Inhalation et administration pulmonaire

L'inhalation administre un médicament sous forme d'aérosol de fines particules ou de gouttelettes que le patient inspire, le déposant ainsi dans les voies respiratoires et les poumons. Elle sert à la fois au traitement local des maladies respiratoires et, parce que le poumon offre une surface d'absorption très grande, mince et bien perfusée, à l'administration systémique de médicaments sélectionnés. L'endroit où l'aérosol se dépose, et donc la manière dont le médicament agit, dépend fortement de la taille des particules et du mode respiratoire.

Definition

L'administration pulmonaire est l'administration d'un médicament sous forme d'aérosol inhalé qui se dépose dans les voies respiratoires ou les alvéoles, utilisé pour un effet respiratoire local ou pour une absorption systémique à travers la grande surface alvéolaire.

Scope

Ce sujet couvre le dépôt des aérosols dans les voies respiratoires, le rôle de la taille des particules, les principales classes de dispositifs d'inhalation (inhalateurs-doseurs pressurisés, inhalateurs de poudre sèche et nébuliseurs), et la distinction entre l'administration pulmonaire locale et systémique. Il s'agit d'une référence pharmaceutique et ne fournit pas de conseils sur la technique d'inhalation ou le traitement.

Core questions

• Comment la taille des particules d'aérosol détermine-t-elle l'endroit où un médicament se dépose dans les voies respiratoires ?
• Qu'est-ce qui distingue l'administration locale aux voies respiratoires de l'absorption systémique via le poumon ?
• En quoi les inhalateurs-doseurs, les inhalateurs de poudre sèche et les nébuliseurs diffèrent-ils en tant que dispositifs d'administration ?
• Qu'est-ce qui rend la surface alvéolaire attrayante pour l'administration systémique de macromolécules ?

Key concepts

• Dépôt des aérosols
• Taille aérodynamique des particules
• Inhalateur-doseur pressurisé
• Inhalateur de poudre sèche
• Nébuliseur
• Administration pulmonaire locale versus systémique
• Absorption alvéolaire

Mechanisms

Un médicament inhalé doit être aérosolisé en particules ou gouttelettes suffisamment petites pour éviter l'impaction dans les voies respiratoires supérieures, mais suffisamment grandes pour se déposer avant d'être exhalées ; la taille aérodynamique, généralement de l'ordre du micromètre, est le facteur dominant qui régit l'endroit où le médicament atterrit dans les voies respiratoires (Patton & Byron, 2007). Les particules se déposant dans les voies aériennes de conduction agissent localement, tandis que celles atteignant les alvéoles rencontrent une surface très grande, mince et hautement perfusée qui peut absorber rapidement le médicament dans la circulation systémique, faisant du poumon une voie d'administration systémique pour certaines molécules, y compris les macromolécules. La classe du dispositif façonne l'aérosol délivré : les inhalateurs-doseurs pressurisés, les inhalateurs de poudre sèche et les nébuliseurs génèrent chacun des aérosols différemment et imposent des exigences de formulation différentes. Des systèmes de transport tels que les particules à base de lipides ont été explorés pour modifier la libération et la rétention pulmonaires (Cipolla et al., 2014).

Clinical relevance

L'inhalation place le médicament directement sur le site d'action respiratoire pour les maladies des voies aériennes et offre une voie systémique non invasive pour des médicaments sélectionnés. La compréhension du dépôt et du comportement des dispositifs aide à évaluer pourquoi les produits inhalés sont formulés et sélectionnés tels qu'ils le sont. Cette entrée décrit les principes d'administration à titre de référence et ne constitue pas une base pour la sélection d'un inhalateur, la technique ou le traitement chez un individu donné.

Evidence & guidelines

Des revues sur l'administration pulmonaire décrivent le dépôt des aérosols, les classes de dispositifs et le poumon comme voie systémique (Patton & Byron, 2007), et des revues sur les transporteurs pulmonaires à base de lipides couvrent les approches de formulation pour les produits inhalés (Cipolla et al., 2014). Les ouvrages de référence en pharmaceutique codifient la conception des aérosols et des inhalateurs (Aulton & Taylor, 2018).

History

Les médicaments inhalés sont passés des solutions nébulisées simples à l'inhalateur-doseur pressurisé au milieu du XXe siècle, puis aux inhalateurs de poudre sèche. L'intérêt pour le poumon en tant que voie systémique, y compris pour les macromolécules telles que l'insuline inhalée, s'est développé à partir de la fin du XXe siècle, attirant l'attention sur la surface alvéolaire comme site d'absorption et sur le rôle central de la taille des particules d'aérosol (Patton & Byron, 2007).

Key figures

• John Patton
• Peter Byron
• Hak-Kim Chan

Seminal works

• patton-byron-2007
• cipolla-2014

Frequently asked questions

Pourquoi la taille des particules est-elle si importante pour les médicaments inhalés ?

La taille aérodynamique de l'aérosol détermine l'endroit où les particules se déposent : les grosses particules ont tendance à s'impacter dans la bouche et les voies respiratoires supérieures, tandis que seules des particules suffisamment petites atteignent les voies respiratoires profondes et les alvéoles où le médicament est destiné à agir ou à être absorbé.

Les médicaments peuvent-ils atteindre le reste du corps via les poumons ?

Oui ; la surface alvéolaire est grande, mince et bien perfusée, de sorte que certains médicaments déposés profondément dans le poumon sont absorbés dans la circulation systémique, ce qui constitue la base de l'administration pulmonaire systémique.