การสูดดมและการนำส่งยาทางปอด

การสูดดมเป็นการนำส่งยาในรูปละอองฝอยของอนุภาคละเอียดหรือหยดเล็กๆ ที่ผู้ป่วยหายใจเข้าไป ซึ่งจะไปสะสมอยู่ในทางเดินหายใจและปอด วิธีนี้ใช้ได้ทั้งการรักษาโรคระบบทางเดินหายใจเฉพาะที่ และเนื่องจากปอดมีพื้นที่ผิวสำหรับการดูดซึมที่ใหญ่มาก บาง และมีเลือดมาเลี้ยงดี จึงใช้สำหรับการนำส่งยาบางชนิดเข้าสู่ระบบทั่วร่างกาย ตำแหน่งที่ละอองฝอยสะสม และดังนั้นวิธีการออกฤทธิ์ของยา จึงขึ้นอยู่กับขนาดอนุภาคและรูปแบบการหายใจเป็นอย่างมาก

Definition

การนำส่งยาทางปอดคือการบริหารยาในรูปละอองฝอยที่สูดดมเข้าไป ซึ่งจะไปสะสมอยู่ในทางเดินหายใจหรือถุงลมปอด ใช้เพื่อผลการรักษาเฉพาะที่ในระบบทางเดินหายใจ หรือเพื่อการดูดซึมเข้าสู่ระบบทั่วร่างกายผ่านพื้นผิวถุงลมปอดขนาดใหญ่

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมการสะสมของละอองฝอยในระบบทางเดินหายใจ บทบาทของขนาดอนุภาค ประเภทหลักของอุปกรณ์พ่นยา (เครื่องพ่นยาแบบมีแรงดัน, เครื่องพ่นยาชนิดผงแห้ง, และเครื่องพ่นละอองยา) และความแตกต่างระหว่างการนำส่งยาทางปอดแบบเฉพาะที่และแบบทั่วร่างกาย นี่คือข้อมูลอ้างอิงทางเภสัชกรรมและไม่ได้ให้คำแนะนำเกี่ยวกับเทคนิคการใช้เครื่องพ่นยาหรือแนวทางการรักษา

Core questions

• ขนาดอนุภาคละอองฝอยกำหนดตำแหน่งที่ยาไปสะสมในระบบทางเดินหายใจได้อย่างไร?
• อะไรคือความแตกต่างระหว่างการนำส่งยาเฉพาะที่ในทางเดินหายใจกับการดูดซึมเข้าสู่ระบบทั่วร่างกายผ่านปอด?
• เครื่องพ่นยาแบบมีแรงดัน, เครื่องพ่นยาชนิดผงแห้ง, และเครื่องพ่นละอองยา แตกต่างกันอย่างไรในฐานะอุปกรณ์นำส่งยา?
• อะไรที่ทำให้พื้นผิวถุงลมปอดน่าสนใจสำหรับการนำส่งโมเลกุลขนาดใหญ่เข้าสู่ระบบทั่วร่างกาย?

Key concepts

• การสะสมของละอองฝอย
• ขนาดอนุภาคตามหลักอากาศพลศาสตร์
• เครื่องพ่นยาแบบมีแรงดัน
• เครื่องพ่นยาชนิดผงแห้ง
• เครื่องพ่นละอองยา
• การนำส่งยาทางปอดแบบเฉพาะที่เทียบกับแบบทั่วร่างกาย
• การดูดซึมที่ถุงลมปอด

Mechanisms

ยาที่สูดดมเข้าไปจะต้องถูกทำให้เป็นละอองฝอยในรูปอนุภาคหรือหยดเล็กๆ ที่เล็กพอที่จะไม่ถูกกระแทกในทางเดินหายใจส่วนบน แต่ใหญ่พอที่จะสะสมก่อนที่จะถูกหายใจออก ขนาดตามหลักอากาศพลศาสตร์ (aerodynamic size) ซึ่งโดยทั่วไปอยู่ในช่วงไมครอนต่ำๆ เป็นปัจจัยหลักที่กำหนดว่ายาจะไปตกค้างที่ส่วนใดของระบบทางเดินหายใจ (Patton & Byron, 2007) อนุภาคที่สะสมในทางเดินหายใจส่วนนำจะออกฤทธิ์เฉพาะที่ ในขณะที่อนุภาคที่ไปถึงถุงลมปอดจะพบกับพื้นผิวที่ใหญ่มาก บาง และมีเลือดมาเลี้ยงสูง ซึ่งสามารถดูดซึมยาเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิตได้อย่างรวดเร็ว ทำให้ปอดเป็นช่องทางสำหรับการนำส่งโมเลกุลบางชนิดเข้าสู่ระบบทั่วร่างกาย รวมถึงโมเลกุลขนาดใหญ่ ประเภทของอุปกรณ์กำหนดรูปร่างของละอองฝอยที่ส่งออกมา: เครื่องพ่นยาแบบมีแรงดัน (pressurized metered-dose inhalers), เครื่องพ่นยาชนิดผงแห้ง (dry powder inhalers), และเครื่องพ่นละอองยา (nebulizers) แต่ละชนิดสร้างละอองฝอยแตกต่างกันและมีข้อกำหนดในการเตรียมยาที่แตกต่างกัน ระบบนำส่ง เช่น อนุภาคไขมัน ได้รับการศึกษาเพื่อปรับเปลี่ยนการปลดปล่อยและการคงอยู่ของยาในปอด (Cipolla et al., 2014)

