Сила, начало и продолжительность действия антибиотиков обусловлены концентрацией их в организме, а это, в свою очередь, зависит от путей введения и выделения антибиотиков, от закономерностей распределения и изменения их в организме.
Действие антибиотика должно быть длительным (3—8 суток при лечении и несколько месяцев при стимуляции роста). Для этого необходимо поддерживать соответствующую концентрацию их в организме на протяжении всего курса лечения.
Резорбция антибиотиков подчинена физиологическим закономерностям этого процесса. Антибиотик должен, прежде всего, попасть в кровь или лимфу. С током крови или лимфы он поступает в организм и ткани и там адсорбируется. Из сказанного следует, что всасывание и распределение антибиотиков обусловлено физико-химическими свойствами препарата (об этом сказано при описании отдельных веществ) и физиологическими особенностями путей резорбции.
Наиболее часто антибиотики применяют через рот. Всасывание их в разных отделах органов пищеварения происходит неодинаково вследствие разного строения слизистой оболочки этих отделов и неодинакового состава секрета в них. Уже в ротовой полости происходит частичное всасывание антибиотика, назначаемого с кормом. У жвачных животных в ротовой полости всасывается несколько большее количество антибиотиков, чем у животных других видов, так как во время жвачки антибиотики попадают туда вторично. Из желудка всасывается лишь небольшое количество антибиотика, так как процесс всасывания там происходит медленно, а препарат быстро переходит в кишечник. Опытами на овцах мы установили, что при даче антибиотиков с кормом в ротовой полости всасывается не более 0,5% их, в желудке и преджелудках всасывается тетрациклинов 3—11% от заданной дозы, а феноксиметилпенициллина — 10—14%. В тонком отделе кишечника под влиянием желчи и секрета других пищеварительных желез антибиотики растворяются наиболее полно, и основная масса их всасывается довольно быстро (53—69% тетрациклинов, 48—66% неомицина). В толстом отделе кишечника всасывается 7—15% тетрациклинов и несколько меньше других антибиотиков.
Эти опыты показали, что в пищеварительном тракте у жвачных животных резорбируется хлортетрациклина 72—84%, окситетрациклива 70—91%), неомицина 52— 71% от введенной дозы. Если учесть, что незначительное количество антибиотиков (1—14%) не всасывается и выводится с фекалиями, то следует признать, что в, пищеварительном тракте разрушается менее 30% неомицина и до 20% тетрациклинов.
Лучше всасываются антибиотики, легко растворимые в воде, а также в содержимом того или иного отдела пищеварительного тракта.
Быстрее всасываются антибиотики, заданные в растворе, и медленнее — антибиотики, примененные с концентрированным кормом. Препараты в форме таблеток и порошков всасываются несколько медленнее, чем заданные в растворах. Быстрее резорбируются антибиотики, введенные за 15—30 минут до кормления, несколько медленнее — заданные с кормом и еще медленнее — введенные в течение часа после кормления. Некоторые антибиотики (стрептомицины) совсем не всасываются в органах пищеварения.
Многие антибиотики инъецируют внутримышечно или подкожно. В этом случае они резорбируются быстрее и закономернее. Так можно вводить антибиотики с лечебной и профилактической целью. Необходимо иметь в виду, что большинство антибиотиков на месте инъекции вызывает воспаление, которое усиливается при повторном введении в то же место; воспалительная реакция при внутримышечных инъекциях выражена слабее, чем при подкожных. Для ослабления раздражающего действия антибиотики растворяют в маслах или в водных растворах новокаина (0,5—2%).
Для получения быстрого лечебного эффекта отдельные антибиотики, которые активизируют защитные механизмы организма (пенициллины), вводят внутривенно. Если же они действуют только противомикробно, то внутривенное введение нецелесообразно, так как инъецировать их нужно чаще, а лечебный или профилактический эффект не выше, чем при внутримышечном введении.
