutánním podáním je injekční nebo infusní aplikace, zavedení přístupů typu KTJ nebo PEG, popřípadě slizniční instilace do očí nebo uší. Sondová výživa je specifickým typem výživy přes trávící trakt. Pro výživu je dominantní cestou vstupu GIT, i když není možné vyloučit ani vdechování a absorbci kůží. Z historie jsou známy případy, kdy konzumace jídla rukou byla podmínkou otravy konzumenta. Jed obsažený v potravě se v kyselém prostředí žaludku stával neúčinným, avšak kůží prstů snadno pronikal do těla. Příkladem těchto jedů jsou některé látky ze skupiny alkaloidů.

Absorbce je závislá na typu látky. Významnou roli hraje její velikost. Malé molekuly mohou volně procházet epiteliální bariéru střeva pomocí vodních pórů. Schopnost rozpouštět se v tucích (lipofilita) je rovněž vlastností, která usnadňuje látce prostup do těla. Rychlost difuze (prostupu) je dána i polaritou látky. Zjednodušeně lze říci, že čím je látka polárnějších (ionizovaná), tím lépe je rozpustná ve vodě. Naopak neionizované molekuly se lépe rozpouštějí v tucích. Z uvedeného důvodu hraje významnou roli při vstřebávání výživy pH jejích složek. Rozdílné pH jednotlivých částí GIT a jejich biochemická aktivita vede ke vstřebávání jednotlivých nutrientů stravy v různých oddílech GIT. Například alkoholy jako je metanol nebo etanol jsou snadno ionizovatelné v kyselém prostředí žaludku a jsou dostatečně malé molekuly, proto se mohou vstřebávat v žaludeční části GIT. Naopak méně polární látky jako jsou cukry a tuky jsou odolnější vůči nízkému pH žaludku a vstřebávají se za pomocí aktivního transportu (přes receptory) nebo pasivně difuzí v tenkém střevě. Některé minerální látky a vitamíny se vstřebávají až v tlustém střevě. Podmínkou absorbce je funkčnost GIT, která zajišťuje optimální aktivitu enzymů a prostupnost enterocytů. Dlouhodobá onemocnění GIT mohou zmenšit jeho absorbční plochu a biochemický pool, což vede k řadě malabsorbčních projevů. K podobnému typu poruchy může vést dlouhodobá sondové enterální výživa minimálně stimulující hormonální a enterocytovou aktivitu nebo výživa parenterální.

Pro zdravotní sestru je důležitá zejména znalost vlastností některých druhů potravy, jejich vstřebávání a interakce s vybranými skupinami léků. Mnoho principů vychází z jednoduchých chemických a fyzikálních vlastností. Podání běžných acidosenzitivních pencilinů způsobí jejich neúčinnost při průchodu kyselým žaludečním obsahem, což dále podpoří současné podání kyselých potravin, jako jsou některé mléčné výrobky, řada druhů ovoce a zeleniny. Podání laxativ zkracuje dobu průchodu stravy GIT, užití doplňků stravy typu zinku a mědi společně s mlékem může snížit absorbci těchto kovů. Známá je naprostá neúčinnost inzulínu a dalších peptidových hormonů při perorálním podání.

Zvláštním typem výživy je její parenterální podání. Takto se obchází GIT bariéra, avšak výživné roztoky zpravidla obsahují izolované molekuly tuků, jednoduchých cukrů a aminokyselin. Výhodou je rychlá využitelnost a omezení zátěže jater, nevýhodou je kromě vysokých nákladů rovněž podání relativně vysokých dávek pro dlouhodobější krytí energetických potřeb organismu. Pro krytí denní potřeby 9 600 kJ izotonickýcm (5%) roztokem glukózy je by bylo zapotřebí jej aplikovat 10 litrů. Izolované složky výživy nejsou plnohodnotnou náhradou perorální stravy, ale z krátkodobého hlediska pomáhají odlehčit GIT.