Clinical relevance

การสูดดมยาช่วยให้ยาส่งตรงไปยังบริเวณที่ออกฤทธิ์ในระบบทางเดินหายใจสำหรับโรคทางเดินหายใจ และเป็นช่องทางที่ไม่รุกรานสำหรับการนำส่งยาบางชนิดเข้าสู่ระบบทั่วร่างกาย การทำความเข้าใจการสะสมของยาและพฤติกรรมของอุปกรณ์ช่วยสนับสนุนการประเมินว่าเหตุใดผลิตภัณฑ์ยาที่สูดดมจึงถูกคิดค้นและเลือกใช้ในลักษณะที่เป็นอยู่ ข้อมูลนี้อธิบายหลักการนำส่งยาเพื่อการอ้างอิงและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการเลือกเครื่องพ่นยา เทคนิค หรือการรักษาในแต่ละบุคคล

Evidence & guidelines

บทความทบทวนเกี่ยวกับการนำส่งยาทางปอดอธิบายถึงการสะสมของละอองฝอย ประเภทของอุปกรณ์ และปอดในฐานะช่องทางสู่ระบบทั่วร่างกาย (Patton & Byron, 2007) และบทความทบทวนเกี่ยวกับตัวนำส่งยาทางปอดชนิดไขมันครอบคลุมแนวทางการเตรียมยาสำหรับผลิตภัณฑ์ที่สูดดม (Cipolla et al., 2014) ตำราเภสัชกรรมมาตรฐานได้รวบรวมการออกแบบละอองฝอยและเครื่องพ่นยาไว้ (Aulton & Taylor, 2018)

History

ยาที่สูดดมได้พัฒนาจากการใช้สารละลายพ่นยาแบบง่ายๆ ไปสู่เครื่องพ่นยาแบบมีแรงดันในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 และต่อมาเป็นเครื่องพ่นยาชนิดผงแห้ง ความสนใจในปอดในฐานะช่องทางสู่ระบบทั่วร่างกาย รวมถึงสำหรับโมเลกุลขนาดใหญ่ เช่น อินซูลินที่สูดดม ได้เพิ่มขึ้นตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 20 ซึ่งดึงความสนใจไปที่พื้นผิวถุงลมปอดในฐานะบริเวณดูดซึม และบทบาทสำคัญของขนาดอนุภาคละอองฝอย (Patton & Byron, 2007)

Key figures

• John Patton
• Peter Byron
• Hak-Kim Chan

Seminal works

• patton-byron-2007
• cipolla-2014

Frequently asked questions

ทำไมขนาดอนุภาคจึงมีความสำคัญอย่างมากสำหรับยาที่สูดดม?

ขนาดตามหลักอากาศพลศาสตร์ของละอองฝอยเป็นตัวกำหนดว่าอนุภาคจะไปสะสมที่ใด: อนุภาคขนาดใหญ่มักจะไปกระแทกในปากและทางเดินหายใจส่วนบน ในขณะที่มีเพียงอนุภาคขนาดเล็กที่เหมาะสมเท่านั้นที่จะไปถึงทางเดินหายใจส่วนลึกและถุงลมปอด ซึ่งเป็นบริเวณที่ยาตั้งใจจะออกฤทธิ์หรือถูกดูดซึม

ยาสามารถเข้าสู่ส่วนอื่นๆ ของร่างกายผ่านปอดได้หรือไม่?

ได้; พื้นผิวถุงลมปอดมีขนาดใหญ่ บาง และมีเลือดมาเลี้ยงดี ดังนั้นยาบางชนิดที่สะสมลึกในปอดจะถูกดูดซึมเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิต ซึ่งเป็นพื้นฐานของการนำส่งยาทางปอดเข้าสู่ระบบทั่วร่างกาย