При заболеваниях органов дыхания целесообразна ингаляция антибиотиков в форме аэрозолей. При таком методе применения в органах дыхания адсорбируется в 3—6 раз больше препарата, чем при внутримышечном введении, и действие его продолжается дольше, чем при внутримышечном введении. Наиболее выраженный лечебный эффект при назначении аэрозолей получен от пенициллинов, тетрациклинов, левомицетина и неомицина.
Резорбция антибиотиков протекает довольно быстро при любом пути введения. Большинство из них обнаруживается в крови в терапевтических концентрациях уже через 40—90 минут после дачи внутрь и через 20—30 минут при инъекции подкожно или внутримышечно. С током крови они разносятся по организму и многими тканями адсорбируются легче, чем кровью.
При воспалительных процессах в отдельных органах концентрация антибиотиков в них обычно бывает выше и удерживается дольше.
Распределение антибиотиков в организме зависит, прежде всего, от степени кровоснабжения различных органов и тканей.
Основное количество антибиотиков, введенных парентерально, концентрируется в почках, печени, сердце и легких (их там примерно столько же или несколько больше, чем в крови). Несколько меньше их в стенке желудка и кишечника, селезенке, лимфатических узлах и в поперечнополосатой мускулатуре; еще меньше в матке и в плоде, а меньше всего в клетках центральной нервной системы. При-оральном введении эти соотношения в основном сохраняются, но в стенке желудка и кишечника антибиотиков бывает в 2—8 раз больше, чем при парентеральном.
Данные разных исследователей о содержании антибиотиков в клетках центральной нервной системы сильно расходятся. По сообщению Н. Гобсона, только левомицетин сравнительно легко проникает в ликвор, а М. Крафт считает, что почти все антибиотики преодолевают гематоэнцефалический барьер, но для этого нужно увеличить их дозы. Проникновению антибиотиков в мозг препятствуют гистогематические барьеры. В серозные полости легко проникает левомицетин и очень слабо — тетрациклины, пенициллины и стрептомицины.
В организме животных некоторое количество антибиотиков разрушается. По нашим данным, больше всего пенициллина разрушается в том случае, если он введен в форме натриевой соли (16—35%), и несколько меньше, если введен в форме бициллина (13—24%). Больше хлортетрациклина разрушается при оральном введении (8—20%) и несколько меньше при внутримышечном (6—15%).
Основная масса антибиотиков выделяется из организма. Большинство из них выделяется экскретирующими органами (печень, почки), и поэтому концентрация препаратов в этих органах бывает очень высокой. Значительно меньше выделяется антибиотиков с молоком и секретом кишечника.
Выделение антибиотиков подчинено общим законам экскреции. Обычно оно начинается через 10—15 минут после появления их в крови. Выделение быстро усиливается и достигает максимума почти в то же время, когда в крови бывает максимальная концентрация антибиотика. Если препарат поступает в организм длительно и максимальная концентрация его в крови удерживается долго, то высокая интенсивность выделения его происходит также длительно.
Длительность выделения разных антибиотиков различна. Одни (бензилпенициллин-натрий) выводятся из организма в течение 4—6 часов, другие (дитерациклин) — 7—14 суток. Связано это с тем, что одни антибиотики (бензилпенициллин) адсорбируются тканями непрочно и поэтому выделяются быстро, а другие (дитетрациклин) — более устойчиво и выделяются медленно. Во всех случаях вначале выделяется главным образом та часть антибиотика, которая с места инъекции резорбировалась в кровь и с кровью попала в экскретирующие органы, а затем уже та, которая поступает в кровь из тканей, адсорбировавших их.
Скорость выделения антибиотиков из различных тканей неодинакова: относительно быстро они исчезают из клеток мышечной ткани, медленнее — из жировой и еще медленнее — из костной. Чем выше экскреторная функция органа, тем больше общая масса выделяемого антибиотика, но концентрация его в экскрете при этом обычно ниже, чем при малом объеме экскрета.
Замедление всасывания, усиление адсорбции и ослабление экскреции замедляют выделение антибиотика и удлиняют период его резорбтивного действия. Поэтому для практики предложены, кроме обычных, препараты продленного действия, а также используются фармакологические препараты соответствующего действия.